一些常用的吲哚环合成方法
钙钛矿太阳能电池中吲哚类空穴传输材料的几种合成方法详述
钙钛矿太阳能电池中吲哚类空穴传输材料的几种合成方法详述
钙钛矿太阳能电池是一种新型的高效能源转换技术，其中的吲哚类空穴传输材料起着关键作用。
合成吲哚类空穴传输材料的几种方法如下：
1. 有机合成法：
该方法是通过有机合成化学反应合成吲哚类空穴传输材料。
常用的有机合成方法包括氧化还原反应、酯化反应、偶联反应等。
例如，可以通过溴化异丁腈与吲哚反应生成吲哚类空穴传输材料。
反应方程式：Br－C(CH3)＝CH－CN + C8H6N2 → C11H7N2
2. 溶胶-凝胶法：
该方法通过溶胶和凝胶的形态转变合成吲哚类空穴传输材料。
首先，选择适当的前驱体，在溶液中进行水解、聚合等反应生成凝胶，然后通过热处理使凝胶转变为吲哚类空穴传输材料。
该方法常用于有机无机杂化钙钛矿太阳能电池。
反应方程式：3CH3NH2·CuCl2·2H2O + 2PbCl2 + 2PhCHO → (CH3NH3)2PbI4
3. 晶体生长法：
该方法通过晶体生长技术合成吲哚类空穴传输材料。
首先，选择适当的溶剂和溶液中所需的前驱体，并控制温度和其他条件使晶体生长。
这些条件能够决定晶体的形貌和结构，从而影响材料的光电性能。
总之，合成钙钛矿太阳能电池中的吲哚类空穴传输材料可以采
用有机合成法、溶胶-凝胶法和晶体生长法等不同的方法。
这些方法可以根据实际需求选择，以获得具有良好光电性能的材料。
吲哚的合成-060117
经典化学合成反应标准操作吲哚的合成目录2. Fischer 吲哚合成 (2)2.1 Fischer 吲哚合成反应示例 (2)3. 从硝基苯的衍生物出发合成吲哚 (3)3.1 邻甲基硝基苯衍生物合成吲哚 (4)3.1.1 邻甲基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (4)3.2 邻甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚 (4)3.1.2 邻甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (5)3.3 邻氰甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (5)3.4 邻乙烯基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (6)3.5 邻位有氢的硝基苯衍生物直接用乙烯格氏试剂合成吲哚（Bartoli反应）示例74. 从苯胺的衍生物出发合成吲哚 (7)4.1苯胺经佛克烷基化再还原关环合成吲哚 (7)4.2 N-羟基苯胺DMAP催化下与丙炔酸酯缩合合成3-羧酸吲哚衍生物 (9)4.3 Nenitzescu吲哚合成 (9)5. 2-叠氮基-3-芳基丙烯酸酯环合合成2-羧酸吲哚衍生物 (10)5.1 2-叠氮基-3-芳基丙烯酸酯环合合成2-羧酸吲哚衍生物示例 (11)1. Introduction吲哚及其衍生物是一类非常有效的药物中间体。
已有不少相关综述报道其合成方法1。
我们将一些常用的合成方法简单的列举了出来，供大家在合成此类化合物的时候参考。
1 (a) G. W. Gribble, Contemp. Org. Synth., 1994, 145. (b) U. Pindur and R. Adam, J. Heterocycl. Chem., 1988, 25, 1. (c) C. J. Moody, Synlett , 1994, 681. (d) R. J. Sundberg, Indoles , Academic Press, San Diego, CA, 1996. (e) T. L. Gilchrist , J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1999, 2849. (f) G. W. Gribble, J. Chem. Soc ., Perkin Trans. 1, 2000, 1045.2. Fischer 吲哚合成Fischer 吲哚合成法是一个常见的吲哚合成方法。
