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介孔分子筛MCM-41固载席夫碱与Cu(ClO4)2·6H2O催化合成螺[吲哚-噻唑啉酮]衍生物

侯亚东 ,  庞海霞 ,  杨超 ,  惠永海

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引用本文: 侯亚东, 庞海霞, 杨超, 惠永海. 介孔分子筛MCM-41固载席夫碱与Cu(ClO4)2·6H2O催化合成螺[吲哚-噻唑啉酮]衍生物[J]. 有机化学, 2018, 38(8): 2036-2044. doi: 10.6023/cjoc201801039 shu
Citation:  Hou Yadong, Pang Haixia, Yang Chao, Hui Yonghai. Mesoporous MCM-41 Supported Schiff Base-Cu(ClO4)2·6H2O Catalyzed Synthesis of Spiro[indole-thiazolidine] Derivatives[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2018, 38(8): 2036-2044. doi: 10.6023/cjoc201801039 shu

介孔分子筛MCM-41固载席夫碱与Cu(ClO4)2·6H2O催化合成螺[吲哚-噻唑啉酮]衍生物

  • a.

    新疆大学化学化工学院 石油天然气精细化工教育部重点实验室 乌鲁木齐 830046

  • b.

    岭南师范学院化学化工学院 湛江 524048

    • 通讯作者: Yang, Chao, E-mail: jerryyang1924@163.com; Hui, Yonghai, E-mail: hyhai97@126.com
  • 基金项目:

    国家自然科学基金（Nos.21362036，51564045）资助项目

摘要: 利用介孔分子筛纳米反应器MCM-41@席夫碱-Cu（ClO4）2·6H2O作为非均相催化剂，简单高效地催化靛红-3-亚胺和巯基乙酸进行迈克尔加成-缩合反应，合成了一系列的螺[吲哚-噻唑啉酮]衍生物，收率最高可达99%.另外，发现具有相同官能团的非均相催化剂比均相催化剂表现出更好的催化效果，并进一步探索了介孔分子筛纳米反应器MCM-41孔道结构对该反应的影响.此类催化剂可回收再利用，催化循环6次后仍能得到93%的产率.

English

  • 螺[吲哚-噻唑啉酮]及其衍生物因其含有N和S的杂环结构的特点[1, 2], 具有特殊的潜在药理活性[3], 在医药和农药中具有广泛的应用, 如抗惊厥、抗炎、抗菌和抗病毒[4, 5]以及杀虫、杀菌和植物调节生长等方面[6, 7].由于螺[吲哚-噻唑啉酮]类化合物具有广泛的应用前景, 因此在有机合成领域也备受人们的关注.许多螺[吲哚-噻唑啉酮]衍生物的合成方法被开发[8~14], 一般均相催化体系表现出比非均相体系具有更好的催化活性[11, 15], 但是由于催化剂的再循环利用等原因, 使得均相催化剂的大规模使用受到严重限制.因此, 无机或有机载体的非均相体系的发展近年来引起了广泛的关注[16, 17].由于无机材料与有机官能团的结合使用往往会导致协同效应, 从而使得物理稳定性增加以及化学功能的增强.

    MCM-41是目前研究最多的有序介孔分子筛之一, 由于具有高度均匀有序的多孔结构和开放的孔隙通道, 极大地促进底物和产物的运输和扩散[18, 19], 因此MCM-41和一些具有相似物理化学性质的催化剂被统称为纳米反应器.所谓的纳米反应器不是真正的反应容器, 而是可以提供纳米微观结构作为特殊物质的反应位点[20].另外MCM-41内表面的表面官能化可以通过接枝三烷氧基硅烷试剂, 然后将具有不同化学活性的化学基质键合到通道壁上, 从而实现介孔分子筛纳米反应器功能的多样化.席夫碱与金属络合物已被广泛研究, 在催化有机反应中得到很好的应用[21, 22].受到这些特性的启发, 我们合成了一系列基于介孔分子筛纳米反应器MCM-41@席夫碱的非均相催化剂(Scheme 1, L3~L6), 并将其作为合成螺[吲哚-噻唑啉酮]衍生物的实用型催化剂.为了对比均相与非均相催化剂之间的差异, 均相催化剂L7被我们成功制备(Scheme 1)[24], 以此验证席夫碱活性位点的催化性能和纳米反应器MCM-41的介孔孔道对催化体系的影响.

