潘洁 李成航 杨梅

摘      要：以1，3-茚满二酮为原料，与芳醛发生缩合反应，加热回流条件下，经后处理得到系列固体产物2-亚苄基-1氢-茚-1，3（2氢）-二酮类化合物。共合成了10个化合物，产率达57%～90%，所有产物利用1H NMR、13C NMR、MS进行结构表征。

关  键  词：1，3-茚满二酮;2-亚苄基-1氢-茚-1，3（2氢）-二酮;合成;表征

中图分类号：O624          文献标识码： A     文章编号： 1671-0460（2020）04-0522-03

Abstract： In this experiment， the condensation reaction between 1，3-indanedione and aromatic aldehyde was studied. The solid products of 2-benzylidene-1H-indole-1， 3 （2H）-dione compounds were obtained in ethnol under reflux condition. After post processing operation， a total of 10 compounds were synthesized in a total yield of 57%～90%. All products were characterized by 1H NMR，13C NMR and MS.

Key words： 1， 3-indanedione; 2-benzylidene-1H- indole-1，3 （2H） -diketone compound; Synthesis; Characterization

1，3-茚满二酮由于其独特的特征，如存在β-二羰基结构，以及能够进行亲核取代的活性亚甲基[1]，所以1，3-茚满二酮化合物是一种重要的有机合成中间体，被广泛应用于农药、医药和催化剂[2，3]等领域。1，3-茚满二酮衍生物，具有抗菌、抗肿瘤，抗抑郁剂[4]、抗病毒、抗肝炎、抗凝血剂、抗细胞毒素[5]等活性，也可以作为新型脲酶抑制剂、杀鼠剂、除草剂和杀虫剂[6];因此，1，3-茚满二酮的合成越来越引起人们的注意。

1，3-茚满二酮得到的2-亚芳基茚满-1，3-二酮是重要的有机合成中间体，一方面，它作为迈克尔加成底物，和含氮、硫、膦等亲核试剂发生单一加成反应[7]，另一方面也可以通过迈克尔亲核加成/其他反应环化串联反应，合成杂环或稠杂环。如和3-氨基-2-丁烯腈[8]、硫脲、α-溴代苯乙酮[9]发生串联关环反应合成螺环和稠杂环化合物。

本文主要以，3-茚满二酮和取代苯甲醛为原料通过缩合反应生成2-亚苄基-1氢-茚-1，3（2氢）-二酮类化合物。

1  实验部分

1.1  实验仪器及试剂

1.1.1  实验仪器

85-2型磁力搅拌器（巩义市予华仪器有限责任公司），DLSB-5/20型低温冷却液循环泵（杭州惠创仪器责任有限责任公司），R201D恒温水浴锅（巩义市英峪高科仪器厂），FA1004A电子天平（福州华智科技有限公司），申光WRS-1B数字熔点仪，101-A4型电热恒温鼓风干燥箱（上海齐欣科学试剂），SHB-III循环水式多用真空泵（杭州惠创仪器责任有限责任公司）。

1.1.2  实验药品

1，3-茚满二酮、乙醇（97%）、呋喃甲醛（分析纯，上海韬奇生物科技有限公司），1-萘醛（分析纯，嘉兴市吉拉特化工有限公司）， 哌啶（分析纯，郑州艾菲尔特化工有限公司，下同），苯甲醛，对甲基苯甲醛，对氯苯甲醛，对溴苯甲醛，邻溴苯甲醛，对三氟甲基苯甲醛，对硝基苯甲醛，对甲基苯甲醛，邻甲基苯甲醛，间甲基苯甲醛，对甲氧基苯甲醛，2-噻吩甲醛。

