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使用酸二甲酯的吲哚化合物的甲基化反应

阅读:259发布:2021-06-12

专利汇可以提供使用酸二甲酯的吲哚化合物的甲基化反应专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且在 碱 和/或催化剂存在下,常压下用 碳 酸二甲酯从非甲基化前体制造化学式(I)的甲基化吲哚化合物的方法,其中R1和R2如 说明书 和 权利要求 中所定义。,下面是使用酸二甲酯的吲哚化合物的甲基化反应专利的具体信息内容。

1.制造化学式I的甲基化吲哚化合物的方法,

其中R1选自卤素,C1-C6烷基,C1-C6链烯基,-OCH3,-NO2,-CHO, -CO2CH3和-CN;R2选自C1-C6烷基,-CO2CH3,-CN,-CHO,-NH2,-N(C1-C6烷 基)2,-(CH2)nCOOH和-(CH2)nCN,其中n是1-4的整数,包含1和4;如果R1 位于6位,则R2是氢;如果R2是乙腈,则R1是氢,
该方法包括化学式如下的化合物和酸二甲酯在碳酸和/或作为相 转移催化剂的溴化四丁基铵存在下的常压反应:

其中R1和R2如上。
2.权利要求1的方法,其中反应在溶剂存在下进行。
3.权利要求1或2的方法,其中反应在溶剂存在下进行,该溶剂选自 N,N-二甲基甲酰胺和1-甲基-2-吡咯烷
4、权利要求3的方法,其中反应在N,N-二甲基甲酰胺存在下进行。
5、权利要求1的方法,其中反应在碳酸钾和溴化四丁基铵同时存在 下进行。
6、权利要求1的方法,其中R1位于6位,且R2是氢。
7、权利要求6的方法,其中R1是硝基。
8、权利要求1的方法,其中R1是氢,R2是乙腈。
9、制备3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-(1-甲基-6-硝基吲哚-3-基)-1H-吡咯-2,5- 二酮的方法,该方法包括:
a)如权利要求1的反应,其中R1位于6位,且R2是氢;接着
b)化学式I的化合物

和(COCl)2反应以获得化学式II的化合物

以及
c)化学式II的化合物和化学式III的化合物偶合反应:

说明书全文

发明涉及使用酸二甲酯(“DMC”)进行吲哚化合物的N-甲基化 反应。

化合物3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-(1-甲基-6-硝基吲哚-3-基)-1H-吡咯-2,5-二 是蛋白激酶C(“PKC”)的选择性抑制剂,在口服治疗实体瘤以及治 疗如湿性关节炎的自身免疫性疾病中被用作抗有丝分裂剂。该化合物公 开于U.S.P.5,057,614,其内容结合在此作为参考。制备该化合物的合成路 径中用碘代甲烷作为甲基化试剂(参见例如U.S.申请号09/268,887,该申 请说明了在吲哚甲基化中使用碘代甲烷来合成类似化合物,其内容结合在 此作为参考)。不幸的是,碘代甲烷剧毒且沸点低。向大气中释放碘代甲 烷是严格限制的。因此,需要无环境污染的吲哚化合物甲基化方法。

下面的流程图显示了一种制备3-(1-甲基-3-吲哚基)-4-(1-甲基-6-硝基-3- 吲哚基)-1H-吡咯-2,5-二酮的方法。

普通的甲基化试剂,如卤代甲烷(MeX;X=Cl、Br、I)和硫酸二甲 酯(“DMS”)可用于在温和的反应条件下甲基化O-、C-和N-。但是, 如上述的碘代甲烷,这些试剂在环境和操作安全性方面存在严重的隐患。 另一方面,碳酸二甲酯为比较安全、无毒且无环境污染的甲基化试剂。使 用时的副产品,甲醇和二化碳也没有处理上的问题。而且,对于上述这 类抗有丝分裂剂,制备时需要对两个吲哚环进行甲基化,需要两个甲基。 尽管已有报道(Tondo,P.,Selva,M.,and Bomben,A.,Org.Synth.1998,76, 169)DMC可用于甲基化芳基乙腈的α位,还没有人提出用DMC甲基化 含吲哚环的化合物,N-甲基化吲哚环则更少。

