本发明涉及一种靛红-3-肟衍生物的制备工艺，尤其涉及一种以2-吲哚酮衍生物为原料、工艺简单、成本低、环境友好的制备靛红-3-肟衍生物的方法。
背景技术：
靛红-3-肟衍生物是一种常见的具有生物活性及药效活性的分子。例如，中国专利(cn101816649a)报道了靛红-3-肟衍生物可应用于制备预防或治疗癌症等恶性肿瘤的药物，其对细胞增殖周期特异性的g1期阻断作用和阻止肿瘤细胞dna复制作用，或对周期蛋白cycline、cyclinb和cyclina的表述下调作用、或对细胞周期抑制因子p21的表达上调作用，或对细胞的分化诱导作用，阻止非典型增生等癌前病变发展为癌症，或者抑制癌细胞或恶性肿瘤细胞的增殖，或者其他化疗药或放射疗法杀灭癌细胞或恶性肿瘤细胞。此外，具有靛红-3-肟母核结构的药物化合物也已经被现有技术广泛地报道(例举的部分化合物见式一)；以及中国专利cn106432043a报道了一种利用靛红-3-肟及其衍生物作为中间体，进一步衍生以获得具有抗肿瘤活性的硝酮衍生物。
关于靛红-3-肟衍生物的合成工艺，现有技术也开展了广泛的研究，其中最为经典的方法是通过靛红与盐酸羟胺的反应而获得(例如可参见如下现有技术文献：cn101816649a，cn101693675a，us8916704b1，cn102391191a等)。然而，靛红的羰基具有反应芳香性，非常活泼，事实上2-位和3-位的羰基均可能成肟，并可形成数种异构体。而且在反应体系过酸或过碱、反应温度过高的条件下，会出现多种副反应，使得产品质量不稳定，产率低、后续纯化步骤繁琐、能耗和成本过大。
angeloc.pinto等(tetrahedronletters，49(2008)，5639-5641)报道了一种在离子液体/酸催化条件下，由反应原料(化合物2)发生环化反应，以制备获得靛红-3-肟衍生物(式二)。但是离子液体的成本很高、且反应需要在高温条件下进行。
中国专利cn101137414a则是报道了一种以6-羧基-2-吲哚酮为原料，经酯化，然后在亚硝酸钠/浓盐酸条件下制备获得6-羧酸甲酯基靛红-3-肟化合物(式三)。
技术实现要素：
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、成本低、环境友好的制备靛红-3-肟衍生物的新方法，以2-吲哚酮衍生物为原料、水为溶剂，与亚硝酸叔丁酯反应制备获得靛红-3-肟衍生物。
本发明提供的靛红-3-肟衍生物的制备方法，该方法以2-吲哚酮衍生物为原料，通过下列步骤进行制备获得：
向反应器中加入2-吲哚酮衍生物(1a)、亚硝酸叔丁酯(t-buono，2a)和溶剂，然后将反应器置于25℃条件下搅拌反应，经tlc或gc监测反应进程，至反应原料2-吲哚酮衍生物完全反应即可停止反应，经后处理得到目标产物(靛红-3-肟衍生物，i)。
本发明提供的靛红-3-肟衍生物的制备方法，工艺流程概括为(式四)：
使用的溶剂可以为水、或者水/有机溶剂的混合物，最优选为水。所述的有机溶剂可以为二氧六环、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、甲苯中的一种或任意几种。
所加入的亚硝酸叔丁酯(t-buono，2a)的用量选自2-吲哚酮衍生物(1a)用量的2～5当量，优选为3～4当量。
所述的后处理操作如下：将反应液用乙酸乙酯稀释、饱和食盐水洗涤，分离有机相；水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相；有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏，将残余物经柱层析分离(正己烷/乙酸乙酯)得到目标产物(靛红-3-肟衍生物，i)
上述式1a表示的2-吲哚酮衍生物及式i表示的靛红-3-肟衍生物中，r1表示其所连接的苯环上1个或多个取代基，各个r1彼此独立地选自氢、c1-c6烷基、c1-c6烷氧基、c1-c6酰基、c1-c6酯基、卤素、氰基、c3-c6环烷基、c5-c14芳基、c5-c14杂芳基、-nrarb。其中，ra，rb彼此独立地选自c1-c6烷基或氢；所述杂芳基的杂原子选自o、s或n。
r2表示氢、叔丁氧羰基(boc)、c1-c6烷基、c1-c6酰基、c3-c6环烷基、c5-c14芳基、c5-c14芳基-c1-c6烷基、c5-c14杂芳基，所述杂芳基的杂原子选自o、s或n。其中所述c5-c14芳基-c1-c6烷基优选为苄基。
其中，烷基、烷氧基、环烷基、芳基和杂芳基可以进一步地被取代基取代，所述的取代基选自卤素或c1-c6的烷基。
优选地、r1表示其所连接的苯环上1个或多个取代基，各个r1彼此独立地选自氢、c1-c6烷基、卤素；r2表示氢、叔丁氧羰基(boc)、苯基或苄基。
本发明的有益效果是：提出了一种合成靛红-3-肟衍生物的新方法，该方法采用亚硝酸叔丁酯和反应起始原料、在常温常压下反应，以高收率和纯度获得靛红-3-肟衍生物；此外，本发明技术方案水作为溶剂，不使用金属试剂，具有合成及后处理工艺简单、成本低、环境友好的优点。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细的描述。
