文章编号:2096-0387 (2018) 03-0026-03第4卷第3期 生物化工Vol.4 No.32018 年 6 月Biological Chemical EngineeringJun. 20183-吲哚马来酰亚胺类化合物的合成研究王伦,赵圣印+(东华大学化学化工与生物工程学院,上海201620)摘要:以吲哚(1 )和马来酰亚胺(2)为原料,先以0.2个当量的BF 3 _ 0Et 2为催化刺,C 1C H 2C H 2C 1为溶刺,在回流条件下 反应4 h ,生成3-吲哚琥珀酰亚胺;再以D M S 0为溶剂,1.0个当量的02〇8为氧化剂,80弋下反应4 h ,生成3-吲哚马来酰 亚胺(3a ~ 3d )的总收率为72% ~ 82%,共合成4个3-吲哚马来酰亚胺类化合物,其结构经1H N M R 、13C N M R 和M S 表征。
关键词:吲嗓;马来酰亚胺;3-吲哚马来酰亚胺;B F 3_0Et 2; K 2S 208 中图分类号:TQ251文献标志码:AA Novel Method to Synthesize 3-indolylmaleimidesWang Lun , Zhao Sheng-yin(College of Chemistry , Chemical Engineering and Biotechnology , Donghua University , Shanghai 201620)Abstract : 3-indolylmaleimides were prepared from maleimides and indoles . Firstly , 3-indolylsuccinimideswere obtained from indoles and maleimides in the presence of BF 3 • 0Et 2 as catalyst in C 1CH 2CH 2C 1. Then , 3-indolylsuccinimides were oxidized to 3-indolylmaleimides in the presence of K 2S 208 as oxidant in DMSO . Finally , four 3-indolylmaleimides were obtained with yields of 72% ~ 82%. Their structures were characterized w ith ^NMR , 13CNMR and MS analysis .Key words : Indoles ; maleimide ; 3-indolylmaIeimide ; BF 3 • OEt 2; K 2S 2083-吲哚马来酰亚胺类化合物具有较好的抗肿 瘤活性,同时,由于其具有较好的T 7-TT 共轭体系, 使其具有较好的荧光活性,已被广泛用于药物合成 与光电材料领域[w ]。
近年来,文献报道了 3-吲哚 马来酰亚胺类化合物的合成,以AcOH 为催化剂, 在回流条件下反应10 h ,再以DDQ 为氧化剂,得到 3-吲哚马来酰亚胺的收率为45% ~ 60%。
该反应 收率较低,并且原料不易得,后处理困难[6_7]。
本课 题组安玉龙报道了以吲哚和马来酰亚胺为原料,在BF 3 . OEh 催化下,合成3-吲哚琥珀酰亚胺的产率为 75% ~ 92%[8],而后祝家楠报道了马来酰亚胺、胺和 炔酯的三组分反应[9],发现K 2S 208能较好地氧化琥珀 酰亚胺类化合物,以上反应都为3-吲哚马来酰亚胺的合成提供了新的思路。
本文以吲哚(1)和马来酰亚胺(2)为原料, 首先以BF 3 • 0Et 2为催化剂,C 1CH 2CH 2C 1为溶剂,在 回流条件下反应4 h ,生成3-吲哚琥珀酰亚胺;再以DM S 0为溶剂、K 2S 208 S 氧化剂,80丈下反应4h ,合成了 4个3-吲哚马来酰亚胺(3a ~ 3d ),总收率为 72% ~ 82%,其结构经1HNMR、13CNM R 和 M S 表征。
1实验部分1.1仪器与试剂SGWX -4型数字显微熔点仪,Shimadzu -470型 红外光谱仪(以KBr 作为压片),Brnker AM -400型 核磁共振仪,Shimadzu QP -2010型质谱仪;所用试剂 均为分析纯。
作者简介:王伦(1992—),男,湖北黄冈人,硕士,研究方向:马来酰亚胺衍生物的合成。
通讯作者:赵圣印(1972-),男,天津人,博士,教授,研究方向:运用药物化学、有机化学、分子生物学和药理学等新技术与 新理论,发展全新的小分子酶抑制剂或受体拮抗剂。
第3期王伦等:3-吲哚马来酰亚胺类化合物的合成研究•11•1.2条件优化1.3合成(1)采用二氯乙烷为溶剂,TLC监控,待吲哚 和马来酰亚胺全部转化为3-吲哚琥珀酰亚胺之后,加入1.0个当量的K2S208,反应4 h,没有目标产物生 成3a生成。
(2 )在第一步反应完全后,蒸去二氯乙 烷,再分别换用四氢呋喃和甲苯两种溶剂,在80 T 下,加入1.0个当量的K2S208后发现,均没有目标产 物3a生成。
(3)换用了 DMSO作为氧化步骤的溶 剂,80 1氧化4h后,发现有目产物3a生成,分离产 率为82%。
当升高温度至100 1时,得到目标化合物 3a的产率为70%。
(4)尝试用DMSO作为反应溶剂,一步合成目标化合物3a。
但是TLC显示,吲哚与马 来酰亚胺在DMSO作为溶剂时,吲哚与马来酰亚胺不 发生反应。