不幸的是,用现有技术方法使用DMC一般需要高反应温度(>180 ℃)、不锈高压釜、高压和大大过量的碳酸二甲酯(作为溶剂和甲基 化试剂)。借助于催化剂,可以使用低一些的反应温度(100℃)。但是, 这种催化剂(例如冠醚)一般是剧毒的,而且需要加压反应器。

在吲哚环N-甲基化中发明性地使用碳酸二甲酯组成了本发明的一部 分,并公开于欧洲专利申请EP00/13026。

因此,本发明满足了本领域的如下需求:在不需要高压或高温的条 件下,甲基化吲哚化合物中氮原子的“绿色”方法。

本发明提供了制备分子式I的甲基化吲哚化合物的方法:

其中R1选自卤素,C1-C6烷基,C1-C6链烯基,-OCH3,-NO2,-CHO,-CO2CH3和-CN;R2选自C1-C6烷基,-CO2CH3,-CN,-CHO,-NH2,-N(C1-C6烷基)2, -(CH2)nCOOH和-(CH2)nCN,其中n是1-4的整数,包括1和4。该方法包括化 学式如下的化合物和碳酸二甲酯在合适的和/或催化剂存在下的常压反 应:

其中R1和R2如上。

在优选的实施方案中,当R1为硝基且位于6位时,R2为氢。在另一优 选实施方案中,当R1是氢,R2为乙腈。

本描述中术语“烷基”,单独或组合使用时表示含1-6个碳原子的直 链或支链烷基。直链和支化的C1-C6烷基的实例有甲基、乙基、丙基、异 丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基同分异构体和己基同分异构体。

术语“链烯基”指的是如对烷基所定义的链,其中含至少一个烯 烃双键(包括,例如乙烯基、烯丙基和丁烯基)。

一般地,反应在约120℃~约134℃的温度下进行,更优选的温度为 约126℃~约130℃。

优选反应在溶剂存在下进行,例如N,N-二甲基甲酰胺和1-甲基-2-吡 咯烷酮,最优选的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。

优选地,反应在相转移催化剂存在下进行,例如溴化四丁基铵或18- 冠-6,最好的催化剂是溴化四丁基铵。相转移催化剂是本领域所已知的, 公开于例如Surv.Prog Chem.9,1-54(1980);Chem.Unserer Zeit 12,161-168 (1978);Makosza,in Scheffold,Modern Synthetic Methods,Bd.1,S.7-100, Frankfurt:Salle u.Sauerlnder 1976.Polymer 20,1048 ff.(1979).Angew. Chem.91,464-472(1979)。

该方法可以包括在碱存在下的反应,例如氢氧化,氢氧化钠和碳 酸钾,最优选的碱是碳酸钾。

碱可以是碱金属氢氧化物或碱金属碳酸盐。当然反应可以在碱和催 化剂同时存在的条件下进行。

例如,反应中优选碱选自氢氧化钾,氢氧化钠和碳酸钾,且催化剂 是相转移催化剂。优选的碱选自氢氧化钾,氢氧化钠和碳酸钾,优选的 催化剂选自溴化四丁基铵和18-冠-6。