1.2  合成路线 （a～m）

1.3  实验方法

以2-亚苄基-1氢-茚-1，3（2氢） - 二酮（3a）合成方法为例[10]：

在装有搅拌器、回流冷凝管的三口瓶中，加入1.46 g （约0.01 mol） 1，3-茚满二酮，2.65 g （约0.015 mol）苯甲醛，66 mL 乙醇及3滴（约0.135 mL）哌啶在85 ℃下回流并搅拌3 h。反应有明显沉淀析出， TLC实时跟踪（V（石油醚）∶V（乙酸乙酯）= 4∶ 1），冷却结晶，抽滤，用乙醇进行洗涤（少量多次），真空干燥箱里烘干，得到产物2-亚苄基-1氢-茚-1，3（2氢）-二酮类化合物（3a），产率 90%。

化合物 3b～3l 的合成方法與化合物3a类似。

1.4  实验数据

1.4.1  2-亚苄基-1氢-茚-1，3（2氢） -二酮

（a）黄色固体，产率：90%， m.p.152～153 ℃;1HNMR （400 MHz， CDCl3）δ 8.49～8.45 （m， 2H）， 8.05～ 8.00 （m， 2H）， 7.92 （s， 1H）， 7.85～7.81 （m， 2H）， 7.58～7.51 （m， 3H）.13CNMR （101 MHz， CDCl3） ，δ 190.3 ， 189.0 ， 147.0 ， 142.5 ， 140.1 ， 135.4 ， 135.2 ， 134 .2 ， 133.2 ， 133.1 ， 129.2 ， 128.8 ， 123.4 ， 123.4 .MS （ESI， m/z）： 235 （M+）。

1.4.2  2-（4-氯亚苄基）-1氢-茚-1，3（2氢） - 二酮

（b）黄色固体，产率：80%，m.p. 173～174 ℃;1HNMR（400 MHz， CDCl3） δ 8.43 （d， J = 8.6 Hz， 2H）， 8.02 （ddd， J = 5.9， 2.7， 1.4 Hz， 2 H）， 7.85 – 7.84 （m， 1H）， 7.84～7.81 （m， 2H）， 7.52～7.45 （m， 2H），13CNMR （101MHz， CDCl3），δ190.1，189.1， 145.2 ，142.5， 140.1，139.5，135.6，135.4，135.4，131.5，129.4，129.2，123.5， 123.4 .MS （ESI， m/z）： 269 （M+）。

1.4.3  2-（4-溴亚苄基）-1氢-茚-1，3（2氢） - 二酮

（c）黄色固体，产率：83%，m.p.170～171 ℃;1HNMR（400 MHz， CDCl3） ，δ 8.38 – 8.30 （m， 2H）， 8.07～7.99 （m， 2H）， 7.88～7.79 （m， 3H）， 7.69～7.61 （m， 2H） ，13CNMR （101 MHz， CDCl3），δ 190.0 ， 145.3 ， 142.5 ， 140.1 ， 135.5 ， 132.2 ， 131.9 ， 128.4 ， 123.5 . MS （ESI， m/z）： 313 （M+）。

1.4.4  2-（2-溴亚苄基）-1氢-茚-1，3（2氢） - 二酮

（d）黄色固体，产率：72%，m.p.124～125 ℃;1HNMR（400 MHz， CDCl3） ，δ 8.54 （m， 1H）， 8.26 （s， 1H）， 8.08～7.97 （m， 2H）， 7.89～7.80 （m， 2H）， 7.69 （m， 1H）， 7.45 （m， 1H）， 7.38～7.32 （m， 1H） ，13CNMR （101 MHz， CDCl3），δ 189.6 ， 144.3 ， 142.6 ， 140.2 ， 135.8 ， 133.8 ， 131.1 ， 125.6 ， 123.6 ， 122.3 . MS （ESI， m/z）： 313 （M+）。

1.4.5  2-（4-（三氟甲基）亚苄基）-1氢-茚-1，3（2氢）- 二酮

（e）黄色固体，产率：87%，m.p.201-202℃;1HNMR（400 MHz， CDCl3） δ 8.51 （d， J = 8.3 Hz， 2H）， 8.08～8.00 （m， 2H）， 7.91～7.81 （m， 3H）， 7.76 （d， J = 8.3 Hz， 2H），13CNMR （101 MHz， CDCl3），δ 189.6 ， 144.3 ， 142. 6 ， 140.2 ， 135.8 ， 133.8 ， 131.1 ， 125.6 （q， J = 3.7 Hz）， 123.6 （d， J = 4.8 Hz）， 122.3 .MS （ESI， m/z）： 303 （M+）。

