含吲哚骨架新型杂环化合物的合成与表征

发布时间：2017-04-27 23:12

  本文关键词：含吲哚骨架新型杂环化合物的合成与表征，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：吲哚及其衍生物是一类非常重要的含氮杂环化合物，广泛存在于自然界中，由于其在染料工业、香料、有机中间体合成、医药、农药合成方面有着巨大的应用，因此，关于含有吲哚环的杂环化合物的合成与反应的研究就具有非常重要的意义。本论文主要分为五部分，来具体地研究含有吲哚骨架的新型杂环化合物的合成与表征。 第一部分，在查阅了相关文献的基础上，对吲哚类化合物的性质、合成、应用以及近十年来的研究现状进行了综述。 第二部分，以3-乙酰基-1-对氯苄基-2-氯吲哚(1)为底物与芳醛(2a-2n)，在KOH作为碱的条件下，通过两种有效的合成方式（超声辅助合成和无溶剂合成方式）完成Claisen-Schmidt缩合反应，分别以71.7-92.4%和75.2-88.2%的收率合成了14种结构新颖的吲哚查尔酮类化合物(3a-3n)。 第三部分，分别以N-取代靛红(4a-4e)和N-取代-5-叔丁基靛红(4f-4k)为原料与邻苯二胺(5)，在冰醋酸为溶剂，加热回流条件下以70.9%-85.0%的收率合成了相应的吲哚[3,2-b]二氮杂萘类衍生物(6a-6k)。又以N-取代靛红与邻苯二胺在水作溶剂，四丁基溴化铵作为催化剂的条件下，以77.5%-81.8%的收率合成了相应的6-取代-6H-吲哚[3,2-b]二氮杂萘衍生物(6a-6e)。两种方式得到了的收率相近，但以水作溶剂的方法具有更加绿色的优点。我们还对化合物6a-6k进行了荧光光谱的分析。 第四部分，首先以靛红(7)为起始原料进行对氯苄基化，以95.0%的收率得到了N-对氯苄基靛红(8)，再经还原以83.0%的收率合成了N-对氯苄基吲哚酮(9)，然后经过乙酰化以65.4%的收率生成了N-对氯苄基-3-乙酰基-2-氧乙酰基吲哚(10)，并将其进行水解以78.0%的收率生成了N-对氯苄基-3-乙酰基-2-羟基吲哚(11)。化合物11在重氮甲烷为甲基化试剂的条件下，以62.1%的收率合成了N-对氯苄基-3-乙酰基-2-甲氧基吲哚(12)。N-对氯苄基吲哚酮(9)与相应的烃基化试剂，在以丙酮作溶剂、氢氧化钾存在的条件下，在3位进行烃基化反应，合成了相应的N-对氯苄基-3,3-烃基化取代的吲哚酮(13a-13e)。2-吲哚酮在对氯苄基氯作烃基化试剂，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂、氢氧化钾和少量碘化钾作为催化剂的条件下，以24.7%和48.7%的收率得到了3位双烃基化产物(14)和N,3,3-三烃基化产物(15)。其中1,3,3-对氯苄基吲哚酮(15)的单晶结构通过X射线衍射的分析予以确认。化合物14在DMAP作催化剂，加热回流的条件下，与乙酸酐、氯乙酰氯反应，分别以90.2%和72.7%的收率合成了N-乙酰基化产物(16)和N-氯乙酰化产物(17)。 第五部分，N-苄基-3-乙酰基-2-氯吲哚(18)为底物，在氢氧化钾为碱，乙醇作溶剂的条件下以72.5%的产率合成了N-苄基-3-乙酰基-2-乙氧基吲哚(19)。化合物19与靛红及取代靛红(20a-20i)通过新型的有机反应，以47.2-56.8%的收率合成了未见文献报道的新型吲哚并喹啉类生物碱类似物6-苄基-6H-吲哚[2,3-b]喹啉-11-羧酸(21a-21i)。 所有合成的新化合物3a-n、6b-k、9-17、19、21a-i的结构都经过红外光谱，核磁共振氢谱、碳谱，质谱等分析得以证实。
【关键词】：Claisen-Schmidt缩合反应 水解反应 Pfitzinger反应 合成 表征
【学位授予单位】：渤海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O626
【目录】：