Fischer吲哚合成法机理探究及其应用进展
Fischer吲哚合成法机理探究及其应用进展朱官花;于良民;张琦;张智嘉;李霞【摘要】吲哚及其衍生物因其特殊的生物活性而广受关注,其合成方法很多,Fischer法是合成该类化合物最经典和便捷的方法。
综述了该法的合成机理,并详述了其在医药、发光材料、染料等方面的应用进展。
%Indole and its derivatives were widely concerned because of their special biological activities. Though many synthesis methods were used, Fischer reaction was the most classic and convenient. The mechanism of this method was reviewed. Its applications in the fields of pharmaceuticals, luminescence materials, dye and pesticides were related.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2012(040)017【总页数】3页(P6-8)【关键词】Fischer吲哚合成法;机理;应用【作者】朱官花;于良民;张琦;张智嘉;李霞【作者单位】中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100【正文语种】中文【中图分类】O626吲哚及其衍生物是广泛存在于自然界的一类杂环化合物，也是重要的有机原料和化工产品，在药剂学［1］、农业化学［2］、材料科学［3］等研究领域中有着广泛的应用。
吲哚的重氮化反应 -回复
吲哚的重氮化反应-回复根据您的要求，我将为您详细解释吲哚的重氮化反应。
吲哚的重氮化反应是一种有机合成的重要方法，可以生成具有重要生物活性的新化合物。
下面，我将为您逐步解析这个反应的过程及机理。
第一步：吲哚的重氮化反应介绍吲哚（indole）是一种重要的螺环体系，具有广泛的生物活性，并且存在于多种天然产物中。
吲哚的重氮化反应是通过引入重氮基（N₂）到吲哚分子中，从而形成重氮吲哚化合物。
这种反应不仅可以生成有价值的中间体，还可以为进一步的功能团修饰和合成提供重要的化学工具。
第二步：吲哚的重氮化反应机理吲哚的重氮化反应一般使用亚硝酸钠（NaNO₂）和酸性条件来实现。
在酸性条件下，亚硝酸钠会与酸反应生成亚硝酸（HONO）。
亚硝酸能够通过氧化亲电试剂产生重氮亚硝酸酯，它是重氮基的一个有效源。
然后，重氮亚硝酸酯通过亲电取代反应与吲哚分子中的亲核位点反应，生成重氮吲哚化合物。
第三步：重氮亚硝酸酯的生成重氮亚硝酸酯是吲哚重氮化反应的关键中间体，它是由亚硝酸与亲电试剂反应生成的。
亲电试剂通常选择氯甲酸酯（R-O-Cl）或磺酰氯（R-SO2-Cl）等。
第四步：重氮亚硝酸酯的亲核取代反应重氮亚硝酸酯和吲哚分子之间的亲核取代反应主要发生在吲哚分子的2位、3位或7位位置。
亚硝酸基团的重氮键中央的氮原子是一个亲电位点，而吲哚分子中的氮原子是一个亲核位点。
在酸性条件下，重氮键中央的氮原子会被吲哚分子中的氮原子攻击，从而形成重氮吲哚化合物。
第五步：重氮吲哚的后续反应生成的重氮吲哚化合物可以通过多种后续反应进行修饰，打开一个关键中间体或者合成具有目标生物活性的化合物。
例如，重氮吲哚化合物可以通过加热、光照或其他激活条件来发生环丙烷重排反应，形成具有异构体结构的产物。
此外，重氮吲哚化合物可以通过与亲核试剂（如惰性气体）或亲电试剂（如汞齐）发生反应，生成具有生物活性的目标化合物。
第六步：应用和发展吲哚的重氮化反应在有机合成中具有广泛的应用。
吲哚合成方法
吲哚一词来源于印度的英文单词（India ）：在十六世纪从印度进口的蓝色染料被称作靛篮。
将此染料化学降解可得到氧化的吲哚－吲哚酚和羟基吲哚。
吲哚在1866年通过在锌粉作用下蒸馏羟基吲哚第一次被制备出来。
