通过4-硝基亚硝基苯与共轭末端炔酮在一步热反应中发生环加成反应，合成了3-芳酰基-N-羟基-5-硝基吲哚。硝基芳基亚硝基化合物和炔酮的制备已有充分报道，分别通过对相应的苯胺和炔醇进行氧化反应获得。
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本文内容
摘要
摘要
我们介绍了一种通过硝基苯与炔基酮环合反应来合成3-取代吲哚的区域选择性高且原子经济性优良的方法。该反应无需任何催化剂，即可高效地生成吲哚，并表现出优异的区域选择性，未检测到2-甲酰基吲哚副产物。以4-硝基硝基苯为起始原料时，生成的3-甲酰基-N-羟基-5-硝基吲哚产物会从反应混合物中直接析出，通过过滤即可分离，无需进一步纯化。与相应的N-羟基-3-芳基吲哚在溶液中会自发发生脱氢二聚反应不同，N-羟基-3-甲酰基吲哚具有良好的稳定性，未观察到任何二聚化产物。
引言
芳香族C-亚硝基化合物1和炔酮2是用途广泛的反应物，常被持续深入地研究并用作制备高价值化合物的起始原料。亚硝基芳烃在有机合成中发挥着日益重要的作用，可用于多种不同目的（例如，杂原子Diels-Alder反应3,4、亚硝基-醇醛反应5,6、亚硝基-烯反应7、偶氮化合物的合成8,9,10）。最近，它们甚至被用作起始材料以制备多种不同的杂环化合物11,12,13。在过去的几十年中，共轭炔酮因其在合成多种高价值衍生物和杂环产物方面所具有的显著潜力而受到广泛关注14,15
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方案
1. 琼斯试剂的初步制备
- 使用刮勺将25 g（0.25 mol）三氧化铬加入一个含有磁力搅拌子的500 mL烧杯中。
- 加入75 mL水，并持续磁力搅拌。
- 在冰水浴中边小心搅拌边缓慢加入25 mL浓硫酸。
注意：此时溶液已配制完成，稳定且可用于多种氧化反应；本方法制备的溶液浓度为2.5 M。
2. 1-苯基-2-丙炔-1-酮的合成
- 在装有磁力搅拌子的敞口圆底烧瓶中加入 75 mL 丙酮。
- 通过玻璃巴斯德吸管加入 2.0 g（15.13 mmol）1-苯基-2-丙炔-1-醇。
- 将反应混合物保持在 0 °C，并持续磁力搅拌。
- 逐滴加入琼斯试剂溶液，直至出现持久的橙色。
- 逐滴加入异丙醇，直至过量的 Cr(VI) 试剂被消耗至溶液呈绿色。
- 将溶液通过硅藻土垫过滤。
- 通过旋转蒸发浓缩洗涤液，得到油状物。
- 将油状物溶于 100 mL 二氯甲烷（CH2Cl2）中，并转移至分液漏斗。
- 用饱和碳酸氢钠（NaHCO3）溶液洗涤该有机相（2 × 125 mL）。
- 用饱和食盐水（125 mL）洗涤有机层。
- 用无水硫酸钠（Na<....
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结果
4-硝基亚硝基苯2的制备是通过4-硝基苯胺1与过氧单硫酸钾反应氧化得到，如图6所示。产物2经甲醇重结晶（两次）后以64%的收率获得，其中含有3-5%的4,4'-二硝基氧化偶氮苯6杂质。产物2的结构通过1H-NMR（图7）确认。1H-NMR（400 MHz, CDCl3）：δ = 8.53（d, J = 8.8 Hz, 2H），8.07（d, J = 8.8 Hz, 2H）。
1-苯基-2-丙炔-1-酮4的制备通过使用琼斯试剂氧化1-苯基-2-丙炔-1-醇3实现，如图8所示.......
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讨论
硝基芳烃与炔酮之间合成吲哚的反应表现出极高的通用性以及广泛的应用前景。在之前的一篇报道中，我们已将该合成方法推广至多种不同的C-硝基芳香化合物与取代的末端芳基炔酮或杂芳基炔酮的应用中72。该方法涵盖了广泛的底物范围，对各类官能团具有良好的耐受性，无论是在硝基芳烃还是在炔酮上，均兼容吸电子基团和给电子基团。
一种通过4-硝基亚硝基苯与1-苯基-2-丙炔-1-酮发生环加成反应实现吲哚化的方法被报道为典型反应。经初步筛选，甲苯被确定为最佳溶剂。按照本实验方案进行反应，得到3-苯甲酰基-1-羟基-5-硝基吲哚。 5 从反应混合物中析出沉淀。通过过滤分离得到的固体中，仅含有吲哚产物，无需进一步纯化。对母液的分析使我们发现并检测到其中唯一存在的成分为4,4'-二硝基偶氮氧苯。 6 作为含氮主要副产物，以及未反应的炔酮 4 并通过柱层析分离纯化产物（Rf偶氮氧芳烃 = 0.36 和 Rf炔酮
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
感谢 Enrica Alberti 博士和 Marta Brucka 博士在核磁共振谱的采集与登记方面所做的工作。我们感谢 Francesco Tibiletti 博士和 Gabriella Ieronimo 博士在有益的讨论及实验协助方面提供的帮助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 4-硝基苯胺 | TCI Chemicals | N0119 | |
| 丙酮 | TCI Chemicals | A0054 | |
| 1-苯基-2-丙炔-1-醇 | TCI Chemicals | P0220 | |
| 硅藻土 535 | Fluorochem | 44931 | |
| 二氯甲烷 | TCI Chemicals | D3478 | |
| 碳酸氢钠 | Sigma Aldrich | S5761 | |
| 氯化钠 | Sigma Aldrich | 746398 | |
| 无水硫酸钠 | Sigma Aldrich | 239313 | |
| 过氧单硫酸氢钾复合盐 | TCI Chemicals | O0310 | |
| 甲醇 | TCI Chemicals | M0628 | |
| 甲苯 | TCI Chemicals | T0260 | |
| 三氧化铬 | Sigma Aldrich | 236470 | |
| 无水二氯甲烷 | TCI Chemicals | D3478 | |
| 无水己烷 | TCI Chemicals | H1197 |
参考文献
- Vančik, H. Aromatic C-nitroso Compounds. , Springer. Dordrecht. (2013).
- Whittaker, R. E., Dermenci, A., Dong, G. Synthesis of Ynones and Recent Application in Transition-Metal-Catalyzed Reactions. Synthesis. 48 (2), 161-183 (2016).
- Carosso, S., Miller, M. J.
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重印与许可