实施例1-8反应条件优化
以2-吲哚酮(1a)为反应原料，与亚硝酸叔丁酯(2a)反应制备靛红-3-肟(i-1)，探索了不同反应条件对于反应的影响，选择出其中具有代表性的实施例1-8，结果如表一所示：
表一
以实施例5为例，其具体操作如下：向10mlschlenk瓶中加入2-吲哚酮(1a，0.3mmol)、亚硝酸叔丁酯(t-buono，2a，1.2mmol)和水(2ml)，然后将反应器置于25℃条件下搅拌反应，经tlc或gc监测反应进程，至反应原料2-吲哚酮反应完全，停止反应，将反应液用乙酸乙酯稀释、饱和食盐水洗涤，分离有机相；水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相；有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏，将残余物经柱层析分离(正己烷/乙酸乙酯)得到目标产物(靛红-3-肟，i-1，1hnmr(400mhz，dmso-d6)δ：13.30(s，1h)，10.70(s，1h)，7.95(d，j＝7.6hz，1h)，7.36(t，j＝7.2hz，1h)，7.02(t，j＝7.2hz，1h)，6.89(d，j＝7.6hz，1h)；13cnmr(100mhz，dmso-d6)δ：164.9，144.7，143.1，132.5，127.5，122.5，116.4，110.7；lrms(ei，70ev)m/z(％)：162(m+，1)，118(100)，91(43).
其中，表一中实施例6中的“a”表示该实施例中，亚硝酸叔丁酯(2a)的投料量为5当量。
表一中实施例8中的“b”表示该实施例中，反应规模为使用的原料2-吲哚酮(1a)投料量为1g(7.52mmol)级。
由实施例1-8可以看出，最佳反应条件为实施例7的反应条件，在该条件下，可以获得最高产率(87％)，但其与实施例5的条件下获得的产率基本相同(86％)，发明人从环境保护、能耗成本等方面考虑，考虑到实施例5的条件在室温下(25℃)即可进行，选择实施例5的反应条件为作最佳反应条件，在此基础上选择不同取代基的反应原料以制备各种靛红-3-肟衍生物。
实施例9n-甲基-靛红-3-肟(i-2)的合成
向10mlschlenk瓶中加入n-甲基-2-吲哚酮(1a，0.3mmol)、亚硝酸叔丁酯(t-buono，2a，1.2mmol)和水(2ml)，然后将反应器置于25℃条件下搅拌反应，经tlc或gc监测反应进程，至反应原料n-甲基-2-吲哚酮反应完全，停止反应，将反应液用乙酸乙酯稀释、饱和食盐水洗涤，分离有机相；水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相；有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏，将残余物经柱层析分离(正已烷/乙酸乙酯)得到目标产物n-甲基-靛红-3-肟i-2，收率75％，1hnmr(300mhz，dmso-d6)δ：13.44(s，1h)，7.98(t，j＝7.2hz，1h)，7.45(d，j＝8.1hz，1h)，7.09(d，j＝8.4hz，2h)，3.18(s，3h)；13cnmr(75mhz，dmso-d6)δ：163.6，144.2，144.1，132.5，127.2，123.1，115.5，109.4，26.3；lrms(ei，70ev)m/z(％)：176(m+，1)，148(68)，133(100).
实施例10n-苄基-靛红-3-肟(i-2)的合成
向10mlschlenk瓶中加入n-苄基-2-吲哚酮(1a，0.3mmol)、亚硝酸叔丁酯(t-buono，2a，1.2mmol)和水(2ml)，然后将反应器置于25℃条件下搅拌反应，经tlc或gc监测反应进程，至反应原料n-苄基-2-吲哚酮反应完全，停止反应，将反应液用乙酸乙酯稀释、饱和食盐水洗涤，分离有机相；水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相；有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏，将残余物经柱层析分离(正已烷/乙酸乙酯)得到目标产物n-苄基-靛红-3-肟，收率62％，1hnmr(300mhz，dmso-d6)δ：7.99(d，j＝9.6hz，1h)，7.39-7.12(m，6h)，7.08-6.95(m，2h)，4.93(s，2h)；13cnmr(75mhz，dmso-d6)δ：163.8，144.0，143.2，136.6，132.5，129.2，128.0，127.7，127.4，123.3，115.8，110.0，43.0；lrms(ei，70ev)m/z(％)：252(m+，1)，161(100)，118(37).