吲哚可能是自然界中分布最广的杂环化合物。
色氨酸是必需的氨基酸，也是大多数蛋白质的组成部分。
它还可作为各种色胺、吲哚和2，3－二氢吲哚的生物合成前体。
2N H NH 2在动物中，存在于血液中的5－羟基色胺（5－HT ）是中枢神经系统中非常重要的神经递质，在心血管和胃肠道中也起很大作用。
结构类似的激素褪黑素被认为能控制生理功能的昼夜节律。
NNH 2OH N H NHAcCH 3O植物王国中色胺酸衍生物包括3－吲哚基乙酸，它是一种有效的植物生长调节激素；以及大量不同结构的二级代谢产物－吲哚类生物碱，这一类化合物由于其有效的生理活性被广泛作为药物使用。
吲哚的结构单元也大量出现在许多人工合成的药物中，如具有消炎镇痛作用的环氧酶抑制剂吲哚美辛，止吐作用的5－HT 3受体拮抗剂昂丹司琼等。
NCH 3CH 3OOClCOOHNHON NMe由于吲哚在天然产物全合成和药物合成中的重要性，有机合成领域不断有大量关于吲哚环的全新合成方法和改进方法出现，已经形成了一个相当系统的合成框架，以下是一些目前可行的最重要的合成方法及示例。
1．通过醛和酮的苯腙的制备方法 （1） Fischer 合成法Fischer吲哚合成法发明于1883年，利用苯腙在酸或Lewis酸催化下通过重排反应，亲核关环，再消除氨而形成吲哚环N H NCH3NHPh1事实上，有时将醛或酮与苯肼在乙酸中一起加热即可发生“一锅煮”的反应2，生成的苯腙可不经分离直接发生重排反应。
甲基苯磺酸、阳离子交换树脂及三氯化磷都可有效地催化环化反应，有时在室温或更低的温度下反应也可进行3。
苯环上的供电基能提高Fischer环化反应的速率，而吸电基则降低反应速率。
但带有硝基的苯腙在合适的酸和反应条件下也可较好地发生反应，如甲苯与多聚磷酸的两相混合物4或三氟化硼的乙酸溶液5。
吲哚合成实验报告
一、实验目的1. 熟悉吲哚的合成方法及实验操作步骤；2. 掌握有机合成实验的基本技能，提高实验操作能力；3. 熟悉吲哚的物理性质和化学性质，为后续研究打下基础。
二、实验原理吲哚是一种重要的含氮杂环化合物，广泛存在于天然产物、药物、农用化学品和功能材料中。
吲哚的合成方法主要有以下几种：1. Bartoli吲哚合成法：通过邻硝基苯与乙烯基格氏试剂在低温下反应，环化生成吲哚；2. Armido Studer自由基合成法：利用光催化活化硝基芳烃，在室温下合成吲哚；3. 硼烷催化硼化/氢负转移串联反应：以吲哚为原料，一步合成C5-硼化吲哚。
本次实验采用Bartoli吲哚合成法，通过邻硝基苯与乙烯基格氏试剂在低温下反应，环化生成吲哚。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：反应瓶、磁力搅拌器、恒温水浴、真空泵、蒸馏装置、分析天平、红外光谱仪、核磁共振波谱仪等；2. 试剂：邻硝基苯、乙烯基格氏试剂、无水乙醚、无水氯化钙、碳酸钠、氢氧化钠、水等。
四、实验步骤1. 配制邻硝基苯溶液：将邻硝基苯溶解于无水乙醚中，配制成0.1 mol/L的溶液；2. 配制乙烯基格氏试剂：将无水乙醚加入反应瓶中，加入一定量的金属镁条，待金属镁条反应完全后，加入无水氯化钙干燥，再加入乙烯基卤代烃，制备乙烯基格氏试剂；3. 混合反应：将邻硝基苯溶液与乙烯基格氏试剂混合，置于低温水浴中，缓慢搅拌，反应过程中注意观察反应液的温度和颜色变化；4. 后处理：反应结束后，将反应液转移至另一反应瓶中，加入适量碳酸钠，搅拌，使反应液呈碱性。
然后加入适量水，搅拌，使有机层与水层分离。
分去有机层，水层用盐酸调节pH至2-3，再用水洗至中性。
将水层浓缩干燥，得到粗产品；5. 纯化：将粗产品用柱色谱进行纯化，选择合适的洗脱剂，得到目标产物。
五、实验结果与分析1. 反应液颜色变化：反应过程中，反应液颜色由无色逐渐变为深蓝色，表明反应正在进行；2. 后处理过程中，有机层与水层分离较好，表明反应产物主要存在于有机层中；3. 纯化后，得到淡黄色固体，产率为60%；4. 红外光谱和核磁共振波谱分析表明，目标产物与理论结构一致。
吲哚及其衍生物的合成和性质
吲哚及其衍生物的合成和性质吲哚是一种含氮的芳香化合物，分子结构中含有一个五元环和一个侧链。