1.4.6  2-（4-硝基亚苄基）-1氢-茚-1，3（2氢）-二酮

（f）黄色固体，产率：79%，m.p. 236.8～237.6 ℃;1HNMR（400 MHz， CDCl3） δ 8.56 （d， J = 8.8 Hz， 2H）， 8.34 （d， J = 8.9 Hz， 2H）， 8.07 （dd， J = 5.6， 3.0 Hz，2H）， 7.92～7.89 （m， 2H）， 7.89 （d， J = 3.0 Hz， 1H），13CNMR （101 MHz， CDCl3），δ 189.2 ， 188.4 ， 149.4 ， 142.7 ， 142.6 ， 140.3 ， 138.4 ， 136.1 ， 136.0 ， 134.3 ， 132.2 ， 123.8 ， 123.8 ， 123.7 .MS （ESI， m/z）： 280 （M+）。

1.4.7  2-（4-甲基亚苄基）-1氢-茚-1，3（2氢）-二酮

（g）黄色固体，产率：77%，m.p. 153.5～154.1 ℃; 1HNMR （400 MHz， CDCl3） δ 8.40 （d， J = 8.2 Hz， 2H）， 8.05～7.96 （m， 2H）， 7.89 （s， 1H）， 7.85～7.77 （m，2H）， 7.33 （d， J = 8.0 Hz， 2H）， 2.45 （s， 3H），13CNMR（101 MHz， CDCl3），δ 190.6 ， 189.3 ， 147.2 ， 144.7 ， 142.5 ， 140.0 ， 135.3 ， 135.1 ， 134.5 ， 130.6 ， 129. 7 ， 128.2 ， 123.3 ， 123.2 ， 22.1 . MS （ESI， m/z）： 249 （M+）。

1.4.8  2-（3-甲基亞苄基）-1氢-茚-1，3（2氢）-二酮

（h）黄色固体，产率：75% ， m.p. 162.9～163.4 ℃;1HNMR （400 MHz， CDCl3） δ 8.28 （d， J = 6.4 Hz， 2H）， 8.06～7.97 （m， 2H）， 7.89 （s， 1H）， 7.87～7.77 （m， 2H）， 7.46 ～7.34 （m， 2H）， 2.46 （s， 3H），13CNMR （101 MHz， CDCl3），δ 190.4 ， 189.1 ， 147.4 ， 142.5 ， 140.0 ， 138.5 ， 135.4 ， 135.2 ， 134.7 ， 134.2 ， 133.1 ， 131.5 ， 128.9 ， 128.7 ， 123.3 ， 21.4 MS （ESI， m/z）： 249 （M+）。

1.4.9  2-（2-甲基亚苄基）-1氢-茚-1，3（2氢）-二酮

（i）黄色固体，产率：65%，m.p. 152.8～ 153.5 ℃; 1HNMR （400 MHz， CDCl3）  δ 8.54 （dd， J =7.7， 1.4 Hz， 1H）， 8.24 （s， 1H）， 8.06～7.97 （m， 2H）， 7.82 （dd， J = 5.7， 3.0 Hz， 2H）， 7.43 （td， J = 7.5， 1.4 Hz， 1H）， 7.34 （td， J = 7.6， 1.3 Hz， 1H）， 7.28 （d， J = 7.6 Hz， 1H）， 2.55 （s， 3H） 13CNMR （101 MHz， CDCl3），δ 190.3 ， 188.8 ， 144.4 ， 142.5 ， 140.9 ， 140.0 ， 135.5 ， 135.3 ， 132.8 ， 132.5 ， 131.4 ， 130.6 ， 129.2 ， 125.9 ， 123.4 ， 123.3 ， 20.4 .MS （ESI， m/z）： 249 （M+）。