反应时间可以变化,但很容易由有经验的技术人员决定。优选的反 应时间为0.75小时~36小时,优选1小时~26小时,更优选1小时~10小时。

优选的化合物包括R1在6位且R2是氢(R1优选硝基),以及R1是氢且 R2是乙腈的化合物。

本发明还涉及使用上述方法来制备化学式I的化合物和制备3-(1-甲基 吲哚-3-基)-4-(1-甲基-6-硝基吲哚-3-基)-1H-吡咯-2,5-二酮。

特别是本发明涉及制备3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-(1-甲基-6-硝基吲哚-3- 基)-1H-吡咯-2,5-二酮的方法,该方法包括:

a)甲基化吲哚化合物中的氮原子,如前所述,该化合物中R1位于6位, 且R2是氢,随后

b)化学式I的化合物

和(COCl)2反应以获得化学式II的化合物;

c)化学式II的化合物和化学式III的化合物偶合反应。

最后,本发明涉及用所述的和要求保护的方法制备的化学式I的化合 物。

本发明将按照优选实施方案来描述。陈列这些实施方案是为了帮助 理解本发明,而不要理解为对本发明的限制。

该N-甲基化方法一般只需要2.2当量的碳酸二甲酯,适合的温度和常 压。此处所用的术语“常压”指的是正常的大气压。下列示范性的方法一 般只需要催化数量的溴化四丁基铵(“TBAB”)或18-冠-6,而不需要使 用碱。作为替代,或另外,也可以使用碱,例如氢氧化钾,氢氧化钠或碳 酸钾。碳酸钾和TBAB都很容易用如下包括加在内的分离方法从产品中 除去。有经验的技术人员很容易确定催化数量的TBAB或18-冠-6,以及适 当数量的碱,例如氢氧化钾,氢氧化钠或碳酸钾。一般,对于TBAB而言, 这些催化剂/基质数量以重量计,为约百分之五(5%)~约百分之八十 (80%)。催化剂/基质的优选范围以重量计,为约20%~约40%,最优选 为约20%~约30%。对于18-冠-6,催化剂/基质的数量以重量计,一般为约 5%~约10%。优选地,18-冠-6以催化剂/基质的重量比为约5%的数量存在。

所述方法可以以如下方式进行:在碱或催化剂存在下,将吲哚基质和 碳酸二甲酯混合于合适的溶剂中,例如N,N-二甲基甲酰胺(“DMF”)或 1-甲基-2-吡咯烷酮(“NMP”),接着短时间(一般2-3小时)地加热回 流反应混合物。反应温度的选择很容易地由技术人员确定。反应温度通常 高于反应物的沸点,对于DMC而言约90℃。反应可以通过加水终止,其后 或者通过过滤或者用合适的溶剂萃取获得反应产物。该方法一般得到高产 率、高质量的所需产物。例如,当使用6-硝基吲哚进行反应时,可获得96% 纯度为99.5%(重量)的1-甲基-6-硝基吲哚。只检测到0.3%的一种杂质。

下述的方法是一般的过程。如果产物不是固体,则无须过滤,取而代 之,可用合适的溶剂,例如叔丁基·甲基醚或乙酸乙酯,将所需产物从水 性混合物中提取出来。

研究了不同取代基对使用DMC进行吲哚体系甲基化的影响。表1记录 了几种吸电子官能团对N-甲基化反应的影响。无论是在反应时间还是所得 N-甲基化吲哚的产率上,当官能团位于吲哚体系的苯环或吡咯环上时,都 没有大的差别。所有用这种方法测试的基质都给出了高产率(>95%), 只有吲哚-3-甲例外,其所得的相应N-甲基化吲哚的产率为85%。

          表1、吸电子取代基对吲哚N-甲基化的影响

      R 反应时间(h)  所需产物的产率      (%)     3-CN     3.5      97     4-NO2     2      96     5-NO2     3      97     6-NO2     2      97     5-Br     3.5      95     6-Cl     3.5      96     3-CHO     3.5      85     3-CO2CH3     3.5      96

