5-氯吲哚的制备和作用

简介

5-氯吲哚因其独特的原子结构，半径小、电负性强、不易极化等，在化学、物理、生物方面表现出特有的性能。因而受到人们的广泛追捧。将氮其砌块引入有机分子中，其电效应和模拟效应会使分子内部电子云密度的分布发生改变，从而影响化合物结构的酸碱性，改变药物分子活性。

合成

图1 5-氯吲哚的合成路线[1]。

将N-Boc保护胺（1mmol）在TFE（2，2，2-三氟乙醇）或HFIP（六氟异丙醇）（5mL）中的溶液置于密封的微波瓶中。在Biotage引发剂中加热反应混合物（100°C或150°C）™. 观察到60个微波反应器在搅拌下直至起始材料消失。冷却至室温后，在减压下将混合物蒸发至干。粗产物通过快速柱色谱纯化得到目标化合物5-氯吲哚。收率98%。熔点74-75°C；1H NMR（CDCl3），8.13（宽，1H，D2O除外），7.61（s，1H），7.31-7.12（m，3H），6.50-6.48（m，1H；13C NMR（CDCl3）134.11、128.94、125.51、125.46、122.31、120.11、111.97、102.41；MS EI:m/z（%）151（m+，100%）；HRMS ESI m/z（m+H+）152.02585。合成路线如图1所示。

图2 5-氯吲哚的合成路线。

将｛[（PCy2）（CO）RuH]4（μ4-O）（μ3-OH）（μ2-OH）｝（2.9μmol）与吲哚啉衍生物（6.0 mol）和TBE（0.53 g，6.0 mol；含5%TBA）装入配有特氟隆旋塞和搅拌棒的10 mol Schlock管中，装入充满N2的手套箱中。关闭管。把混合物从盒子里拿出来。将反应管浸入硅油浴中，并将反应管预设为200°C。将反应混合物搅拌1小时。将管子冷却至室温。打开管子，让空气流通。通过GC和GC/MS分析粗产物混合物。通过硅胶（Et2O/己烷）上的简单柱色谱分离产物5-氯吲哚。合成路线如图2所示。

图3 5-氯吲哚的合成路线。

将吲哚-2-羧酸（16.16 G，100 mmol）溶解在环丁砜（160 mL）中。向混合物中加入DBU（15.2克，100毫摩尔）。将混合物注入注射泵。将烤箱温度设置为300°C。以0.8 mL/min的流速启动泵。当泵变空时，向泵中注入16 mL环丁砜，并继续泵送。在结束时收集样品，以验证反应器中的完整反应混合物是否已移除。停止泵送。向收集的溶液中加入1当量1N盐酸（100mL）和MTBE醚（150mL），分离相位。用MTBE乙醚（50mL）萃取水相两次。

用水（50mL）洗涤合并的有机相两次。移除旋转蒸发器中的溶剂真空蒸馏。在一体积的MTBE中重新溶解原油。在搅拌下向混合物中缓慢加入己烷，直到产物开始结晶。在冷冻室中冷却混合物过夜以完成结晶。过滤混合物。用己烷洗涤滤液，得到5-氯吲哚。合成路线如图3所示。

作用

5-氯吲哚可以增强紫外光和荧光，其多被用于制备不同功能的荧光探针。将5-氯吲哚嵌入聚乙烯醇（PVA）膜时的室温荧光/磷光。与吲哚相比，5-氯吲哚的荧光发射被强烈猝灭。相比之下，5-氯吲哚的磷光比吲哚强两倍。不仅紫外光将5-氯吲哚激发到三重态，而且更长波长的激发（在蓝色区域）可以有效地填充5-氯吲哚的三重态并导致磷光发射。5-氯吲哚在紫外激发下的室温磷光具有低/负各向异性[2]。

参考文献

[1] Tilstam, Ulf. A Continuous Protodecarboxylation of Heteroaromatic Carboxylic Acids in Sulfolane. Organic Process Research & Development (2012), 16(8), 1449-1454.

[2] J. Chavez, L. Ceresa, J. Kimball, E. Kitchner, Z. Gryczynski, I. Gryczynski, Room temperature luminescence of 5-chloroindole, JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS 360 (2022).