它是一种无色晶体，极易溶于有机溶剂，常用于有机合成反应中。
吲哚及其衍生物具有多种生物活性，如抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗寄生虫等，因此在药物研究和医学领域中具有广泛的应用价值。
一、吲哚的合成方法1. Strecker合成法：用亚磷酸氢钠和氰化铁作为氮源，沸腾的环丙酮经过氰化、如下：2. Skraup合成法：将苯、甲酸和浓硫酸混合反应，生成薄荷醛，之后与苯胺反应生成吲哚3. Fischer合成法：将苯并甲酸酐和甲磺酸反应，生成甲苯磺酸酐，将其加热后与苯胺反应生成吲哚。
上述三种方法是制备吲哚的常用方法。
相比之下，Skraup合成法和Fischer合成法的产率较高，但存在环境污染和反应条件苛刻的问题。
二、吲哚的性质1. 化学性质吲哚具有类似苯的化学性质，如下：（1）芳香性：吲哚中的五元环含有4个π电子，可以形成稳定的芳香环结构；（2）亲电取代反应：可以进行取代反应，如硝化、氢化、卤代等反应；（3）求核取代反应：可以进行求核取代反应，如酰化、磺化、醚化等反应。
2. 生物学性质吲哚及其衍生物是研究的热点之一，具有多种生物活性，如下：（1）抗肿瘤活性由于吲哚分子结构中含有特定的分子基团，如双键、芳香环和取代基团等，使其可用于治疗肿瘤。
例如，病毒胸腺嘧啶（IBT）是一种吲哚衍生物，具有抗癌活性，在人类肝癌和肺癌中显示出显著的抑制作用。
（2）抗炎活性吲哚和其衍生物在体内具有抗炎活性，如抑制白细胞介素-1的表达和细胞因子产生，降低炎症反应的程度。
吲哚-3-醋酸和吲哚-3-甲酸是两种经常被用于抗炎治疗的吲哚衍生物。
（3）抗菌和抗寄生虫吲哚和其衍生物具有很好的抗菌和抗寄生虫活性，特别是在鱼类疾病治疗中具有广泛应用。
例如，吲哚-3-甲酸酯在低浓度下具有杀灭金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的作用；在高浓度下，可杀灭对贝类产生的一些寄生虫。
三、吲哚衍生物的合成1. N-烷基吲哚的合成N-烷基吲哚是一类重要的化合物，在药物合成中具有很大的应用价值。
5-吲哚的合成-2011
Buchwald, S. L. et al. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 6621
Group Outing to the Burren April 2008
A. J. Peat and S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc., 1996, 118, 1028.
Bartoli, G.; Palmieri, G.; Bosco, M.; Dalpozz, R. Tetrahedron Lett. 1989, 30, 2129.
底物硝基邻位无取代基时，反应一般不能发生。通常用三倍量的格氏试剂，确
保产率。这个方法是制备 7-取代吲哚的较好方法。Bartoli 吲哚合成的优点在于
Bucherer Carbazole Synthesis
Formation of carbazoles from naphthols or naphthylamines, aryl hydrazines and sodium bisulfite:
2. Bartoli吲哚合成
从邻取代的芳香硝基化合物与乙烯基格氏试剂制备取代吲哚。
This is a one-pot chemical reaction, and none of the intermediates are isolated. R1 can be hydrogen or alkyl, while R2 works best with aryl, but can also be alkyl. Electron-rich anilines, such as , tend to fail in this reaction. The 3-position thiomethyl group is often removed using Raney nickel to give the 3H-indole.
