3－吲哚乙腈作为一种重要的化合物，具有广泛的应用价值。本文将探讨3－吲哚乙腈在相关领域的具体应用。
背景：3－吲哚乙腈（IAN）可以通过转化为3－吲哚乙酰胺（IAM）间接用于合成IAA和色胺。色胺是合成具有治疗脑动脉硬化作用的长春胺和脱水长春胺乙酯等生物碱的中间体，IAM在有机合成中为一种重要的中间物质，如IAM衍生物可以合成抗氧化剂，蛋白激酶C抑制剂，治疗前列腺增生的药物等。早在1994年，Kobayashi等人就在植物致病菌根癌农杆菌和豆科根瘤菌中发现了腈水合酶和酰胺酶与IAA的合成有关，但是没有弄清楚其合成途径，从A. Tumefaciens细胞破碎液中分离纯化了腈水合酶，通过HPLC检测，纯化后的蛋白大约102KD，由4个分子组成完全相同的亚基组成，该酶在408nm和705nm处有最大吸收峰，含有铁离子和钴离子，该腈水合酶可催化IAN转化为IAM，每分钟内，每毫克蛋白催化活性为13．7umol，Km值为7.9uM。
具体应用：
1. 合成1，3－二取代－2－氧代－3－吲哚乙腈
氧化吲哚是杂环化合物中十分重要的一类化合物, 其广泛存在于一些具有强烈药理和生物活性的天然产物和药物分子中。同时氧化吲哚又是一类重要的医药化工中间体, 具有很高的应用价值, 是治疗帕金森氏症药物盐酸罗匹尼罗抗类风湿性关节炎药物替尼达普 (tenidap) 和抗精神病药物齐拉西酮等的重要结构单元。
以3-吲哚乙腈为原料,经过1-位烷基化、2-位氧化和3-位烷基化反应,合成1,3-二取代-2-氧代-3-吲哚乙腈类衍生物。合成路线如图所示：
其中3－吲哚乙腈主要参与中间体1-取代-3-吲哚乙腈 (1a和1b) 的合成，具体步骤如下：将3-吲哚乙腈 (10 mmol, 1.56g) 溶于50 mL N, N-二甲基甲酰胺 (DMF) 溶剂中, 冰浴下缓慢加入氢化钠 (15mmol, 360mg) , 搅拌30min后, 滴加苄氯 (12mmol, 1.4mL) 。室温搅拌反应3h。待反应完全后, 直接将反应物倾倒入冰水中析出, 抽滤、干燥即得第一步中间产物1a (1-苄基-3-吲哚乙腈) , 粗产率96%。
2. 合成1-烷基吲哚-3-乙酸
1-烷基吲哚-3-乙酸是区域选择性合成不对称吲哚咔唑类化合物的重要中间体，如Fukuyama T等在实现PKC强力抑制剂吲哚咔 唑类化合物(+)-K252a区域选择性合成时使用了1-烷基-2-溴吲哚 -3-乙酸作原料。
以吲哚-3-乙腈为原料, 经过与卤代烷在碱存在下的N-烷基化和碱水解2步反应分别合成了1-甲基吲哚-3-乙酸(2a)和1-[3-(四氢-2H- 吡喃-2-氧基)丙基]-1H-吲哚-3-乙酸(2b)，总收率分别为87 %和68 %。具体步骤如下：
（1）1-甲基吲哚-3-乙酸(2a)的合成
在反应瓶中加入1.0 g(6.4 mmol)吲哚-3-乙腈和50 mLDMF，搅拌5 min后，加入2.5 mL(6.4 mmol)季胺碱Triton?B(40 %水溶液)，待反应体系变黑后将体系置于冰浴中，15 min后缓慢加入 0.48 mL(7.68 mmol)碘甲烷。滴加完毕升至室温反应30 min后反应完全，加入100 mL乙酸乙酯淬灭，饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压去除溶剂得红棕色油状物1.03 g。在反应瓶中加 入溶于10 mL甲醇的上一步产物和50 mL 2.5 N的NaOH水溶液，70 ℃下搅拌回流2d，柠檬酸调pH至3~4后加入100 mL乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压去除溶剂，得浅黄色晶体1.06 g。两步总收率87 %。
（2）1-[3-(四氢-2H-吡喃-2-氧基)`丙基]-1H-吲哚-3-乙酸(2b)的合成
在反应瓶中加入1.0 g(6.4 mmol)吲哚乙腈和50 mLDMF，搅拌5 min后，在冰浴下缓慢0.26 g(6.4 mmol)NaH(60 %矿物油的混合物)`的DMF溶液，室温下搅拌30 min，缓慢滴加1.71 g(7.68mmol)2-(3-溴丙氧基)`四氢-2H-吡喃。反应6 h后加入100 mL 乙酸乙酯淬灭，饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压去除溶剂。粗产物经硅胶柱层析分离，以V(二氯甲烷)︰V(石油醚)︰V(甲 醇)=5︰5︰0.1洗脱，得红棕色油状物1.45 g。以所得产物为原料，按（1）所述方法进行水解，得红棕色油状物1.38 g，两步总收率 68.4 %。
参考文献：
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