最终确定了 3-吲哚马来酰亚胺最优的合 成方法:第一步以二氯乙烷为溶剂,以0.2个当量的 BF3_OEt2作为催化剂,801下,TLC确定第一步反 应完全后,蒸去二氯乙烷,加入溶剂DMSO和1.0个 当量的 K2S208,在 80 下反应 4 h(Table 1,entry4 )。
图13-吲哚马来酰亚胺的合成路线以吲哚和马来酰亚胺为原料合成3-吲哚马来酰亚胺的路线及得到3-吲哚马来酰亚胺的产率如图1所示。
R13a: R1=CH3,R2=CH3,R3=H, 82%;3b: R1=Ph, R2=CH3,R3=H, 78%;3c: R1=Ph, R2=H, R3=H, 72%;3d: R1=Ph, R2=H, R3=5-OCH3,75%;图2 3-吲哚马来酰亚胺类化合物的合成1.3.1实验步骤在100 m L圆底烧瓶中加入卩引噪4.5 mmol、马来醜亚胺4.5 m m ol和BF3 •Et20 0.9 mmol,再加入C1CH2CH2C1 12 mL,加热至80T反应(TLC监测),反 应4 h后,加入少量水淬灭该反应。
而后减压蒸干溶 剂,加入 K2S2084.5 mmol、DMSO 8 m L,80T下搅拌 (TLC监测),反应4 h,待反应完毕后,加入100 mL 乙酸乙酯溶解,再加入3 X50 m L饱和NaCl溶液洗涤 3次,分离出有机相,加人无水Na2S04干燥。
浓缩、拌样并柱层析,得到黄色固体3,收率为72%〜82% (得到3a〜3d的步骤类似,在此不做详述)。
表13-吲哚马来酰亚胺的合成条件优化序列号溶剂1温度1(摄氏度)溶剂2温度2(摄氏度)时间(小时)收率(百分比)1C1CH2CH2C180C1CH2CH2C180802c ic h2c h2ci80THF reflux803c ic h2c h2ci80Toluene80804c ic h2c h2ci80DMSO808825c ic h2c h2ci80DMSO1008706DMSO80DMSO8080C1.3.2产物表征NMR(400MHz,DMSO-d6), 8 :3.91(s,3H),7.05(s,1H),73a:洗脱剂(乙酸乙酯:石油醚=1 : 8 ),得到黄.30(t,J=8.0 H z,lH),7.35(d,J=8.0 Hz,lH),7.41(d,J=8.0色固体886 1^,柱层析分离产率82%,111〜]\111(400 H z,3H),7.52(t,J= 8.0 H z,2H),7.60(d,J= 8.0 MHz,DMSO-d6), 8 :2.86(s,3H),3.84(s,3H),6.63(s,lH), H z,lH),8.07(d,J=8.0 H z,1H),8.45(s,1H);13C NMR(1017.18(t,J=8.3 H z,lH),7.30(t,J=8.2 H z,lH),7.66(d,J=8.2H z,lH),8.09(d,J=8.2 H z,1H),8.51(s,1H);13C NMR(101 M H z,CD C13) 8 38.28,50.90,58.68,125.62,126.67,127.65, 127.94,128.53,131.57,136.92,173.25,175.84; MS(EI):m/ z=240[M]+m.MHz,DMSO-d6) 8 33.66,104.87,111.54,114.39,121.12,1 22.38,123.66,126.50,127.35,127.93,129.27,132.53,135.5 1,137.79,138.96,170.68,171.16;MS(EI):m/z=302[M]+m.3c:洗脱剂(乙酸乙酯:石油醚=1 :4 ),得到黄 色固体933 mg,柱层析分离产率72%,虫NMR(4003b:洗脱剂(乙酸乙醋:石油醚=1 :6),得到黄色固体1.06 g,柱层析分离产率78%,4MHz,DMSO-d6), 8 :7.08(s,lH),7.27(dt,J=8.0,15.0 Hz,2 H),7.39 〜7.43(m,3H),7.49 〜7.57(m,3H),8.07(d,J=8.0• 28 •生物化工2018 年Hz,lH),8.45(d,J=3_0 H z,1H),10_18(s,1H);13C NMR(101 MHz,DMSO-d6)8 106.32,112.18,113.25,119.26,122.68, 124.13,125.96,126.95,127.12,129.16,130.86,131.28,136. 25,135.17,169.18,n i-^-ELm/z C M+H]^^.3d:洗脱剂(乙酸乙酯:石油醚=1 :4),得到 黄色固体1.07 g,柱层析分离产率75%,咕NMR(400 MHz,DMSO-d6),8 :3.89(s,3H),6.92(d,J=8.6 Hz,1H),7.12 (s,lH),7.42 ~ 7.47(m,5H),7.52(t,J=7.3 Hz,2H),8.40(s,lH) ,12.02(s,1H).13C NMR(101 MHz,DMSO-d6)8 56.16,103. 06,105.82,113.42,113.92,114.10,126.74,127.42,127.92,1 29.25,131.99,132.13,132.57,139.38,155.88,170.88,171.3 5.MS(ESI):m/z[M]+=318r7].2结果与讨论由图1可知,该反应的收率为72% ~ 82%。