二吲哚甲烷類化合物綠色合成方法探究

【摘要】： 吲哚類化合物是貫穿整個生命過程的活性物質(zhì),以吲哚核為原料合成具有生理活性的天然產(chǎn)物或衍生物供活性篩選之用是吲哚化學(xué)的研究核心,其中二吲哚甲烷是一種具有生理活性的物質(zhì),是一種有效的抗癌藥物。隨著人們對二吲哚甲烷類化合物認(rèn)識的深入,其合成方法報道不斷增多,研究者研究的主要目的是如何在溫和的條件下,利用價廉、無毒、操作簡單、綠色環(huán)保的方法得到高產(chǎn)率的二吲哚甲烷類化合物。本論文在對二吲哚甲烷類化合物合成方法進行述評的基礎(chǔ)上,研究利用Oxone-CH_3OH、Bu_4NHSO_4-H_2O、Bu_4NHSO_5-H_2O三種催化體系制備二吲哚甲烷的新方法。 本論文分為三個部分: 第一部分:文獻綜述。簡述了一些重要的吲哚類化合物的存在和性能以及二吲哚甲烷類化合物合成方法的研究進展。 第二部分:Oxone-CH_3OH催化合成二吲哚甲烷類化合物的研究。首先以O(shè)xone(2KHSO_5·KHSO_4·K_2SO_4)為催化劑,在室溫條件下對在不同溶劑中以1,2-二甲基吲哚和對甲氧基苯甲醛作為底物的反應(yīng)進行了研究,最后確定甲醇作為溶劑,并對催化劑用量和反應(yīng)時間進行了優(yōu)化,提出了最佳反應(yīng)條件。然后在所得最佳條件下研究了13種不同吲哚和芳香醛的反應(yīng)。實驗結(jié)果表明,在室溫條件下,利用1.1mol%的Oxone,甲醇作為溶劑,反應(yīng)10-30分鐘,可以得到較高產(chǎn)率的目標(biāo)產(chǎn)物,其中有6種產(chǎn)物還未見報道。同時,(1)對其中一目標(biāo)產(chǎn)物3,3'-二(1,2-甲基吲哚基)-對甲氧基苯基甲烷(1b)進行了單晶培養(yǎng),利用X-射線衍射分析的方法確定了該化合物的結(jié)構(gòu);(2)對其反應(yīng)機理進行了探討,提出了可能的反應(yīng)機理;(3)對催化劑進行回用研究,結(jié)果表明Oxone重復(fù)使用5次后仍有較高的催化活性。因此,以廉價的可循環(huán)使用的Oxone為催化劑,以甲醇為溶劑,是一種反應(yīng)條件溫和、高效、綠色、價廉的合成二吲哚甲烷類化合物的新方法。 第三部分:相轉(zhuǎn)移催化劑作用下合成二吲哚甲烷的研究。在室溫和水溶劑下,分別以Bu_4NHSO_5、Bu_4NHSO_4為催化劑,1,2-二甲基吲哚和對甲氧基苯甲醛作為底物,優(yōu)化催化劑用量,得到了最佳反應(yīng)條件,然后在所得最佳條件下研究了33種不同吲哚和芳香醛的反應(yīng)。實驗結(jié)果表明,Bu_4NHSO_5催化劑在水相中能高效地催化吲哚與醛的親電取代反應(yīng);而對于Bu_4NHSO_4,需要化學(xué)劑量才可以高效的促進二吲哚甲烷的合成。由于這兩種反應(yīng)體系中,水作為一種綠色溶劑,取代了傳統(tǒng)的有機溶劑,而且催化劑都是季銨鹽,因此兩種方法都是綠色、高效的合成二吲哚甲烷類化合物的新方法。 最后對本論文進行了總結(jié),并對該類化合物合成方法進行了前景展望。附錄中還列出了本論文部分目標(biāo)化合物的譜圖及其他內(nèi)容。 【關(guān)鍵詞】：吲哚 二吲哚甲烷 親電取代反應(yīng) Oxone Bu_4NHSO_4 Bu_4NHSO_5 水
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：O626.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 第一章 文獻綜述9-26
• 1.1 吲哚類化合物綜述9-11
• 1.2 常見的吲哚類化合物11-12
• 1.3 二吲哚甲烷類化合物的合成12-20
• 1.3.1 離子液體中合成二吲哚甲烷類化合物13-15
• 1.3.2 無溶劑條件下合成二吲哚甲烷類化合物15-16
• 1.3.3 水溶劑中合成二吲哚甲烷類化合物16-17
• 1.3.4 有機溶劑中合成二吲哚甲烷類化合物17-20
• 1.4 本論文的研究目的、主要工作及意義20-21
• 參考文獻21-26
• 第二章 Oxone催化合成二吲哚甲烷類化合物的研究26-47
• 2.1 實驗部分27-33
• 2.1.1試劑與儀器27
• 2.1.2 結(jié)果與討論27-33
• 2.2 典型產(chǎn)物(1b)的單晶制備和單晶X-射線衍射分析33-37
• 2.3 產(chǎn)物表征數(shù)據(jù)37-44
• 2.4 本章小結(jié)44-45
• 參考文獻45-47
• 第三章 相轉(zhuǎn)移催化劑作用下合成二吲哚甲烷類化合物的研究47-72
• 3.1 實驗部分49-50
• 3.1.1 試劑與儀器49
• 3.1.2 Bu_4NHSO_5的合成與表征49-50
• 3.2 Bu_4NHSO_5催化二吲哚甲烷類化合物的合成50-55
• 3.2.1 反應(yīng)條件優(yōu)化50-52
• 3.2.2 反應(yīng)產(chǎn)物分離52
• 3.2.3 Bu_4NHSO_5催化作用下吲哚和芳香醛的反應(yīng)52-55
• 3.3 化學(xué)劑量Bu_4NHSO_4促進二吲哚甲烷類化合物的合成55-61
• 3.3.1 反應(yīng)條件優(yōu)化55-56
• 3.3.2 Bu_4NHSO_4促進作用下吲哚和芳香醛的反應(yīng)56-61
• 3.4 產(chǎn)物表征數(shù)據(jù)61-68
• 3.5 本章小結(jié)68-69
• 參考文獻69-72
• 總結(jié)與展望72-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文74-75
• 附錄 部分化合物NMR譜圖75-81
• 致謝81-83

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