3,3-二甲基-7-氮杂吲哚啉的合成
2012-04-18郝乘仪朱鹤云吉林医药学院药学院吉林吉林132013
郝乘仪,朱鹤云 (吉林医药学院药学院,吉林吉林 132013)
3,3-二甲基-7-氮杂吲哚啉的合成
郝乘仪,朱鹤云*(吉林医药学院药学院,吉林吉林 132013)
3,3-二甲基-7-氮杂吲哚啉;钯催化;关环
3,3-二甲基吲哚啉是一个很重要的合成中间体,在近些年的研究中,一些包含此结构的分子在很多方面表现出良好的生物活性,例如作为去甲肾上腺素抑制剂[1]、抑菌剂[2]、非甾体类的雄性激素调节剂[3]等,并且它的合成方法也被广泛的报道[4-5]。根据电子等排体原理,3,3-二甲基-7-氮杂吲哚啉类也许会有类似的生物活性,并且可能在吸收,代谢或毒理方面有不同的表现,所以,合成含有这样结构的一类化合物是很有必要的。但是目前还没有3,3-二甲基-7-氮杂吲哚啉类合成方法的报道,为此本研究探索了它的简便的化学合成方法。
1 仪器与试剂
1.1 仪 器
400 MH核磁共振波谱仪(德国Bruker公司),YL9100高效液相色谱仪(韩国英林公司),磁力搅拌器(德国IKA公司)。
1.2 试 剂
本实验所用试剂和原料均为化工原料级,购自天津市北方天医化学试剂厂。
2 方法与结果
2.1 N-Boc-3-溴-2-氨基吡啶的合成
将3-溴-2-氨基吡啶2 g(11.6 mmol)溶于30 mL叔丁醇中,搅拌下室温分批加入 BOC酸酐3.8 g(17.4 mmol),加毕,室温下搅拌过夜,反应完毕后,减压蒸出溶剂,固体粗品用石油醚∶乙酸乙酯=5∶1洗,过滤后干燥得化合物12.7 g,收率=86%,ESI:M+1=273
2.2 N-Boc-N-2-亚甲基丙烯基-3-溴-2-氨基吡啶的合成
将化合物1 0.5 g(1.8 mmol)溶于5 mL干燥的DMF中,冰浴下加入92 mg钠氢(2.3 mmol)粉末(60%,分散于植物油中),加毕后,冰浴下搅拌反应30 min,缓慢 加入 190mg的 2-氯 甲 基 丙 烯(2.1 mmol),加完后,恢复至室温搅拌2 h。反应完毕后,将反应液倒入50 mL水中,15 mL乙酸乙酯萃取3次,有机相水洗,饱和食盐水洗后干燥,经硅胶柱层析得化合物 20.43 g,收率 =73%[6]。ESI:M+1=327,H-NMR(400 MHz,CDCl3),δ:1.42(9H,s),1.81(3H,s),4.27(2H,m),4.79(2H,m),7.01(1H,m),7.89(1H,m),8.40(1H,m)。
2.3 N-Boc-3,3-二甲基-2,3-二氢[2,3-b]吡啶的合成
将化合物 2 164 mg(0.5 mmol)、醋酸钯 2 mg(0.5 mmol)、三乙胺 0.175 mL(1.25 mmol)、四丁基氯化铵 140 mg(0.5 mmol)和甲酸钠 34 mg(0.5 mmol)加入到3 mL DMF中,氩气保护下80℃反应过夜,反应结束后冷至室温,将反应液倒入20 mL水中,乙酸乙酯萃取3次,乙酸乙酯相水洗,饱和食盐水洗后干燥得粗产品经硅胶柱层析得到化合物383 毫克,收率 =67%[5]。ESI:M+1=249,HNMR(400 MHz,CDCl3) δ:1.28(6H,s),1.53(9H,s),3.67(2H,s),6.78(1H,m),7.32(1H,m),8.20(1H,m)。
2.4 3,3-二甲基-2,3-二氢[2,3-b]吡啶的合成
将化合物3 500 mg(2 mmol)溶于10 mL二氯甲烷中,冰浴下滴加浓盐酸0.5 mL,加毕,室温下搅拌1 h,饱和碳酸钠溶液调至碱性后,二氯甲烷萃取,有机相用饱和食盐水洗后干燥,减压旋干得化合物4 230 mg,收率 =78%,ESI:M+1=149。
3 讨论
整条合成路线中,最关键的反应步骤就是化合物3的合成,文献中虽然有关于3,3-二甲基吲哚啉的合成方法[5],但是,类似这样钯催化下的氮杂环的合成,还是需要谨慎的验证。反应结束后,没有发现异构体 N-Boc-3-甲基-1,2,3,4-四氢-1,8-二氮杂萘的生成,这也正如文献中报道的那样[5],五元环的稳定性使得它成为最主要的产物。同样,这步反应中,甲酸钠的加入不是作为碱,而是作为还原剂,还原生成产物中碳碳双键成饱和键,从而得到了目标化合物3。
本研究通过简便的方法,首次高收率的合成了目标化合物3,3-二甲基-7-氮杂吲哚啉,建立了这类化合物稳定的合成路线,可以作为合成这类化合物一种简便、高效的合成路线,由于本路线操作简单、能耗低、安全,并且可以通过这个路线合成新的抑菌剂和激素调节剂,因此具有一定的市场前景。
[1]Vu A T,Cohn S T,Zhang P,et al.1-(Indolin-1-yl)-1-phenyl-3-propan-2-olamines as potent and selective norepinephrine reuptake inhibitors[J].J Med Chem,2010,53(5):2051-2062.
[2]Larsen S D,Hester M R,Craig Ruble J,et al.Discovery and initial development of a novel class of antibacterials:inhibitors of Staphylococcus aureus transcription/translation[J].Bioorg Med Chem Lett,2006,16(24):6173-6177.
[3]Edwards J P,West S J,Pooley C L,et al.New nonsteroidal androgen receptor modulators based on 4-(trifluoromethyl)-2(1H)-pyrrolidino[3,2-g]quinolinone[J].Bioorg Med Chem Lett,1998,8(7):745-750.
[4]Nishio T,Okuda N,Kashima C.Reduction of Indolin-2-ones and Desulfurization of Indoline-2-thiones to Indoline and Indole Derivatives[J].Helv Chim Acta,1990,73(6):1719-1723.
[5]Larock R C,Babu S.Synthesis of nitrogen heterocycles via palladium-catalyzed intramolecular cyclization[J].Tetrahedron Lett,1987,28(44):5291-5294.
[6]Krein D M,Lowary T L.A convenient synthesis of 2-(alkylamino)pyridines[J].J Org Chem,2002,67(14):4965-4967.
TQ253
B
1673-2995(2012)05-0302-02
郝乘仪(1983-),男(汉族),助理实验师,硕士.
朱鹤云(1982-),男(汉族),助教,硕士.
2012-06-10)