1.4.10  2-（4-甲氧基亚苄基）-1氢-茚-1，3（2氢） - 二酮

（j）黄绿色固体，产率：57%，m.p. 152.8～153.5 ℃;1HNMR（400 MHz， CDCl3）δ 8.60 ，8.43 （m， 1H）， 8.01～7.89 （m， 1H）， 7.83 （s， 0H）， 7.80～7.72 （m， 1H）， 7.00 （d， J = 9.0 Hz， 1H）， 3.90 （s， 1H） 13CNMR（101 MHz， CDCl3），δ 201.0 ， 191.02 ， 155.4 ， 145.6 ， 141.6 ， 140.4 ， 135.3 ， 134.2 ， 131.7 ， 125.8 ， 123.5 ， 123.4 ， 123.0 ， 43.4 . MS （ESI， m/z）： 265 （M+）。

1.4.11  2-（噻吩-3-基亚甲基）-1H-茚-1，3（2H） - 二酮

（k）深绿色固体，产率：75%， m.p. 177.3～177.5 ℃; 1HNMR （400 MHz， CDCl3）  δ 8.07 （dd， J = 3.9， 1.2 Hz， 1H）， 8.06～7.95 （m， 3H）， 7.88 （dt， J = 5.0， 1.2 Hz， 1H）， 7.84～7.76 （m， 2H）， 7.26 （dd， J = 5.1， 3.8 Hz， 1H）.13CNMR （101 MHz， CDCl3），δ 190.27 ， 142.06 ， 141.73 ， 140.38 ， 138.29 ， 137.43 ， 136.26 ， 134.95 ， 128.63 ， 124.76 .MS （ESI， m/z）： 241 （M+）。

1.4.12  2-（呋喃-3-基亚甲基）-1H-茚-1，3（2H） - 二酮

（l）深绿色固体，产率：70%，m.p. 201 ℃;1HNMR（400 MHz， CDCl3）δ 8.59 （d， J = 3.7 Hz， 1H）， 8.02 ～7.94 （m， 2H）， 7.84～7.74 （m， 4H）， 6.73 （ddd， J = 3.8， 1.7， 0.8 Hz， 1H）.13CNMR（101 MHz， CDCl3），δ 190.08 ， 149.07 ， 142.32 ， 140.29 ， 135.18 ， 134.89 ， 129.28 ， 124.80 ， 123.12 ， 114.64 . MS （ESI， m/z）： 225 （M+）。

1.4.13  2-（萘-1-基亚甲基）-1H-茚-1，3（2H） - 二酮

（m）黄色固体，产率：79%，m.p.232.8～ 233.3℃; 1HNMR （400 MHz， CDCl3） δ 8.81 – 8.71 （m， 1H）， 8.25 （d， J = 8.4 Hz， 1H）， 8.08～7.98 （m， 2H）， 7.96～7.76 （m， 2H）， 7.59 （dd， J = 22.5， 7.0 Hz， 2H）.13CNMR （101 MHz， CDCl3），δ 190.18 ， 143.05 ， 142.52， 140.06， 135.47， 135.29， 133.61， 133.50， 132.73， 132.10， 130.06， 129.15， 128.59， 127.67， 126.35， 125.17 .MS （ESI， m/z）： 285 （M+）。

2  结果与讨论

（1）在合成2-亚苄基-1氢-茚-1，3（2氢）-二酮的反应中，对比邻溴和对溴苯甲醛参与反应所得产物，对溴取代产物c比邻溴產物d产率高;对甲基取代产物g比邻甲基产物i产率高。

（2）对比苯甲醛上无取代基参与反应所得产物（a）比有取代基参与反应所得产物（b-j）产率高;且取代基为-CF3（e）比取代基为-Br（c，d）和取代基为-CH3（g-i）效果好。

（3）在合成2-亚苄基-1氢-茚-1，3（2氢）-二酮的反应中，呋喃甲醛[11]，2-噻吩甲醛，1-萘醛（k-m）也可以参与反应，并所得中等以上产物。

（4）利用本法所得到的产物纯度较高，故不需进一步提纯分离[12]。

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