    图式 1

    图式 1.  靛红-3-亚胺与巯基乙酸的迈克加成-缩合反应
    Scheme 1.  Michael addition-condensation reaction of isatin-3-imines with mercaptoacetic acid
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    为了验证Scheme 1中制备出的的几种非均相催化剂的催化性能, 靛红-3-亚胺1a与巯基乙酸(2a)被选择作为模型反应, 探究催化剂的催化活性对迈克加成-缩合反应的影响.幸运的是, 结合明显的现象和微观分析的方法, 我们在实验中发现了一些有趣的事实, 即介孔分子筛纳米反应器MCM-41@席夫碱和Cu(ClO4)2·6H2O配合物在催化该反应时具有假稀释效应[25].因为参与催化的过程中含有席夫碱的有机官能团分子通过Linker键被固定在MCM-41内表面的各个位点上, 由于这些分子不能自由移动, 彼此之间也没有相互接近和碰撞的机会, 因此当金属离子加入到反应中后, 固载型的金属配合物一般不会产生双分子配位的形式, 使催化剂中更多的活性位点被暴露, 从而提高了催化反应活性[26].使得介孔分子筛纳米反应器MCM-41@席夫碱-Cu(ClO4)2·6H2O配合物能够高效地催化迈克加成-缩合的成环反应(产率高达99%), 同时催化剂可以高效地循环6次, 而产率没有明显下降.

    1.   结果与讨论

    1.1   反应条件的优化

    为了优化反应条件, 以靛红-3-亚胺1a (0.1 mmol)和巯基乙酸(2a) (0.15 mmol)作为模板反应(表 1).选择乙醇(0.5 mL)作为反应溶剂, 在无任何催化剂的情况下得到23%产率的目标产物(表 1, Entry 1). SiO2与MCM-41催化反应时, 具有孔道结构的MCM-41催化效果要好于无孔SiO2的催化(表 1, Entries 2~3).当用不同改性的MCM-41配体(L2~L6)作为催化剂时(表 1, Entries 4~8), 配体L3得到了较好的产率(表 1, Entry 5).为了提高反应产率, 我们进一步筛选了不同的金属盐(5 mol%), 其中L3-Cu(ClO4)2·6H2O能够更好地催化反应, 得到97%的产率(表 1, Entry 10).但当单独使用Cu(ClO4)2·6H2O催化时产率只有53%(表 1, Entry 15).从而证明L3 与Cu(ClO4)2·6H2O的配位协同作用大大增加了反应体系的活性[27]. L7具有与L3相同的有机官能团, 但当L7单独催化反应时, 只得到与无催化剂时相差不多的反应产率(表 1, Entry 9). L7和Cu(ClO4)2·6H2O分别以1: 1和2: 1比例催化反应时, 只能得到57%和54%的产率(表 1, Entry 27).从以上结果可以看出, MCM-41具有的有序孔道结构和孔道内有机官能团修饰的活性位点对反应体系产生了有利的影响.随后对溶剂效应进行了考察, 在质子溶剂与非质子溶剂中都显示了良好的产率(表 1, Entries 16~20), 但在水中由于溶解度的原因不能使反应有利地进行(表 1, Entry 21).最后对金属盐用量、配体L3用量、溶剂用量、时间、反应底物的配比等条件进行了考察(表 1, Entries 22~26).综上所述, 反应最优条件为:靛红-3-亚胺1a (0.1mmol), 巯基乙酸(2a) (0.12mmol), 介孔分子筛MCM-41固载席夫碱配体L3 (0.0050 g), Cu(ClO4)2·6H2O (5 mol%), EtOH (0.5 mL), 在78 ℃下回流反应6 h.再放大量实验的考察中, 用量为10 mmol的扩大量反应, 依然得到了良好的产率(表 1, Entry 28).

