技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于有機(jī)合成和生物學(xué)分析檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯的合成方法。

背景技術(shù)：
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holt等人(proc.r.soc.b,1958,148,481-494)曾報道了通過以鹵代苯胺、鄰氨基苯甲酸、n-(2-羧基)苯基甘氨酸取代物三種化合物作為起始物，經(jīng)過不同路線合成出了一系列不同取代的1-乙酰基-3-吲哚乙酯，接著進(jìn)一步合成出不同取代的乙酸酯酶類顯色底物。其中，5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯的合成涉及到：n-(5-氯-2-羧基)苯基甘氨酸在液溴/乙酸條件下發(fā)生芳環(huán)溴代反應(yīng)(產(chǎn)率為78％)，得到的n-(4-溴-5-氯-2-羧基)苯基甘氨酸在乙酸酐/乙酸鈉/加熱回流條件下發(fā)生環(huán)化脫羧反應(yīng)(產(chǎn)率為42％)，得到的1-乙?；?5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯先水解脫除全部乙酰基，再選擇性地與乙酸酐發(fā)生酯化反應(yīng)(產(chǎn)率為42％)；這三步反應(yīng)總產(chǎn)率為14％，如式1所示。

rodríguez‐domínguez等人(j.heterocycl.chem.,2007,44,273-275)曾報道了1-乙?；?5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯的另一種合成方法，即以2,4-二氯苯甲酸為起始原料，先在液溴/氯磺酸/單質(zhì)硫/加熱條件下發(fā)生溴代反應(yīng)(產(chǎn)率為95％)，得到的5-溴-2,4-二氯苯甲酸在甘氨酸/碳酸鉀/銅粉/n,n-二甲基甲酰胺(dmf)/加熱回流下發(fā)生烏爾曼(ullmann)縮合反應(yīng)(產(chǎn)率71％)，得到的n-(4-溴-5-氯-2-羧基)苯基甘氨酸在乙酸酐/乙酸鈉/加熱回流條件下發(fā)生環(huán)化脫羧反應(yīng)(產(chǎn)率為64％)而最終得到；這三步反應(yīng)總產(chǎn)率為43％，如式2所示。

gandy等人(org.biomol.chem.,2015,13,905-908)近年來又報道了1-乙酰基-5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯的新合成方法。該方法以4-氯-2-氟苯甲醛為起始物，依次經(jīng)過與鹽酸羥胺的親核加成后脫水反應(yīng)(產(chǎn)率為84％)，與氨基乙酸乙酯鹽酸鹽的縮合反應(yīng)(產(chǎn)率為72％)，與溴化銨、雙氧水的芳環(huán)溴代反應(yīng)(產(chǎn)率為81％)，水解反應(yīng)(產(chǎn)率為95)和最后的關(guān)環(huán)脫羧反應(yīng)(產(chǎn)率為88％；注：未經(jīng)過重結(jié)晶)而得到目標(biāo)物；這五步反應(yīng)總產(chǎn)率為41％，如式3所示。

agban等人(eur.j.med.chem.,1990,25,697-699)報道了多種3-吲哚羧酸酯的合成，但其僅僅涉及由多種1-乙?；?3-吲哚乙酯(但無1-乙酰基-5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯)到多種3-吲哚羧酸酯的一步反應(yīng)，并且都沒有給出產(chǎn)率，也沒有合成5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯。

上述合成研究中存在以下問題：5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯的合成路線及其具體制備過程未見報道；對于中間體的合成，溴代反應(yīng)時，使用高毒性液溴作為溴代試劑，乙酸、氯磺酸等溶劑難回收，易導(dǎo)致產(chǎn)生的污染物多；其他某些步驟反應(yīng)或者中間體反應(yīng)路線總產(chǎn)率偏低等等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種比較高效和安全環(huán)保、反應(yīng)總產(chǎn)率相對較高的5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯的合成方法。5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯當(dāng)前在微生物檢測領(lǐng)域里通常用作檢測含特異性辛酸酯酶的沙門氏菌的顯色底物(或顯色探針)。

本發(fā)明的5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

將4-氯-2-氨基苯甲酸與n-溴代丁二酰亞胺經(jīng)過溴代反應(yīng)得到5-溴-4-氯-2-氨基苯甲酸，5-溴-4-氯-2-氨基苯甲酸與氯乙酸鈉經(jīng)過親核取代反應(yīng)得到n-(4-溴-5-氯-2-羧基)苯基甘氨酸，n-(4-溴-5-氯-2-羧基)苯基甘氨酸再經(jīng)環(huán)化脫羧反應(yīng)得到1-乙?；?5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯，1-乙?；?5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯與辛酰氯選擇性酯化反應(yīng)得到5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯。