R基团可以位于吲哚体系中除1位以外的任何位置。也研究了吲哚-3-羧 酸和碳酸二甲酯之间的反应。O-甲基化和N-甲基化之间的选择性并没有预 期的那么高。但是,正如预期的,在反应条件下,羧基的酯化反应要比N- 甲基化反应快一些。例如,吲哚-3-丙酸和碳酸二甲酯在碳酸钾存在下、在 DMF中的反应,在回流温度下反应4小时后同时得到产率为65%的O,N-二 甲基化物,以及30%的O-甲基化产物。在反应混合物再加热回流4小时后, 只获得单独产率为93%的O,N-二甲基化产物。如表2所演示的,对于吲哚-3- 乙酸也观察到类似的结果。但是当吲哚-3-羧酸在典型反应条件下反应时, 在获得50%的二甲基化产物的同时,分离到45%的N-甲基吲哚,该化合物 是由于吲哚-3-羧酸在反应温度(128℃)下脱羧作用而产生的。

表2、吲哚羧酸用碳酸二甲酯进行N-和O-甲基化反应速率上的差别。

   n  反应时间(h)      产率(%)    0      5 R=R1=甲基(50) N-甲基吲哚(45)    1      6 R=R1=甲基(89) R=甲基,R1=H(8)      8 R=R1=甲基(95)    2      4 R=R1=甲基(65) R=甲基,R1=H(30)      8 R=R1=甲基(93)

与上相同,取代基可以连接在吲哚核上除1位以外的任何位置上。

同样用碳酸二甲酯作为甲基化试剂,研究了含给电子基团的吲哚体系 的N-甲基化反应。例如,用碳酸二甲酯对5-甲氧吲哚进行N-甲基化,回流 5小时得到单产率为97%的1-甲基-5-甲氧吲哚。但是,其他吲哚物质,例 如2-甲甲基吲哚,吲哚-3-甲醇,吲哚-3-乙醇和色胺的产物为不确定的复 杂混合物。这些结果表明用碳酸二甲酯进行N-甲基化不适用于这种吲哚体 系。

本发明的一方面还是利用本发明的方法来制备化学式I的化合物。

为了进一步解释如何利用本方法,用吲哚-3-乙腈作为基质来检验吲哚 氮原子甲基化和分子中存在的活化亚甲基的C-甲基化之间的选择性。但是 如表3中所见的,通过改变反应条件,碳酸二甲酯可用于优先N-甲基化吲 哚-3-乙腈,而只有少量C-甲基化同时发生。在碳酸钾存在下,吲哚-3-乙腈 除了生成89%的预期产物1-甲基吲哚-3-乙腈外,还产生8%的C,N-二甲基 化副产物,rac.-2-(1-甲基吲哚-3-基)丙腈。借助相转移催化剂(“PTC”), 例如18-冠-6或溴化四丁基铵,二甲基化副产物的生成率被压制到约3%。 在后者的反应条件下,分离得到约90%的所需产物,1-甲基吲哚-3-乙腈。

                         流程图3

         表3、吲哚-3-乙腈的N-和C-甲基化之间的选择性

  碱   催化剂       粗反应产物的组成          (HPLC分析)     分离产率     I     II     I+II   K2CO3     89%     8%     89%   K2CO3   溴化四正丁基铵     86.6%     9.7%     90.5%   溴化四正丁基铵     93.8%     2.9%     91.5%   KOH   溴化四正丁基铵     94.4%     3.1%     80%   NaOH   18-冠-6     91%     3%     78%

实施例

以下实施例中的实验都是实际进行的。

实施例1

1-甲基吲哚-3-乙腈的制备

向装备了热电偶冷凝器和加料漏斗的500ml三口瓶中加入吲哚-3-乙 腈(10.0g,0.064mol)、碳酸钾(5.0g,36mmol)、N,N-二甲基甲酰胺 (60ml)和碳酸二甲酯(11.0ml,0.13mol)。加热该混合物至124±1℃。 反应进程用HPLC监控。在此温度下10小时后,已经检测不到初始吲哚的 存在。然后将反应混合物冷却至0~-5℃。加水(140ml)以形成沉淀。在- 5℃下搅拌混合物1小时,然后过滤收集固体,用水(150ml)洗涤,45℃ 高真空干燥24h,得到褐色固体的1-甲基吲哚-3-乙腈(I和II,9.69g,89%)。