    表 1

    表 1  优化反应条件a
    Table 1.  Optimization of the reaction conditions
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    Entry Catalyst Solvent Time/h Temp./℃ Yieldb/%
    1 None EtOH 6 78 23
    2 SiO2 EtOH 6 78 24
    3 L1 EtOH 6 78 37
    4 L2 EtOH 6 78 45
    5 L3 EtOH 6 78 60
    6 L4 EtOH 6 78 34
    7 L5 EtOH 6 78 55
    8 L6 EtOH 6 78 52
    9c L7 EtOH 6 78 29
    10 L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 97
    11 L3-Zn(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 77
    12 L3-Mn(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 86
    13 L3-Cu(NO3)2·3H2O EtOH 6 78 87
    14 L3-CuSO4·5H2O EtOH 6 78 90
    15 Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 53
    16 L3-Cu(ClO4)2·6H2O CH3OH 6 64 85
    17 L3-Cu(ClO4)2·6H2O C6H5CH3 6 110 90
    18 L3-Cu(ClO4)2·6H2O THF 6 70 86
    19 L3-Cu(ClO4)2·6H2O DMF 6 150 72
    20 L3-Cu(ClO4)2·6H2O CHCl3 6 35 80
    21 L3-Cu(ClO4)2·6H2O H2O 6 100 Trace
    22d L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 80/90
    23e L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 82/89
    24f L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 83/89
    25 L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 4/8 78 81/97
    26g L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 73/86
    27h L7-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 57/54
    28i L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 87
    a Reaction conditions: all reactions were performed with isatin-3-imines 1a (0.1 mmol), mercaptoacetic acid (2a) (0.15 mmol), ligand (0.005 g), catalyst (5 mol%) in EtOH (0.5 mL) at refluxing for 6 h. b Isolated yield. c Use L7 (10 mol%). d Use 3/10 mol% catalyst. e Use 0.0025/0.01 g of ligand L3. f Use 0.3/0.8 mL of EtOH. g The molar ratio of 1a: 2a is 1: 1 or 1: 2. h Use L7 (5 mol%), catalyst (5 mol%), and use L7 (10 mol%), catalyst (5 mol%). i The reaction was performed with isatin-3-imines 1a (10 mmol), mercaptoacetic acid (2a) (15 mmol), ligand L3 (0.5 g), catalyst (5 mol%) in EtOH (50 mL) at refluxing for 6 h.

    在以前的研究[28]中, 我们课题组发现介孔分子筛纳米反应器MCM-41可以富集底物, 这导致纳米反应器孔道的溶液浓度远高于溶液中的浓度.由于纳米反应器内的浓度难以检测, 但溶液中浓度的变化可以通过紫外分光光度法检测如图 1所示.底物与产物在加入一定量的L3介孔分子筛纳米反应器2 h前后溶液中浓度的变化.由于MCM-41孔道的富集作用导致孔道内的浓度远远大于溶液中的浓度, 增加了底物与催化剂的碰撞概率, 进而加快了反应体系的反应速率.

    图 1

    图 1.  加入介孔材料后溶液中浓度变化
    Figure 1.  Change of concentration after adding mesoporous materials
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    一般情况下, 均相催化系统比非均相系统表现出更好的催化效果, 因为催化剂越分散, 则底物和催化剂接触的概率也越大, 催化效果也越好.实验结果进一步表明, 催化反应也可能受到孔道内环境的影响[29], 在对比均相催化剂L7与非均相催化剂L3以及L7-Cu(ClO4)2·6H2O与L3-Cu(ClO4)2·6H2O的催化效果中发现, 均相催化剂L7均未超过非均相催化剂L3(表 1, Entries 5, 9和Entries 10, 27), 这一结果意味着产率受到MCM-41孔道内环境和固载的席夫碱的有机官能团分子共同作用的影响, 相比之下非均相催化剂L3更具催化效果.为了进一步考察介孔分子筛的孔道对反应体系的影响, 对均相和非均相催化剂的收率-时间曲线进行了测试.从图 2看出, 介孔分子筛纳米反应器L3反应速率明显高于其他催化剂, 从而揭示了纳米反应器MCM-41的孔道作用在该催化反应体系中的关键性作用.

    图 2

    图 2.  非均相与均相催化剂的产率-时间曲线
    Figure 2.  Yield-time curve in heterogeneous and homogeneous catalysts situations
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    1.2   反应底物的普适性考察

    在最优条件下, 考察了底物的普适性(表 2).首先, 在R3芳环上取代基的对位和间位, 无论是吸电子基还是给电子基, 都得到95%以上的产率(表 2, Entries 2~9).当R1为吸电子基或给电子基和R3为吸电子基取代时, 反应也能顺利进行, 得到80%~95%产率的目标产物(表 2, Entries 12~22), 当R1和R3都为给电子基CH3时, 反应得到了96%的产率(表 2, Entry 23).因此, 介孔分子筛纳米反应器MCM-41@席夫碱-Cu(ClO4)2·6H2O催化合成螺[吲哚-噻唑啉酮]衍生物, 具有很好的底物普适性.

