一．选题的意义
1.1吲哚-2-酮的简介
吲哚-2-酮或吲哚-2,3-二酮,俗称靛红（Isatin），存在于很多植物和海洋生物当中,是著名中药青黛中的一种重要成份。靛红是合成颜料、染料以及医药包括治疗阿尔茨海默氏病的他克宁和消炎镇痛药二氯芬酸等的非常重要原料[1]，同时又是单胺氧化酶(MAO)2B和HIV-1[2]的选择性抑制剂，可以控制老年性震颤麻痹症。同时靛红也是实验室中常用的指示剂及人体蛋白质测定所需要的重要试剂[3]。现在正吸引国内外科学家越来越多的关注。靛红最早是由法国化学家AugusteLaurent分离出来，当时只能从植物中提取。1841年，Erdman和Laurent在利用各种氧化剂对靛蓝进行氧化的研究中，用三价铬酸物氧化靛蓝时得到了分子式为C8H5N02一种化合物，并将此化合物命名为靛红。1878年，在首次完成了靛红的全合成两年以后，AdolfVonBaeyer发展了以从邻硝基肉桂酸为原料合成靛红的方法并于1883年申请了专利。从此以后，靛红的合成方法由植物提取逐步被有机合成所取代。靛红是一类吲哚酮的衍生物，存在于很多植物和海洋生物当中，由于其在染料工业、医药、农药合成、农药化学以及作为生物生长催进剂和分析化学试剂方面有着巨大的应用，现在正吸引越来越多的化学家对其进行研究。靛红(1-吲哚二酮或2,3-吲哚醌)是存在于哺乳动物组织和体液中的内源性活性物质。研究表明1是单胺氧化酶(MAO)B的选择性抑制剂。可提高患帕金森病小鼠纹状体中乙酰胆碱和多巴胺的水平，改善运动迟缓症状[4]的结构单元还广泛存在于各种天然的药物分子,因此合成其衍生物具有重要意义。更有文献报道,靛红具有降低血胆固醇水平、抗衰老、神经病变等功效,同时靛红也是实验室中常用的指示剂及人体蛋白质测定所需要的重要试剂
1.2靛红衍生物的广泛应用
靛红衍生物药理学应用相当广泛，例如以靛红为原料合成了系列3-亚胺基P亚甲基-吲哚-2-酮化合物及其Mannich碱衍生物,研究了它们在抗稻瘟菌方面的活性,发现了这两种类型的若干化合物有较好的抑制稻瘟菌孢子萌发的活性[5]。在先导化合物Isatin的基础上，进行结构修饰，合成了一系列的Isatin衍生物，对其抗惊厥活性和抗抑郁活性做了相关研究，初步评价了其抗惊厥活性和抗抑郁活性等[6]。已有大量文献报道过靛红及其衍生物的活性及其应用，我们在已知文献的基础上，对靛红烯醛类衍生物进行进一步的取代，连上溴类基团，合成新的化合物。
二．国内外的研究进展
2.1靛红的合成
靛红早在19世纪70年代已被合成出来，经过了长时间的发展，现代的合成靛红的方法有Baeyer合成法、Claisen合成法、Sandmeyer合成法、Martinet合成法、Stoll合成法、Gassman合成法和过渡金属催化合成法。现在我们常用的方法有Sandmeyer合成法，此方法合成路线短、产率较好。Baeyer合成法：1878年，德国著名有机化学家AdolfVonBaeyer首先利用化学的方法完成了靛红的全合成。之后两年，Baeyer又发展了从邻硝基苯甲醛合成靛红的方法。1883年，从邻硝基苯甲醛合成靛红的方法被申请专利(Seheme)1。自此，从植物中提取点红的方法逐步被有机合成所取代。Claisen合成法：1879年，Claisen和Shadwell以邻硝基苯甲酰氯为底物，经过三步有机反应以高产率得到了靛红Sandmeyer合成法：现在合成靛红所使用的方法大多是由Sandmeyer法发展起来。Sandmeyer法是以苯胺作为起始的原料，在硫酸钠饱和水溶液中加入水合氯醛以及盐酸羟胺，首先合成了异亚硝基乙酞基苯胺，然后经过提纯，加入浓硫酸闭环就可以得到靛红。此法由于其原料易得和产率较高，所以具有一定的经济价值。Martinet合成法：以芳香胺和酮基丙二酸二乙酯为底物,在醋酸为溶剂有氧的条件下进行水解、脱羧，最后生成苯并靛红。Stoll合成法：此方法是通过苯胺与草酰氯作用后,在Lewis酸作用下闭环而得到靛红,这种方法主要用于制备含有多环的靛红。Gassman合成法：与其它方法有所不同,Gassman合成法是用苯胺及其衍生物与甲硫基乙酸酯作用先闭环生成3-甲硫基-2-羟基吲哚,然后被氧化成靛红,同时也有相应的副产物邻氨基苯甲酸衍生物生成。过渡金属催化合成法：2010年Tang等人报道了一种合成靛红的新方法，他们用N-氧代乙酰基苯胺为起始原料，用Cu作为催化剂，进行了分子内的酰化反应。该反应是在氧气存在下，用CuCl2作为催化剂，以80-90%的产量得到了靛红，但是把氧气换做空气等其他气体，其结果并不能令人满意[7]
2.2.靛红衍生物的合成
靛红及取代靛红在强碱及强酸的环境下不能以稳定的形式存在，很容易进行水解开环。在1993年，Casey小组对不同pH值下靛红的不同形态做了非常系统的研究，实验表明靛红在不同的pH值下会相应的转化成为不同形态［8］。由于靛红在不同的pH值下有不同的状态，在合成过程中可以利用pH值的变化来改变靛红及取代靛红的形态进而选择地进行反应，得到重要杂环化合物的关键中间体。Girija等［9］在2012年对靛红在C3位置上通过两次亲核试剂的进攻生成可用于分子识［10］、手型合成、重要药物中间体［11］等桥环化合物的反应进行了综述。除此之外，靛红在合成杂环化合物中应用广泛。主要有：靛红及取代靛红合成喹啉类化合物，靛红及取代靛红合成吲哚类化合物，靛红及取代靛红合成吲哚酮类化合物，靛红及取代靛红合成其他杂环类化合物。喹唑啉酮是一种重要的杂环化合物[12],它也是重要的药物中间体之一,同时,该类化合物很容易被转化成类似的喹啉酮衍生物,因此已有大量的研究方法被用于此类化合物的合成[13]2009年,Dabiri等[14]首次以靛红、靛红酸酐和胺三组分合成了螺环吲哚喹唑啉酮衍生。靛红C3位置没有取代基的化合物为吲哚酮类化合物，即由靛红C3位的羰基还原为亚甲基，成为吲哚酮Crestini等人在1994年对取代靛红合成吲哚酮的方法进行了探究，他们选择了水合肼为还原试剂，在回流的条件下反应，直接还原得到一系列吲哚酮产物。这类反应对水合肼的浓度要求较高，反应条件较严格，产率74%。