• 摘要4-7
• Abstract7-24
• 第一章 文献综述24-45
• 1.1 吲哚及其衍生物简介24
• 1.2 吲哚及其衍生物的合成方法24-29
• 1.2.1 Bartoli 吲哚合成方法25
• 1.2.2 Fischer 吲哚合成方法25-26
• 1.2.3 Fukuyama 吲哚合成方法26
• 1.2.4 Gassman 吲哚合成方法26-27
• 1.2.5 L- B 吲哚合成方法27
• 1.2.6 Madelung 吲哚合成方法27-28
• 1.2.7 Reissert 吲哚合成方法28
• 1.2.8 Wender 吲哚合成方法28-29
• 1.3 吲哚及其衍生物的应用29-39
• 1.3.1 吲哚及其衍生物在染料方面的应用29-30
• 1.3.2 吲哚及其衍生物在香料方面的应用30-31
• 1.3.3 吲哚及其衍生物在农药方面的应用31
• 1.3.4 吲哚及其衍生物在医药方面的应用31-38
• 1.3.5 吲哚及其衍生物在合成有机中间体方面的应用38-39
• 1.4 吲哚及其衍生物的研究现状39-45
• 第二章 N-对氯苄基-3-乙酰基-2-氯吲哚与芳醛的 Claisen-Schmidt 缩合反应研究45-65
• 2.1 引言45-46
• 2.2 实验部分46-55
• 2.2.1 试剂与仪器46-47
• 2.2.2 吲哚查尔酮衍生物(3a-n)的超声辅助合成47-48
• 2.2.3 吲哚查尔酮衍生物(3a-n)的无溶剂法合成48-55
• 2.3 结果与讨论55-64
• 2.3.1 N-对氯苄基吲哚查尔酮(3a-n)的超声辅助反应研究55-58
• 2.3.2 结构表征58-61
• 2.3.3 N-对氯苄基吲哚查尔酮衍生物(3a-3n)的无溶剂反应研究61-64
• 2.4 结论64-65
• 第三章 N-取代靛红及 5-叔丁基靛红与邻苯二胺的反应研究65-82
• 3.1 引言65-67
• 3.2 实验部分67-73
• 3.2.1 试剂与仪器67-68
• 3.2.2 6-甲基-6H-吲哚[3,2-b]二氮杂萘(6a)的合成68-73
• 3.2.3 6-取代-6H-吲哚[3,2-b]二氮杂萘(6a-6e)的绿色合成73
• 3.3 结果与讨论73-81
• 3.3.1 N-甲基-6H-吲哚[3,2-b]二氮杂萘(6a)的常规合成反应研究73-74
• 3.3.2 N-甲基-6H-吲哚[3,2-b]二氮杂萘(6a)的绿色合成反应研究74
• 3.3.3 结构表征74-77
• 3.3.4 取代的 6H-吲哚[3,2-b]二氮杂萘(6b-6k)的合成77-78
• 3.3.5 6-取代-6H-吲哚[3,2-b]二氮杂萘(6b-6e)的绿色合成78-79
• 3.3.6 荧光光谱测定79-81
• 3.4 结论81-82
• 第四章 N-对氯苄基吲哚酮的反应研究82-112
• 4.1 引言82-85
• 4.2 实验部分85-94
• 4.2.1 试剂与仪器85-86
• 4.2.2 N-对氯苄基靛红(8)和 N-对氯苄基吲哚酮(9)的合成86
• 4.2.3 N-对氯苄基-3-乙酰基-2-乙酰氧基吲哚(10)的合成86-87
• 4.2.4 N-对氯苄基-3-乙酰基-2-羟基吲哚(11)的合成87-88
• 4.2.5 N-对氯苄基-3-乙酰基-2-甲氧基吲哚(12)的合成88-89
• 4.2.6 N-对氯苄基-3,3-二取代吲哚酮(13a-e)的合成89-91
• 4.2.7 化合物 3,3-二对氯苄基吲哚酮(14)和 1,3,3-三对氯苄基吲哚酮(15)的合成91-92
• 4.2.8 N-乙酰基-3,3-二对氯苄基吲哚酮(16)的合成92-93
• 4.2.9 N-氯乙酰基-3,3-二对氯苄基吲哚酮(17)的合成93-94
• 4.3 结果讨论94-111
• 4.3.1 靛红的对氯苄基化及羰基的还原反应研究94-95
• 4.3.2 N-对氯苄基-3-乙酰基-2-羟基吲哚(11)的合成研究95-99
• 4.3.3 N-对氯苄基-3-乙酰基-2-甲氧基吲哚的反应研究99-101
• 4.3.4 N-对氯苄基吲哚酮 3 位双烃基化反应研究101-106
• 4.3.5 2-吲哚酮的烃基化反应研究化106-107
• 4.3.6 化合物 15 的单晶培养和 X-射线衍射对晶体结构的分析107-111
• 4.4 结论111-112
• 第五章 N-苄基吲哚并喹啉类生物碱类似物的合成与表征112-129
• 5.1 引言112-114
• 5.2 实验部分114-120
• 5.2.1 试剂与仪器114
• 5.2.2 N-苄基-3-乙酰基-2-乙氧基吲哚(19)的合成114-115
• 5.2.3 6-苄基-6H-吲哚[2,3-b]喹啉-11-羧酸(21a-21i)的合成115-120
• 5.3 结果与讨论120-128
• 5.3.1 N-苄基-3-乙酰基-2-乙氧基吲哚(19)的反应研究120-121
• 5.3.2 6-苄基-6H-吲哚[2,3-b]喹啉-11-羧酸(21a-21i)的反应研究121-123
• 5.3.3 N-苄基-3-乙酰基-2-乙氧基吲哚(19)的结构表征123-126
• 5.3.4 结构表征126-128
• 5.4 结论128-129
• 参考文献129-151
• 部分化合物附图151-168
• 致谢168-170
• 攻读硕士期间发表的论文170-171

【参考文献】

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本文编号：331633