    表 2

    表 2  L3-Cu(ClO4)2·6H2O催化合成螺[吲哚-噻唑啉酮]衍生物a
    Table 2.  L3-Cu(ClO4)2·6H2O catalyzed synthesis of spiro[indole-thiazolidine] derivatives
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    Entry R1 R2 R3 Product Yieldb/% Ref. m.p./℃
    Found Reported
    1 H H C6H5 3a 97 [8] 232~233 230~231
    2 H H 4-FC6H4 3b 95 [9] 244~245 244~245
    3 H H 4-ClC6H4 3c 98 [10] 193~194 192~194
    4 H H 4-BrC6H4 3d 97 [11] 90~91 90
    5 H H 4-CH3C6H4 3e 93 [8] 123~124 123~125
    6 H H 4-CH3OC6H4 3f 96 [8] 210~211 210~211
    7 H H 3-ClC6H4 3g 99 [10] 177~178 176~180
    8 H H 3-BrC6H4 3h 99 [12] 230~231 232~233
    9 H H 3-O2NC6H4 3i 97 [10] 176~177 171~175
    10 Br H C6H5 3j 96 [13] 249~250 249~250
    11 CH3 H C6H5 3k 90 [8] 87~88 86~88
    12 F H 4-FC6H4 3l 93 [8] 180~181 180~182
    13 Br H 4-FC6H4 3m 95 [12] 228~229 228~229
    14 CH3 H 4-FC6H4 3n 92 [8] 193~194 193~195
    15 F H 4-ClC6H4 3o 80 — 79~80 —
    16 Cl H 4-ClC6H4 3p 85 — 87~88 —
    17 Br H 4-ClC6H4 3q 90 — 67~68 —
    18 CH3 H 4-ClC6H4 3r 84 [14] 143~144 145~146
    19 H F 4-ClC6H4 3s 86 — 199~200 —
    20 F H 4-BrC6H4 3t 82 — 106~107 —
    21 Cl H 4-BrC6H4 3u 84 — 94~95 —
    22 Br H 4-BrC6H4 3v 87 [12] 180~181 180~181
    23 CH3 H 4-CH3C6H4 3w 96 [8] ＞300 ＞280
    a Reaction conditions: all reactions were performed with isatin-3-imines (0.1 mmol), mercaptoacetic acid (0.15 mmol), L3 (0.005 g), Cu(ClO4)2·6H2O (5 mol%) in EtOH (0.5 mL) at 78 ℃ for 6 h.b Isolated yield.

    1.3   催化剂的循环利用性

    可回收再利用是非均相催化剂的特性之一, 本文以靛红-3-亚胺和巯基乙酸作为模板反应, 在最优条件下考察了L3-Cu(ClO4)2·6H2O的循环使用效果, 结果如图 3.反应完毕后, 离心分离出催化剂, 乙醇洗涤, 干燥后直接用于下一次催化循环, 催化剂在循环使用6次后仍能得到93%的产率.

    图 3

    图 3.  催化剂L3-Cu(ClO4)2·6H2O的循环利用
    Figure 3.  Reusability of the catalyst L3-Cu(ClO4)2·6H2O
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    1.4   反应机理

    根据相关文献报道[30], 我们认为可能的机理如Scheme 2所示, 催化剂L3-Cu(ClO4)2·6H2O活化巯基乙酸的羰基氧形成O—Cu键(A), 进而增加了羰基的亲核性, A被亲核试剂1进攻通过迈克加成生成中间体B, 由B通过分子内环化缩合形成中间体C, 最后, C脱去一份子水得到目标化合物D.

    图式 2

    图式 2.  可能的反应机理
    Scheme 2.  Plausible reaction mechanism
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    1.5   催化剂表征

    催化剂的FT-IR谱图见图 4.从图中可以看出, MCM-41 (L1)介孔分子筛的红外谱图中1084, 803和459 cm-1处的吸收峰分别为Si—O—Si的不对称伸缩振动、对称伸缩振动和弯曲振动, 3446 cm-1处的吸收峰归属于MCM-41介孔分子筛表面羟基的伸缩振动.氨功能化MCM-41 (L2)在红外谱图中分别在2941 cm-1处出现了亚甲基的伸缩振动峰, 说明了γ-氨丙基三乙氧基硅烷成功固载于MCM-41 (L1)介孔分子筛上.席夫碱修饰的MCM-41 (L3)在1646 cm-1处出现较为明显的C=N伸缩振动以及在1536和1493 cm-1处出现苯环的基本骨架振动峰, 表明了邻羟基苯甲醛已成功固载到改性的MCM-41介孔分子筛上即席夫碱修饰的MCM-41 (L3).当L3与Cu(ClO4)2·6H2O配位后(L3+M)红外光谱发生了红移, 说明L3已经与金属盐络合成功.