实施例2

1-甲基吲哚-3-乙腈和rac.-2-(1-甲基吲哚-3-基)丙腈的合成

将吲哚-3-乙腈(5.0g,32.01mmol)、碳酸钾(粉末,2.5g)、碳酸二 甲酯(10mL,118.8mmol)、N,N-二甲基甲酰胺(40ml)的混合物和0.5g 溴化四丁基铵混合在一起,126℃加热6小时。然后,加入第二份碳酸二甲 酯(3mL,35.6mmol)再回流混合物17小时。初始原料依然存在,所以 加入第三份碳酸二甲酯(3mL,35.6mmol),再回流反应混合物3小时。 此时反应混合物的分析表明主要为两种化合物的混合物:1-甲基吲哚-3-乙 腈(86.6%)以及鉴定为rac.-2-(1-甲基吲哚-3-基)丙腈的第二个次要组分 (9.7%)。检测不到初始的吲哚物质。将反应混合物冷却至室温,再用水 (80ml)稀释,并用叔丁基甲基醚(100ml)提取。分离的有机层用水 (100ml)洗涤两次,然后将溶液真空浓缩至~20ml。浓缩物浴冷却,剧 烈搅拌下逐滴加入庚烷(100ml)。将混合物冷却至-15℃,滤掉产生的固 体,庚烷(50ml)洗涤,25℃下真空干燥,得到1-甲基吲哚-3-乙腈(I) 和rac.-2-(1-甲基吲哚-3-基)丙腈(II)。

实施例3

1-甲基吲哚-3-乙腈的制备

向装备了热电偶、冷凝器和加料漏斗的1L三口瓶中加入吲哚-3-乙腈 (58.0g,90%纯度=0.334mol)、溴化四丁基铵(11.6g,36mmol)、N,N- 二甲基甲酰胺(348ml)和碳酸二甲酯(92.8ml,1.10mol),将所得混合 物加热到126±1℃。反应进程用HPLC监控。在此温度下3小时后,已经检 测不到残留初始吲哚(物质)的存在。在反应混合物冷却至0~-5℃后,加 水(696ml)以形成沉淀。在-5℃下搅拌混合物1小时,然后过滤收集固体, 用水(150ml)洗涤,45℃高真空干燥24h,得到褐色固体1-甲基吲哚-3-乙 腈(52.0g,91.5%)。

实施例4

1-甲基吲哚-3-乙腈和rac.-2-(1-甲基吲哚-3-基)丙腈的合成。

将吲哚-3-乙腈(4.0g,25.6mmol)、氢氧化钾(片状(pallet),2.5g)、 碳酸二甲酯(8mL,94.9mmol)、N,N-二甲基甲酰胺(50ml)的混合物 和0.5g溴化四丁基铵混合在一起,128℃加热10小时。此时反应混合物的分 析表明主要为两种化合物的混合物:1-甲基吲哚-3-乙腈(94.4%)以及鉴 定为rac.-2-(1-甲基吲哚-3-基)丙腈的第二个次要组分(3.1%)。检测不 到初始的吲哚物质。将反应混合物冷却至室温,再用水(120ml)稀释。 将混合物冷却至-15℃,形成沉淀。在该温度下搅拌混合物1h。滤掉产生的 固体,庚烷(50ml)洗涤,25℃下真空干燥,得到3.60g 1-甲基吲哚-3-乙 腈(I)和C,N-二甲基化副产物(II)。

