药物的基础化学合成中,具有良好活性且稳定可控的原料一直是一个重要研究方向。吲哚烯醛在这方面就体现出了相当大的优势。吲哚中的苯环不仅在众多药物中存在并起着不可或缺的作用,而且其在紫外中产生的特定荧光对于反应的监测与处理具有很大的帮助,可以极大地减轻合成中不必要的工作量,提高合成研究的工作效率。烯醛中的碳碳双键既与吲哚中2位碳碳双键共轭,又与烯醛本身碳氧双键共轭。根据反应条件的不同,可以以二烯烃或烯醛为基本反应单位进行众多经典合成,得到一大批稳定而成药性良好的化合物。烯醛中的氧原子与吲哚中的氮原子通过碳链的传递对整个吲哚的化学活性产生着复杂的影响。通过特定的反应条件,或者化学基团的保护,可使反应朝我们预想方向发展。
3-(2-甲基-1H-吲哚-3-基)-丙烯醛,作为众多吲哚烯醛化合物的一种,它在文献中已有一个经典的合成应用。
此反应中,分别利用了氮、氧两个活性位点,达到了化合物合成的目的,吲哚烯醛类合成上的优点由此可见一般。
本课题将集中于 3-(2-甲基-1H-吲哚-3-基)-丙烯醛的合成上。主要目的是得到3-(2-甲基-1H-吲哚-3-基)-丙烯醛的最佳合成路线,力求产率、纯度都达到较高水平。在此基础上,对3-(2-甲基-1H-吲哚-3-基)-丙烯醛的相关反应进行进一步探索,包括3-(2-甲基-1H-吲哚-3-基)-丙烯醛所可以进行的反应,相应位点的活性等等。另外对于反应中特定反应条件下产率较高的副产物可以进行相应的研究,探明其结构并研究其是否具有合成价值。
首先基于课题将进行前期的准备工作,包括文献查阅、资料汇总、信息整理、路线研究。这一阶段主要工作是根据文献选择合适的起始原料,制定最佳的合成路线,并对相关原料、仪器进行准备。还有考虑化合物保存问题,需要提前对易变质化合物想好对策,对于难以储存的化合物可以考虑现合现用,尽量保证终产物的纯度,降低产物后处理难度。反应路线应准备多条备选,以防路线无效。这一阶段主要文献参考资料应以外文为主,利用Scifinder等工具进行大量的相关文献查找。查找结构并不以3-(2-甲基-1H-吲哚-3-基)-丙烯醛为唯一查找目标,对于与其结构类似,具有一定参照价值的化合物也应作为查询目标。在结构类似的情况下,合成路线也有一定的可能性会可以适用。对于路线的筛选不仅应考虑产率、纯度等问题,也应考虑现实经济问题,对于一些价格高昂的原料应考虑实际实验经费的承担能力,妥善选择。必要时,对于一些昂贵的原料或催化剂可以考虑自行合成。
之后开始合成路线的试验。通过多次反应的试验,确定最佳的反应条件,如pH、温度、时间等,在保证一定产率的情况下尽量保证较高的纯度,尤其是尽量使其中所产生的杂志易于分离并除去。如果发现路线无效,则启用备用路线,或者查找结构类似化合物的合成路线,参照其条件制定相应的反应条件进行探索。实验过程中利用TLC进行反应监测,实现对反应纯度、产率的控制。这一阶段重点一是按照之前制定的反应路线,准确而有效率地完成反应,二是记录好实验数据,对于实验中出现的意外情况及时记录并反思,以此作为之后改良实验方案的依据。
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