    图 4

    图 4.  MCM-41 (L1)、氨功能化MCM-41 (L2)、席夫碱修饰的MCM-41 (L3)以及L3-Cu(ClO4)2·6H2O (L3+M)催化剂的红外谱图
    Figure 4.  FT-IR spectra of ligands MCM-41 (L1), amine functionalized MCM-41 (L2), Schiff base supported MCM-41 (L3) and L3-Cu(ClO4)2·6H2O) (L3+M)
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    图 5为催化剂在2θ=5°~80°的大角XRD衍射表征, 从图中可以看出, 当将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、邻羟基苯甲醛及其金属盐固载于MCM-41, 晶面衍射峰仍然存在, 说明在对分子筛进行修饰后, 其六方孔道结构保持完整.

    图 5

    图 5.  MCM-41 (L1)、氨功能化的MCM-41(L2)、席夫碱修饰的MCM-41 (L3)以及L3-Cu(ClO4)2·6H2O (L3+M)催化剂的大角XRD
    Figure 5.  Wide-angle XRD image of ligands MCM-41 (L1), amine functionalized MCM-41 (L2), Schiff base supported MCM-41 (L3) and L3-Cu(ClO4)2·6H2O) (L3+M)
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    图 6为催化剂扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征.在催化剂的扫描电镜(SEM)中可以看出, MCM-41的表面较为光滑的圆球状, 当γ-氨丙基三乙氧基硅烷固载于MCM-41 (L1)介孔分子筛上得到了氨功能化MCM-41以及进一步席夫碱修饰后得到的L3, 在MCM-41的表面可以看到明显的堆积物.从催化剂的透射电镜(TEM)可以观察到, 当MCM-41被席夫碱修饰后, 其催化剂表面出现毛状物.证明MCM-41已成功被席夫碱修饰.

    图 6

    图 6.  MCM-41 (L1, a)氨功能化的MCM-41 (L2, b)和席夫碱修饰的MCM-41 (L3, c)催化剂的扫描电镜图以及MCM- 41 (L1, d), 氨功能化的MCM-41 (L2, e)和席夫碱修饰的MCM-41 (L3, f)催化剂的透射电镜图
    Figure 6.  Scanning electron micrograph of ligands MCM-41 (L1, a) amine functionalized MCM-41 (L2, b) and Schiff base supported MCM-41 (L3, c) and the transmission electron microscope (TEM) images of ligands MCM-41 (L1, d) amine functionalized MCM-41 (L2, e) and Schiff base supported MCM-41 (L3, f)
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    2.   结论

    开发了一种简单、高效地合成螺[吲哚-噻唑啉酮]及其衍生物的方法, 通过介孔分子筛纳米反应器MCM-41@席夫碱配体L3和Cu(ClO4)2·6H2O作为非均相催化剂共同催化靛红-3-亚胺和巯基乙酸的缩合成环反应, 产率最高可达99%.反应具有操作简单, 产物收率高, 底物普适性好, 催化剂可回收再利用的特点.并通过实验进一步验证了介孔分子筛催化剂的孔道对反应体系的进行有着促进作用.该方法为螺[吲哚-噻唑啉酮]及其衍生物的合成提供了有用的参考价值.

    3.   实验部分

    3.1   仪器与试剂

    红外光谱(FTIR)测定: BRUKER EQUINX 55型红外光谱仪(KBr压片); 核磁共振(NMR)测定: VARIAN INOVA-400型核磁共振波谱仪(CDCl3为溶剂, 内标TMS); 紫外-可见吸收(UV-vis)光谱:岛津公司UV-2450紫外可见分光光度计; 透射电镜仪(TEM, transmission electron microscope):日本日立公司S4700透射电镜扫描仪; 扫描电镜仪(SEM, scanning electron microscope):日本日和SU8010扫描电子显微镜扫描仪; ZF-20A型三用紫外仪; 熔点测定: X-4数字显示显微熔点仪; TLC薄层色谱板(自制):青岛海洋化工厂GF-254硅胶, 加入羧甲基纤维素钠溶液(6‰)后铺制而成, 未经活化即可直接使用; 柱层析硅胶:青岛海洋化工厂硅胶(300~400目); 乙酸乙酯、石油醚等其他通用试剂均为天津致远化工有限公司生产的市售分析纯试剂.