实施例5

1-甲基吲哚-3-乙腈和rac.-2-(1-甲基吲哚-3-基)丙腈的合成。

将吲哚-3-乙腈(5.0g,32.0mmol)、氢氧化钠(片状(pallet),2.5g)、 碳酸二甲酯(6.6mL,78.3mmol)、N,N-二甲基甲酰胺(40ml)和25mg 18- 冠-6加入250mL三口瓶中。127℃加热所得混合物10小时。此时反应混合物 的分析表明主要为两种化合物的混合物:1-甲基吲哚-3-乙腈(90.8%)以 及鉴定为rac.-2-(1-甲基吲哚-3-基)丙腈的第二个次要组分(3.0%)。检 测不到初始的吲哚物质。将反应混合物冷却至室温,再用水(100ml)稀 释。将混合物冷却至-15℃,形成沉淀。在该温度下搅拌混合物1h。滤掉产 生的固体,庚烷(50ml)洗涤,25℃下真空干燥,得到4.3g 1-甲基吲哚-3- 乙腈(I)和C,N-二甲基化副产物(II)。

实施例6

1-甲基吲哚-3-甲腈的制备。

搅拌吲哚-3-甲腈(1.0g,7.03mmole)、碳酸钾(0.5g)、N,N-二甲基 甲酰胺(10ml)和碳酸二甲酯(1.8mL,21.4mmol)的混合物并加热回 流(~130℃)。反应(用HPLC监测)在3.5h内完成。然后将反应混合物 冷却至3℃,并缓慢加入冰冷水(25ml)。用叔丁基甲基醚(40ml)提取 所得的油悬浮液,用水(3×25mL)洗涤有机相,干燥并真空蒸发以获得 1.07g产物:1-甲基吲哚-3-甲腈黑油(产率97.4%)。

实施例7

5-溴-1-甲基吲哚的制备。

搅拌5-溴吲哚(3.0g,15.38mmol)、碳酸钾(1.5g)、N,N-二甲基甲 酰胺(20ml)和碳酸二甲酯(3.9mL,46mmol),并加热回流(~130℃) 3.5h。反应用HPLC监测。然后将反应混合物冷却至约3℃,缓慢加入冰冷 水(50ml),导致浅褐色油状产物的分离。用叔丁基甲基醚(40ml)提 取混合物,并用水(3×25mL)洗涤有机相。减压蒸发溶剂,得到3.06g 浅褐色油状的5-溴-1-甲基吲哚(产率94.8%)。

实施例8

6-氯-1-甲基吲哚的制备。

搅拌6-氯吲哚(1.0g,6.59mmol)、碳酸钾(0.5g)、N,N-二甲基甲 酰胺(10ml)和碳酸二甲酯(1.7mL,20.21mmol),并加热回流(~130℃)。 初始的吲哚在3.5h内消耗完(由HPLC监测)。在将反应混合物冷却至约3℃ 后,加入冰冷水(50ml),所得的油状悬浮物用叔丁基甲基醚(40ml) 提取。用水(3×25mL)洗涤分离的有机相,然后真空蒸发,得到浅黄色 油状的5-氯-1-甲基吲哚(1.05g,产率96.1%)。

实施例9

1-甲基吲哚-3-甲醛的制备。

搅拌吲哚-3-甲醛(3g,20.67mmol)、碳酸钾(1.5g)、N,N-二甲基 甲酰胺(20ml)和碳酸二甲酯(5.2mL,61mmol)的混合物,并加热回 流(~130℃)。在各种时间段,用HPLC监测反应的进程,显示反应在3.5h 内完成。在将反应混合物冷却至约3℃后,缓慢加入冰冷水(60ml)。所 得的黑油状悬浮物用叔丁基甲基醚(60ml)提取,用水(2×50mL)洗 涤有机层。减压蒸发有机提取物,得到暗褐色油状的1-甲基吲哚-3-甲醛 (1.98g,产率85%)。