其具體的合成路線如下式所示：

溴代反應(yīng)、親核取代反應(yīng)、環(huán)化脫羧反應(yīng)、與辛酰氯選擇性酯化反應(yīng)，各步反應(yīng)產(chǎn)率依次為98％、84％、68％和47％，這四步反應(yīng)總產(chǎn)率為26％。

其中，溴代反應(yīng)所用的溶劑乙腈因低沸點(diǎn)而易回收并可重復(fù)利用，所用的nbs是固體溴代試劑，其相應(yīng)的副產(chǎn)物為丁二酰亞胺；與背景技術(shù)中，使用液溴及反應(yīng)副產(chǎn)物之一為hbr的溴代反應(yīng)相比，本發(fā)明的溴代方法顯然更加安全環(huán)保，且產(chǎn)率也非常高。

對于親核取代氯乙酸鈉這一步反應(yīng)，本發(fā)明添加ki為催化劑，可促使反應(yīng)速率更快。對于環(huán)化脫羧和最后的選擇性酯化這兩步反應(yīng)，本發(fā)明也做出了相應(yīng)的有利于提高反應(yīng)得率的改變措施，例如適當(dāng)調(diào)節(jié)投料比、控制反應(yīng)溫度和時間、改變反應(yīng)后處理等。

本發(fā)明的5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯的合成方法，其高效、安全環(huán)保、反應(yīng)總產(chǎn)率相對較高，因此可以用于5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯的大規(guī)模合成。

附圖說明

圖1是1-乙酰基-5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯的h譜數(shù)據(jù)；

圖2是1-乙酰基-5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯的c譜數(shù)據(jù)；

圖3是5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯的的h譜數(shù)據(jù)；

圖4是5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯的的c譜數(shù)據(jù)。

具體實(shí)施方式：

以下實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對本發(fā)明的限制。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例的合成路線如下式所示：

(1)5-溴-4-氯-2-氨基苯甲酸(ⅱ)的合成

向500ml單口圓底燒瓶加入4-氯-2-氨基苯甲酸(??；20.00g，116.6mmol)，然后加入乙腈(300ml)，快速攪拌，呈米黃色懸濁液，室溫下以少量多次緩慢地加入n-溴代丁二酰亞胺(nbs；20.75g，116.6mmol)，加完后繼續(xù)攪拌反應(yīng)1h，接著于45℃水浴下旋蒸去除溶劑，加入水?dāng)嚢?，抽濾，水洗，于60℃下真空烘干，得到所需目標(biāo)物5-溴-4-氯-2-氨基苯甲酸(ⅱ，28.62g，產(chǎn)率為98％)。

5-溴-4-氯-2-氨基苯甲酸的核磁數(shù)據(jù)：¹h-nmr(300mhz,dmso-d6):δ＝7.90(s,1h,—h-6)；7.02(s,1h,h-3).¹³c-nmr(75mhz,dmso-d6):δ＝167.69(co2h)；151.23(c-2)；137.79(c-4)；135.37(c-6)；117.13(c-3)；110.34(c-1)；103.98(c-5).

(2)n-(4-溴-5-氯-2-羧基)苯基甘氨酸(ⅲ)的合成

向150ml二口圓底燒瓶加入5-溴-4-氯-2-氨基苯甲酸(ⅱ；5.00g，19.96mmol)、naoh(0.83g，20.74mmol)和水(40ml)，攪拌至固體溶解完，再依次加入ki(0.34g，2.05mmol)、氯乙酸鈉(4.83g，41.47mmol)，用na2co3(2mol/l)溶液調(diào)ph值至7～8，加熱回流下反應(yīng)，期間不斷通過加na2co3溶液(2mol/l)調(diào)ph值至7～8，當(dāng)反應(yīng)液ph值在45min內(nèi)不變時，停止加熱和攪拌，冷卻后，加入40ml水稀釋，然后用濃鹽酸酸化至ph值為4，抽濾，冷水洗滌，抽干后于60℃下真空烘干，接著用乙腈浸提除去少量殘留而未反應(yīng)的底物原料，得到所需目標(biāo)物n-(4-溴-5-氯-2-羧基)苯基甘氨酸(ⅲ；5.20g，產(chǎn)率84％)。

n-(4-溴-5-氯-2-羧基)苯基甘氨酸的核磁數(shù)據(jù)：¹h-nmr(300mhz,dmso-d6):δ＝13.07(s,2h,-co2h)；8.18(s,1h,-nh-)；7.98(s,1h,h-6)；6.87(s,1h,h-3)；4.02(t,2h,-ch2-)ppm.¹³c-nmr(75mhz,dmso-d6):δ＝171.24(co2h)；167.88(co2h)；149.68(c-2)；138.73(c-4)；135.62(c-6)；113.38(c-3)；111.19(c-1)；104.60(c-5)；44.11(ch2)ppm.