    3.2   靛红-3-亚胺和巯基乙酸反应制备化合物

    在反应管中加入靛红-3-亚胺(1a) (0.1 mmol), 巯基乙酸(2a) (0.12 mmol), 介孔分子筛MCM-41固载席夫碱配体L3 (0.0050 g), Cu(ClO4)2·6H2O (5 mol%), EtOH (0.5 mL), 在78 ℃下回流反应6 h, 薄层色谱(TLC)监测反应完毕后, 减压浓缩得到的粗品, 经过柱层析[V(乙酸乙酯): V(石油醚)=1: 2]进行分离纯化得到3'-苯基螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3a), 黄色固体, 产率99%. m.p. 232~233 ℃(文献值[8] m.p. 230~231 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.95 (s, 1H), 7.49~7.42 (m, 1H), 7.22 (d, J=1.4 Hz, 4H), 7.10~7.03 (m, 3H), 6.78~6.71 (m, 1H), 4.36 (d, J=15.3 Hz, 1H), 3.88 (d, J=15.3 Hz, 1H).

    化合物3b~3w的合成方法同化合物3a.

    3'-(4-氟苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3b):黄色固体, 产率95%. m.p. 244~245 ℃(文献值[9] m.p. 244~245 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.83 (s, 1H), 7.47 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.24 (dd, J=7.8, 1.3 Hz, 3H), 7.10 (td, J=7.6, 0.9 Hz, 1H), 7.04 (dd, J=9.1, 4.9 Hz, 2H), 6.94~6.88 (m, 2H), 6.76 (d, J=7.8 Hz, 1H), 4.34 (d, J=15.3 Hz, 1H), 3.87 (d, J=15.3 Hz, 1H).

    3'-(4-氯苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3c):黄色固体, 产率98%. m.p. 193~194 ℃(文献值[10] m.p. 192~194 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.41 (s, 1H), 7.44 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.24 (dd, J=7.8, 1.1 Hz, 1H), 7.19 (d, J=8.6 Hz, 2H), 7.09 (dd, J=11.1, 4.0 Hz, 1H), 6.99 (d, J=8.7 Hz, 2H), 6.77 (d, J=7.8 Hz, 1H), 4.34 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.87 (d, J=15.4 Hz, 1H).

    3'-(4-溴苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3d):黄色固体, 产率99%. m.p. 90~91 ℃(文献值[11] m.p. 90 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.28 (s, 1H), 7.43 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.35 (d, J=8.6 Hz, 2H), 7.27 (d, J=2.4 Hz, 1H), 7.09 (t, J=7.5 Hz, 1H), 6.93 (d, J=8.6 Hz, 2H), 6.77 (d, J=7.8 Hz, 1H), 4.34 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.87 (d, J=15.4 Hz, 1H).

    3'-(4-甲基苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3e):黄色固体, 产率99%. m.p. 123~124 ℃(文献值[8] m.p. 123~125 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.82 (s, 1H), 7.45 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.20 (td, J=7.7, 1.2 Hz, 1H), 7.06 (td, J=7.6, 0.8 Hz, 1H), 7.00 (d, J=8.3 Hz, 2H), 6.96~6.89 (m, 2H), 6.73 (d, J=7.8 Hz, 1H), 4.33 (d, J=15.3 Hz, 1H), 3.87 (d, J=15.3 Hz, 1H), 2.20 (s, 3H).

    3'-(4-甲氧基苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3f):黄色固体, 产率96%. m.p. 210~211 ℃(文献值[8] m.p. 210~211 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.33 (s, 1H), 7.48 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.23 (td, J=7.8, 1.2 Hz, 1H), 7.09 (td, J=7.6, 0.9 Hz, 1H), 7.01~6.93 (m, 2H), 6.74 (d, J=7.8 Hz, 1H), 6.72~6.66 (m, 2H), 4.32 (d, J=15.3 Hz, 1H), 3.86 (d, J=15.3 Hz, 1H), 3.67 (s, 3H).