实施例10

1-甲基吲哚-3-羧酸甲酯的制备。

将吲哚-3-羧酸甲酯(5.0g,28.54mmol)、碳酸钾(2.5g)、N,N-二甲 基甲酰胺(35ml)和碳酸二甲酯(7.2mL,85mmol)合并,搅拌混合物, 并加热回流(~130℃)。在3.5h内,如HPLC分析所监测的,反应完全。 在将反应混合物冷却至约3℃后,缓慢加入冰冷水(100ml)。过滤回收所 得的浅白色固体,并用水(2×50mL)洗涤。不再进一步纯化该固体,但 在45℃真空干燥24h,得到5.2g的1-甲基吲哚-3-羧酸甲酯(产率96.3%)。

实施例11

5-甲氧基-1-甲基吲哚的制备。

搅拌5-甲氧基吲哚(1g,6.79mmol)、碳酸钾(0.5g)、N,N-二甲基 甲酰胺(10ml)和碳酸二甲酯(1.7mL,20mmol)的混合物,并加热回 流(~130℃)。用HPLC监测反应的进程。在3.5h内,初始的吲哚被消耗 完,并在将反应混合物冷却至约3℃后,用冰冷水(30ml)处理。滤去形 成的沉淀,然后依次用水(2×30mL)和己烷(30ml)洗涤。25℃下真空 干燥48h无色产物以产生5-甲氧基-1-甲基吲哚(1.067g,产率97.4%)。

实施例12

1-甲基吲哚的制备。

将吲哚(10g,85.4mmol)、碳酸钾(5g)、N,N-二甲基甲酰胺(70ml) 和碳酸二甲酯(11mL,0.13mol)混合在一起,并回流(~130℃)2h。 此时反应的TLC分析表明有两种化合物:N-甲基化吲哚,以及大量的初始 原料。将反应混合物冷却至约50℃,加入第二份碳酸二甲酯(5.5mL,0.065 mol)。加热混合物,再回流7h直至TLC分析表明初始吲哚全部消耗掉。 将反应混合物冷却至室温,缓慢加水(150ml)稀释。用叔丁基甲基醚 (150ml)提取所得混合物,分离的有机层用水(2×100mL)洗涤。真空 蒸发溶剂,得到10.8g浅黄色油状的1-甲基吲哚(产率96.5%)。

实施例13

1-甲基二氢吲哚的制备。

将二氢吲哚(3g,0.025mol)、碳酸钾(1.5g)、N,N-二甲基甲酰胺(20ml) 和碳酸二甲酯(6.4mL,0.076mol)混合在一起,并加热回流(约130℃) 14h。用HPLC监测,反应在14h内完成。将反应混合物冷却至室温,然后 用水(50ml)缓慢稀释,并用叔丁基甲基醚(60ml)提取。用水(3×50mL) 洗涤有机提取物,并减压蒸发溶液至恒重,得到3.13g产物:浅黄色油状的 N-甲基二氢吲哚(产率95%)。

实施例14

1-甲基-5-硝基吲哚的合成

向装备了热电偶、冷凝器和加料漏斗的500mL三口瓶中加入5-硝基吲 哚(20.0g,12.3mmol)、碳酸钾(4.0g,29mmol)、N,N-二甲基甲酰胺 (80ml)和碳酸二甲酯(22mL,26.14mmol)。加热回流所得混合物。 反应用HPLC或TLC(溶剂体系:含30%乙酸乙酯的庚烷)监控。用上述方 法分析加热回流3h后的反应混合物,检测不到任何残留的5-硝基吲哚。然 后将反应混合物冷却至10±5℃后,用水(160ml)稀释以形成黄色沉淀。 室温下搅拌混合物2小时后,过滤收集固体,然后用水(100ml)洗涤,60-65℃ 高真空干燥24h,得到黄色固体1-甲基-5-硝基吲哚(21.1g,97.1%)。

