化学经纬
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经典的吲哚合成方法介绍

chem有机方法41

经典的吲哚合成方法介绍 第1张

Fischer 吲哚合成法

由 Hermann Fischer 于 1883 年开发,基于苯肼与醛 / 酮在酸性条件下缩合生成苯腙,经 [3,3]-σ 重排和环化脱水形成吲哚环。苯肼环上的取代基需避免强吸电子基(否则降低反应活性),醛 / 酮的结构决定吲哚环 2、3 位取代基(如醛提供 H,酮提供烷基)。
经典的吲哚合成方法介绍 第2张
苯肼 + 醛/酮 → 苯腙 → 酸催化重排、环化 → 吲哚  

常用的催化剂有氯化锌、三氟化硼、多聚磷酸等,常用的酸有 AcOH、 HCl、三

氟乙酸、浓硫酸、多聚磷酸(PPA)和对甲苯磺酸(PTSA)等,反应温度 50~150℃,溶剂可选乙醇、甲苯或无溶剂。当醛 / 酮含 β- 氢时可能发生副反应(如异构化),高温下可能伴随焦油状副产物。

经典的吲哚合成方法介绍 第3张
经典的吲哚合成方法介绍 第4张

Bartoli 吲哚合成法

1989年意大利的化学家Bartoli等人开发出了该反应,由邻取代硝基苯与乙烯基格氏试剂(如 CH₂=CHMgX)在低温下反应形成中间体,经亲核加成、还原环化生成吲哚(酸性或还原条件(如 Zn/AcOH、催化加氢)还原硝基并环化)。

经典的吲哚合成方法介绍 第5张


常用溶剂为无水 THF(需严格除水除氧),反应温度 -78~0℃(加成阶段),后续环化需升温至室温或更高。需还原剂(如 Zn/AcOH)或催化加氢还原硝基。

经典的吲哚合成方法介绍 第6张

专用于合成 3 - 取代吲哚(乙烯基格氏试剂提供 3 位取代基),尤其适合制备含烯烃、烷基取代的吲哚。硝基苯环上的取代基(如甲氧基、卤素)可调控反应活性。

Batcho–Leimgruber 吲哚合成法

Batcho–Leimgruber 反应由美国化学家 Arthur D. Batcho 和 Wolfgang Leimgruber 于 1971 年开发,最初用于替代 Fischer 吲哚合成法,解决其强酸条件和底物局限性问题。

经典的吲哚合成方法介绍 第7张

第一步:邻硝基苯衍生物与甲酰胺缩醛(如 DMF-DMA,N,N - 二甲基甲酰胺二甲缩醛)在碱性条件下缩合,生成trans-β- 二烷基氨基 - 2 - 硝基苯乙烯中间体(烯胺结构);
第二步:通过还原(如催化加氢、锌粉 / 醋酸、三氯化钛等)将硝基还原为氨基,随后分子内环化并消除胺基,形成吲哚环。
经典的吲哚合成方法介绍 第8张

该反应通过两步法实现通过邻硝基苯衍生物(如邻甲基、邻甲酰基、邻氰乙基、邻乙烯基等)为原料,经缩合、还原环化等步骤高效构建 2,3 - 无取代基的吲哚骨架。

经典的吲哚合成方法介绍 第9张

Reissert 吲哚合成

Reissert 吲哚合成是经典的吲哚 - 2 - 羧酸及其衍生物合成方法,由德国化学家 Adolf Reissert 于 1897 年首次报道。该反应通过邻硝基甲苯衍生物与草酸二乙酯在碱催化下缩合,经还原环化构建吲哚环,并在 2 位引入羧酸基团。

经典的吲哚合成方法介绍 第10张

碱夺取草酸二乙酯的活泼 α- 氢,生成碳负离子中间体,进攻邻硝基甲苯的甲基(或邻位取代基),经亲核加成和消除反应生成邻硝基苯基丙酮酸乙酯中间体。

经典的吲哚合成方法介绍 第11张

硝基被还原为氨基的同时,氨基对邻位的羰基发生分子内环化,消除乙醇形成吲哚环,最终生成吲哚 - 2 - 羧酸乙酯。若进一步水解酯基并脱羧,可得到无取代基的吲哚。

还原反应完成后,需用酸(如盐酸)中和体系,使羧酸酯水解为羧酸;若需脱羧,可在酸性条件下加热至 150~200℃,但需监控反应防止碳化。
经典的吲哚合成方法介绍 第12张
碱(如乙醇钠)需现制现用,避免与空气中的水分和二氧化碳反应;反应体系需严格无水,否则草酸二乙酯易水解导致收率下降。锌粉需分批加入,防止反应过于剧烈;使用锌 / 乙酸时,注意控制温度(避免超过 100℃),防止乙酸挥发和副反应发生。
经典的吲哚合成方法介绍 第13张
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