二（N-吲哚基）乙二酮的合成研究

邱 爽，張 楠，蘆亞茹，張首才

（吉林師范大學化學學院，吉林四平136000）

吲哚少量存在于煤焦油中，也存在于素馨花和柑橘花中[1]。純粹的吲哚在濃度極稀時有素馨花的香氣，故可用作香料。吲哚是白色結晶，熔點52.5℃,沸點254℃，含吲哚環(huán)的生物堿廣泛存在于植物中如馬錢子堿、利血平，等等[2]。植物生長調節(jié)劑β-吲哚乙酸，哺乳動物及人腦中思維活動的重要物質5-羥基色胺，植物染料靛藍，以及蛋白質組分的色氨酸都含有吲哚環(huán)。在吲哚分子中引入兩個羰基，期望賦予它更多的性質[3]和更廣泛的應用。

本文先通過吲哚與金屬鉀反應得到具有堿性的吲哚鉀。然后，吲哚鉀再與草酰氯反應生成二（N-吲哚基）乙二酮，經IR譜確定其結構。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

X-6型顯微熔點儀（溫度未校正）；Spectrum Che型紅外光譜儀（KBr壓片）。

吲哚和草酰氯均為分析純，使用前均要進行干燥處理。

1.2 合成

在干燥過的反應瓶中加入30mL干燥的THF作溶劑，在N2的保護下加入25g吲哚，再緩慢加入7.8g切成細條的金屬鉀（尺寸為2mm×2mm），磁力攪拌下加熱回流至反應完全，待反應瓶冷卻至室溫，提取出吲哚鉀鹽，待干燥后稱其質量為20g。

在干燥過的反應瓶中，加入干燥的吲哚鉀18.50g（約0.11mol）和草酰氯6.35g（0.05mol）（-5~0℃冰浴中進行），持續(xù)攪拌12h以上，將所得的反應液抽濾，用無水乙醚（5mL×3）和乙醇（5mL×3）交替淋洗3次，最后將濾餅真空干燥12h,得到產物。干燥得棕色固體二（N-吲哚基）乙二酮6.65g,產率約為58.4%，m.p.123~124℃。

2 結果與討論

2.1 反應物的摩爾比對產量的影響

固定其他實驗條件，考察了反應物的摩爾比對產率的影響，結果見圖1。

圖1 反應物摩爾比對產率的影響Fig.1 Effects of reactant molar ratio on the yield

圖1表明，摩爾比小于2.2∶1時，草酰氯反應不完全，產率較低。產率隨反應物摩爾比的增加而增大，當吲哚鉀與草酰氯的摩爾比達到2.2∶1時，產率不再增加。

2.2 反應時間對產率的影響

固定其他實驗條件，考察了反應物的時間對產率的影響，結果見圖2。

圖2 反應時間對產率的影響Fig.2 Effects of reaction time on the yield

圖2表明，反應時間低于12h時，由于反應進行不徹底，產率較低。隨著反應時間的增加產率提高，當反應時間超過12h時，產率基本不變。

2.3 反應溫度對產率的影響

固定其他實驗條件，考察溫度對產率的影響，結果見圖3。

圖3 反應溫度對產率的影響Fig.3 Effects of reaction temperature on the yield

圖3表明，從-10~-5℃產率隨溫度的升高而增大，因為反應溫度低于-5℃時，反應進行不完全，-5~0℃，產率變化不大，溫度高于0℃時，生成的HCl使吡咯環(huán)分解，使產率下降。

3 結論

產率最高時：反應物摩爾比2.2∶1，反應時間為12h，反應溫度為-5~0℃。

4 產品鑒定

用Spectrum Che型紅外光譜儀確認，在3054，3032cm-1處出現芳環(huán)的C-H伸縮振動吸收峰，在1607，1521，及1410cm-1處出現芳環(huán)的特征吸收峰，在1701，1640cm-1處出現-C=O伸縮振動吸收峰。

［1］李威,王亞樓.吲哚環(huán)化合物的經典合成方法及研究進展［J］.化工中間體，2010，（12）:1-6.

［2］莊丹聞,崔冬梅.1,2-二酮類化合物的合成研究進展［J］.浙江化工，2012,41（8）:13-16.

［3］杭臣臣,朱永明.吡唑并［1,5-a］吲哚類化合物的合成及其初步抗腫瘤活性的研究［J］.蘇州大學學報，2010,26（2）:73-75.

［4］張治紅,閆立軍,梁燕,等.蛋白質在導電聚甲基丙酰吡咯上的吸附［J］.高等學?；瘜W學報，2010,31（9）:1884-1889.

［5］CrombruggheA.,YunsS.,BertrandP.［J］.SurfaceandInterface Analysis，2008,40:404-414.