实施例15

1-甲基-4-硝基吲哚的合成。

采用与实施例11中制备1-甲基-4-硝基吲哚同分异构体相同的实验条件 和分离程序,从4-硝基吲哚制备1-甲基-4-硝基吲哚,产率为96%。

实施例16

1-甲基吲哚-3-羧酸甲酯和1-甲基吲哚的制备。

向三口圆底瓶中加入3-吲哚羧酸(2.5g,15.51mmol)、碳酸钾(粉末, 1.25g)、N,N-二甲基甲酰胺(20ml)和碳酸二甲酯(3.9ml,46.3mmol)。 随着搅拌的混合物被加热回流(约130℃),用HPLC监测初始吲哚化合物 的消耗。5h后反应完全,然后将混合物冷却至室温,并在水(50ml)和叔 丁基甲基醚(100ml)之间分配开。用水(2×50ml)洗涤分开的有机层, 并减压蒸发挥发物。用胶柱色谱纯化所得粗品,得到1-甲基吲哚-3-羧酸 甲酯(产率50%)和脱羧基副产物1-甲基吲哚(45%产率)。

实施例17

1-甲基吲哚-3-乙酸甲酯和1-吲哚-3-乙酸甲酯的制备。

向三口圆底瓶中加入吲哚-3-乙酸(3.0g,17.12mmol)、碳酸钾(粉末, 1.5g)、N,N-二甲基甲酰胺(20ml)和碳酸二甲酯(4.3ml,51.07mmol)。 加热回流(约130℃)所得混合物6h,此时反应的HPLC分析表明初始原料 已经被消耗完。在将反应混合物冷却至室温后,在水(50ml)和叔丁基 甲基醚(60ml)之间进行分配。用水(2×50ml)洗涤分开的有机层,并 减压蒸发溶剂。如HPLC分析所示,粗产物含1-甲基吲哚-3-乙酸甲酯(89%) 和1-吲哚-3-乙酸甲酯(8%),用硅胶柱色谱分离成单独组分。总产量为3.2g, 2.8g 1-甲基吲哚-3-乙酸甲酯和0.40g 1-吲哚-3-乙酸甲酯。

实施例18

1-甲基吲哚-3-丙酸甲酯和1-吲哚-3-丙酸甲酯的制备。

搅拌吲哚-3-丙酸(1.0g,5.28mmol)、碳酸钾(粉末,0.25g)、N,N- 二甲基甲酰胺(10ml)和碳酸二甲酯(1.3ml,15.7mmol)的混合物,加 热至回流(约130℃)。在回流条件下搅拌5h后,HPLC分析已经检测不到 残留的初始原料。将反应混合物冷却至室温,然后用水(25ml)稀释,并 用叔丁基甲基醚(40ml)萃取。用水(2×50ml)洗涤有机层,减压浓 缩溶液。如HPLC分析所示,粗产物含1-甲基吲哚-3-丙酸甲酯(65%)和1- 吲哚-3-丙酸甲酯(30%),用硅胶柱色谱分离成单独组分。总产量为1.01g, 0.66g 1-甲基吲哚-3-丙酸甲酯和0.35g 1-吲哚-3-丙酸甲酯。

实施例19

1-甲基-6-硝基吲哚的制备。

向装备了热电偶、冷凝器和加料漏斗的1L三口瓶中加入6-硝基吲哚 (60.0g,0.37mol)、碳酸钾(12.0g,87mmol)、N,N-二甲基甲酰胺(240ml) 和碳酸二甲酯(66mL,0.784mol),并加热搅拌的所得混合物至126±3℃。 反应进程用HPLC或TLC(溶剂体系:含30%乙酸乙酯的庚烷)监控。在此 温度下反应1h后,检测不到残留的6-硝基吲哚。然后将反应混合物冷却至10 ±5℃后,缓慢加水(480ml)稀释。随着水的加入,生成黄色沉淀物。室 温下搅拌所得混合物2小时后,过滤回收固体,用水(250ml)洗涤,60-65℃ 高真空干燥24h,得到62.6g黄色固体的1-甲基-6-硝基吲哚(96.1%产率)。

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