实施例11n-苯基-靛红-3-肟(i-3)的合成
向10mlschlenk瓶中加入n-苯基-2-吲哚酮(1a，0.3mmol)、亚硝酸叔丁酯(t-buono，2a，1.2mmol)和水(2ml)，然后将反应器置于25℃条件下搅拌反应，经tlc或gc监测反应进程，至反应原料n-苯基-2-吲哚酮反应完全，停止反应，将反应液用乙酸乙酯稀释、饱和食盐水洗涤，分离有机相；水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相；有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏，将残余物经柱层析分离(正己烷/乙酸乙酯)得到目标产物n-苯基-靛红-3-肟i-3，收率89％，1hnmr(300mhz，dmso-d6)δ：8.13(d，j＝7.5hz，1h)，7.63-7.59(m，2h)，7.50(d，j＝5.7hz，2h)，7.44-7.39(m，2h)，7.17(t，j＝7.5hz，1h)，6.80(d，j＝5.4hz，1h)；13cnmr(75mhz，dmso-d6)δ：163.0，143.9，143.8，134.1，132.5，130.1，128.8，127.6，127.3，123.7，115.8，109.8；lrms(ei，70ev)m/z(％)：238(m+，1)，145(61)，91(100).
实施例12n-boc-靛红-3-肟(i-4)的合成
向10mlschlenk瓶中加入n-boc-2-吲哚酮(1a，0.3mmol)、亚硝酸叔丁酯(t-buono，2a，1.2mmol)和水(2ml)，然后将反应器置于25℃条件下搅拌反应，经tlc或gc监测反应进程，至反应原料n-boc-2-吲哚酮反应完全，停止反应，将反应液用乙酸乙酯稀释、饱和食盐水洗涤，分离有机相；水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相；有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏，将残余物经柱层析分离(正已烷/乙酸乙酯)得到目标产物n-boc-靛红-3-肟i-4，收率45％，1hnmr(400mhz，dmso-d6)δ：13.75(s，1h)，8.16(d，j＝8.4hz，1h)，7.86(d，j＝8.4hz，1h)，7.52(t，j＝8.0hz，1h)，7.26(t，j＝8.0hz，1h)，1.59(s，9h)；13cnmr(100mhz，dmso-d6)δ：161.2，148.8，142.6，139.9，132.5，127.1，125.1，116.8，115.2，84.4，28.1；lrms(ei，70ev)m/z(％)：262(m+，1)，161(100)，131(93).
实施例135-氯-靛红-3-肟(i-5)的合成
向10mlschlenk瓶中加入5-氯-2-吲哚酮(1a，0.3mmol)、亚硝酸叔丁酯(t-buono，2a，1.2mmol)和水(2ml)，然后将反应器置于25℃条件下搅拌反应，经tlc或gc监测反应进程，至反应原料5-氯-2-吲哚酮反应完全，停止反应，将反应液用乙酸乙酯稀释、饱和食盐水洗涤，分离有机相；水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相；有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏，将残余物经柱层析分离(正已烷/乙酸乙酯)得到目标产物5-氯-靛红-3-肟i-5，收率89％，1hnmr(300mhz，dmso-d6)δ：13.71(s，1h)，10.88(s，1h)，7.93(s，1h)，7.44(d，j＝7.5hz，1h)，6.93(d，j＝6.9hz，1h)；13cnmr(75mhz，dmso-d6)δ：164.7，144.0，141.7，132.0，126.7，126.3，117.5，112.3；lrms(ei，70ev)m/z(％)：198(m+2，3)，196(m+，9)，161(100)，118(63).
实施例135-溴-靛红-3-肟(i-6)的合成
向10mlschlenk瓶中加入5-溴-2-吲哚酮(1a，0.3mmol)、亚硝酸叔丁酯(t-buono，2a，1.2mmol)和水(2ml)，然后将反应器置于25℃条件下搅拌反应，经tlc或gc监测反应进程，至反应原料5-溴-2-吲哚酮反应完全，停止反应，将反应液用乙酸乙酯稀释、饱和食盐水洗涤，分离有机相；水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相；有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏，将残余物经柱层析分离(正己烷/乙酸乙酯)得到目标产物5-溴-靛红-3-肟i-6，收率97％，1hnmr(300mhz，dmso-d6)δ：13.67(s，1h)，10.87(s，1h)，8.04(s，1h)，7.54(d，j＝8.1hz，1h)，6.87(d，j＝8.1hz，1h)；13cnmr(75mhz，dmso-d6)δ：164.6，143.8，142.1，134.8，129.5，117.9，113.9，112.8；lrms(ei，70ev)m/z(％)：242(m+2，2)，240(m+，2)，118(100)，91(37).
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的合成方法，但本发明并不局限于上述实施例，所属领域的技术人员应该明了，对本发明的制备方法及操作进行的各种常规替换、选择和/或调整，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。