[发明专利]合成4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙酸的合成方法。

背景技术

生长素(auxin，IAA)是第一个被发现的植物激素，是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素,在植物的生长发育过程中发挥重要作用。生长素影响植物细胞的伸长和分裂、植株向地性和向光性的形成、主侧根和下胚轴的生长、维管组织的发育及根毛和花器官的形成,它对植物的早期发育和形态建成均具重要意义。吲哚-3-乙酸(IAA)是天然植物生长素的主要活性成分。研究生长素的作用机制对深入认识植物生长发育的许多生理过程有重要意义。近年来，由于分子生物学和遗传工程实验手段的广泛应用，在分子水平上的生长素作用机制研究日益深入，在植物激素生物合成及其相关代谢过程的研究中，气相色谱/质谱联用技术(GC/MS)和液相色谱/质谱/质谱联用技术广泛用于植物激素定量检测。定量检测时，为了消除样品处理过程带来的误差，需要采用同位素稀释法，即在植物材料处理之前加入一定量的相应的稳定同位素标记的标准品作为内标，所以需要合成稳定同位素标记的植物激素。4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙酸就是一种稳定同位素标记的植物激素。

1980年，Schulize A等(Plant Physiol.1980,66,775-781.)以五氘代苯胺为起始原料，经过重氮化得到重氮盐，接着与α-乙酰基-γ-氰基丁酸乙酯发生反应得到腙、酸催化重排得到2-羧基四氘代吲哚乙酸二乙酯，然后水解、脱酸得到4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙酸，反应经过5步，总收率为19.4%。

2008年，C.Pedras等(Org.Biomol.Chem.2008,6,51–54)以4,5,6,7-四氘代吲哚-3-甲醛为起始原料，经过Aldol反应、硼氢化钠还原得到4,5,6,7-四氘代-3-(2’-硝基乙基)-吲哚，接着发生氧化反应得到4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙酰异硫基肟酸，然后分解得到4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙腈，最后水解得到4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙酸，反应经过5步，总收率为25.7%。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应温和、安全且产物氘丰度高的4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙酸合成方法。

本发明的合成式（I）的4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙酸的方法，包括步骤：

（1）4,5,6,7-四氘代吲哚的制备：其包括五氘代硝基苯溶在有机溶剂中与乙烯基格氏试剂反应得到4,5,6,7-四氘代吲哚；

（2）4,5,6,7-四氘代吲哚乙腈的制备：其包括先在格氏试剂的作用下攫取4,5,6,7-四氘代吲哚的3位氢，形成碳负离子的中间体，进而与卤代乙腈发生亲核取代反应生成4,5,6,7-四氘代吲哚乙腈；及

（3）4,5,6,7-四氘代吲哚乙酸的制备：其包括4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙腈溶在溶剂中，在碱性条件下转化为4,5,6,7-四氘代吲哚乙酸钠，然后再酸化生成4,5,6,7-四氘代吲哚乙酸。

优选地，在本发明方法的步骤（1）中，所述的乙烯基格氏试剂为乙烯基溴化镁、乙烯基碘化镁或乙烯基氯化镁；所述的五氘代硝基苯与乙烯基格氏试剂摩尔比为1:3～1:5；所述的有机溶剂为四氢呋喃、乙醚、乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚。

优选地，在本发明方法的步骤（2）中，所述的格氏试剂为甲基格氏试剂、乙基格氏试剂或丙基格氏试剂，格氏试剂与4,5,6,7-四氘代吲哚摩尔比为10:1～2:1；所述的卤代乙腈为溴乙腈、碘乙腈或氯乙腈；卤代乙腈与四氘代吲哚摩尔比为8:1～2:1。

优选地，在本发明方法的步骤（3）中，所述的溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇或它们的混合，所述的碱为氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂，所述的4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙腈与碱的摩尔比为1:1～1:10。

优选地，在本发明方法的步骤（1）中还包括：加入饱和氯化铵水溶液或盐酸至五氘代硝基苯与乙烯基格氏试剂的反应液中淬灭反应，得到的水相用有机溶剂萃取其中的4,5,6,7-四氘代吲哚。

本发明方法反应过程中反应条件温和、操作安全、方便，并解决了原有路线中氘丰度下降的问题，用本合成路线得到了氘丰度为99%的4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙酸，可用于生长素的GC-MS，LC-MS/MS分析的内源标准物。

附图说明

图1为4,5,6,7-四氘代吲哚-3-乙酸的质谱。

具体实施方式