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构；
1930年：由于在很多生物碱（如色氨酸、植物生长
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素等）中发现吲哚结构，吲哚成为医药领域的重要
研究课题。（在此之前，吲哚类化合物一直被用来
作为染料）
基本化学性质： 1.稳定能略低于萘，但高于苯； 2.微弱的碱性：质子化的吲哚pKa=-2.4 3.极易被氧化（但环较稳定） 4.碳环不易发生官能化反应 5.C3位最容易发生亲电反应，其次是C2位 6.N1位最易发生亲核反应
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3.各原料的投料顺序对收率无影响。
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三、Fischer吲哚合成法
反应条件： HCl, H2SO4, PPA, BF3/AcOH, ZnCl2, FeCl3, AlCl3,CoCl2, NiCl2, TsOH 通常需加热
特点：通常只适合于合成C2或C3位有取代基的吲哚 优点：高底物容忍性；原料成本低廉 缺点：当不对称酮参与反应时，区域选择性不佳（与酸、温度、溶剂相关）
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六、Larock吲哚合成法
反应条件： 底物一般为邻碘苯胺（N上有取代基为佳）；碱一般为碳酸钾或碳酸 钠；配体一般为三苯基膦；卤源一般为氯化锂或TBAC 特点：可以合成N1、C2、C3均取代或不取代的吲哚 优点：一步到位,条件较温和 缺点：底物和催化剂都昂贵 反应机理：
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可能的合成路线分析
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较有名的合成方法
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一、靛红还原吲哚合成法
反应条件：硼烷或LiAlH4作为还原剂 室温或低温反应 一般为 THF为溶剂
特点：只能合成C2和C3位上无取代基的吲哚； 优点：原料靛红较易合成，成本低；反应路线简单直接 缺点：杂质较多，难以纯化；收率不高；原料靛红合成过程废水量大；所用还
反应机理：
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Route1 Route2
苯肼的合成
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四、Bartoli吲哚合成法
反应条件： 至少3当量格式试剂（氯化镁或溴化镁均可） 通常需要超低温
特点：既可以合成C2，C3位有取代的吲哚，也可以合成无取代的吲哚；硝基邻 位必须要有取代基
被水带走 缺点：产能低；废水量大；产率低；放大效应明显
反应机理：
副产物
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Sugasawa反应的注意事项
Sugasawa反应的关键点： 1.反应体系对HCl的快速移除决定了产物和脒副产物的比例，但对原料转化无影响。快
速移除的方法包括提高加热速率和增加蒸馏比（可用减压蒸馏或鼓氮的方式）； 2.在快速移除HCl的条件下，目标产物生成的速率要快于副产物脒生成的速率；
一些常用的吲哚环合成方法分享
蔡栋材
03/10/2017
简介
历史：
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1866年：Adolf von Baeyer （1905年诺奖得主，
曾为环状化合物命名蓝时用羟基吲哚（由靛蓝→
靛红→羟基吲哚）经锌粉还原得到；
1869年: Adolf von Baeyer 推测了吲哚的正确结
原剂危险性大
Sandmeyer靛红合成法：
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二、Sugasawa吲哚合成法
反应条件：BCl3（必须）+ AlCl3/TiCl4/ZnCl2（其中一种） 需加热并脱带走生成的HCl 溶剂一般为二氯甲烷或二氯乙烷
特点：只能合成C3位无取代的吲哚（N1位和C2为可以有取代） 优点：可以由低级原料一步合成，产物易分离，虽有副产物，但在后处理时会
Confidential
五、Leimgruber–Batcho吲哚合成法
反应条件： 第一步一般需要加热；第二步可以采用水合肼还原或者催化加氢 特点：产物比原料苯环上少掉一个甲基；只能合成C2、C3位无取代的吲哚 优点：收率一般较高 缺点：底物容忍性较差；底物一般较贵；合成C7有甲基的吲哚会有麻烦 反应机理：
优点：反应快速，一步到位 缺点：原料较贵，溶剂一般为较贵的四氢呋喃，反应体系大，产能低，产生大
量固废或废水；当苯环上有富电子时收率低下。 反应机理：
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苯环上的取代基对Bartoli反应的影响
底物结构
实验1
实验2
产物结构 收率
≈10%
≈30%
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