(3)1-乙?；?5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯(ⅳ)的合成

稱取n-(4-溴-5-氯-2-羧基)苯基甘氨酸(ⅲ；5.000g，16.21mmol)、無水乙酸鈉(5.318g，64.83mmol，4.0equiv.)并置于150ml二口圓底燒瓶中，加入乙酸酐(75ml)，置于預(yù)先加熱約150℃的油浴中，于135～140℃下攪拌反應(yīng)至不再產(chǎn)生二氧化碳為止(約25min)，然后取出，冷卻，加入較多量的冰水混合物，于冰水浴中攪拌或靜置至油狀物消失為止，抽濾，飽和碳酸氫鈉洗滌至中性，再用水充分洗滌，抽干，少量冷甲醇洗滌，乙醇-水重結(jié)晶，充分真空干燥后，得到所需目標(biāo)物1-乙?；?5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯(ⅳ；3.644g，產(chǎn)率為68％)。

1-乙?；?5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯的核磁數(shù)據(jù)：¹h-nmr(300mhz,cdcl3):δ＝8.65(s,1h,h-2)；7.80(s,1h,h-4)；7.75(s,1h,h-7)；2.61(s,3h,-ococh3)；2.40(s,3h,＝ncoch3)ppm.¹³c-nmr(75mhz,cdcl3):δ＝168.47(-oco-)；167.53(＝nco-)；133.14(c-7a)；131.99(c-3a)；131.75(c-6)；123.43(c-2)；121.93(c-4)；118.37(c-3)；117.45(c-5)；114.63(c-7)；23.68,20.98(2×ch3)ppm.hrms:calcd.forc12h9brclnnao3:351.9347；found351.9349.(圖1和圖2)

(4)5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯(ⅴ)的合成

稱取1-乙酰基-5-溴-6-氯-3-吲哚乙酯(ⅳ；0.992g，3.00mmol)置于50ml多口圓底燒瓶中，加入naoh溶液(2mol/l，16.5ml)，經(jīng)充分除氧后，于含n2保護(hù)下加熱回流反應(yīng)直至固體全溶而得到均勻的黑棕色的不透明液為止，然后冷卻一會后，轉(zhuǎn)移至冰水浴中冷卻，快速攪拌下加入辛酰氯(2.9ml)，反應(yīng)0.5h后，停止通入n2，結(jié)束反應(yīng)。傾倒掉上層水溶液，加入1mol/lna2co3溶液并于冰水浴冷卻下攪拌，重復(fù)幾次，直至水溶液ph值為中性為止，用乙酸乙酯提取，分液，無水硫酸鈉干燥，活性炭脫色，過濾，旋蒸去除溶劑，將粗產(chǎn)物用乙醇-水于冰箱中結(jié)晶，抽濾，水洗，抽干，經(jīng)充分真空干燥后，得到所需目標(biāo)物5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯(ⅴ；0.529g，產(chǎn)率為47％)。

5-溴-6-氯-3-吲哚辛酯的核磁數(shù)據(jù)：¹h-nmr(300mhz,cdcl3):δ＝7.94(s,1h,h-4)；7.68(s,1h,h-7)；7.18(d,j＝2.7hz,1h,h-2)；2.55(t,j＝7.5hz,2h,-ch2-)；1.80–1.63(m,2h,-ch2-)；1.33–1.24(m,j＝13.8,13.3,5.0hz,9h,4×ch2,-nh-)；0.83(t,j＝6.7hz,3h,h-ch3)ppm.¹³c-nmr(75mhz,cdcl3):δ＝171.74(c＝o)；132.26(c-7a)；129.46(c-3a)；128.29(c-6)；121.89(c-4)；120.25(c-2)；115.25(c-3)；113.31(c-5)；112.83(c-7)；34.23(c-2′)；31.69,29.13,28.95,25.03,22.64(c-3′,c-4′,c-5′,c-6′,c-7′)；14.11(c-8′)ppm.hrms:calcd.forc16h19brclnnao2:394.0184；found394.0180.(圖3和圖4)

四步反應(yīng)總產(chǎn)率為26％。