    3'-(3-氯苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3g):黄色固体, 产率99%. m.p. 177~178 ℃(文献值[10] m.p. 176~180 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.46 (s, 1H), 7.42 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.24 (dd, J=7.8, 1.2 Hz, 1H), 7.20~7.16 (m, 1H), 7.13 (d, J=8.0 Hz, 1H), 7.10 (t, J=1.7 Hz, 1H), 7.08 (dd, J=7.6, 0.9 Hz, 1H), 6.94 (dt, J=7.3, 1.8 Hz, 1H), 6.79 (d, J=7.8 Hz, 1H), 4.35 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.86 (d, J=15.4 Hz, 1H).

    3'-(3-溴苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3h):黄色固体, 产率99%. m.p. 230~231 ℃(文献值[12] m.p. 232~233 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.57 (s, 1H), 7.43 (dd, J=7.6, 0.6 Hz, 1H), 7.35 (ddd, J=8.0, 1.9, 1.0 Hz, 1H), 7.28 (d, J=1.3 Hz, 1H), 7.25 (dd, J=4.0, 1.7 Hz, 1H), 7.14~7.06 (m, 2H), 6.99 (ddd, J=8.0, 2.0, 1.0 Hz, 1H), 6.78 (d, J=7.8 Hz, 1H), 4.35 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.85 (d, J=15.4 Hz, 1H).

    3'-(3-硝基苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3i):黄色固体, 产率97%. m.p. 176~177 ℃(文献值[10] m.p. 171~175 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.08 (dt, J=6.9, 2.4 Hz, 1H), 7.91 (d, J=1.8 Hz, 1H), 7.79 (s, 1H), 7.50~7.41 (m, 3H), 7.28 (dd, J=7.8, 1.2 Hz, 1H), 7.10 (t, J=7.3 Hz, 1H), 6.81 (d, J=7.9 Hz, 1H), 4.39 (d, J=15.5 Hz, 1H), 3.89 (d, J=15.5 Hz, 1H).

    5-溴-3'-苯基螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3j):黄色固体, 产率96%. m.p. 249~250 ℃(文献值[13] m.p. 249~250 ℃); 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.91 (s, 1H), 7.80 (d, J=2.0 Hz, 1H), 7.40 (dd, J=8.3, 2.1 Hz, 1H), 7.36~7.29 (m, 2H), 7.29~7.22 (m, 1H), 7.08~7.02 (m, 2H), 6.72 (d, J=8.3 Hz, 1H), 4.16 (d, J=15.5 Hz, 1H), 4.04 (d, J=15.5 Hz, 1H).

    5-甲基-3'-苯基螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3k):黄色固体, 产率90%. m.p. 87~88 ℃(文献值[8] m.p. 86~88 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.31 (s, 1H), 7.56~7.28 (m, 1H), 7.25~7.12 (m, 3H), 7.09~7.03 (m, 2H), 7.01 (d, J=8.0 Hz, 1H), 6.64 (d, J=8.0 Hz, 1H), 4.34 (d, J=15.3 Hz, 1H), 3.87 (d, J=15.3 Hz, 1H), 2.31 (s, 3H).

    5-氟-3'-(4-氟苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3l):黄色固体, 产率93%. m.p. 180~181 ℃(文献值[8] m.p. 180~182 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.42 (s, 1H), 7.20 (dd, J=7.2, 2.3 Hz, 1H), 7.05 (dd, J=8.8, 4.9 Hz, 2H), 6.97 (dt, J=17.1, 5.6 Hz, 3H), 6.73 (dd, J=8.5, 4.0 Hz, 1H), 4.33 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.88 (d, J=15.4 Hz, 1H).

    5-溴-3'-(4-氟苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3m):黄色固体, 产率95%. m.p. 228~229 ℃(文献值[12] m.p. 228~229 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.19 (s, 1H), 7.59 (d, J=1.5 Hz, 1H), 7.37 (dd, J=8.3, 1.8 Hz, 1H), 7.04 (dd, J=8.9, 4.9 Hz, 2H), 6.96 (t, J=8.5 Hz, 2H), 6.66 (d, J=8.3 Hz, 1H), 4.31 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.88 (d, J=15.4 Hz, 1H).

    5-甲基-3'-(4-氟苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3n):黄色固体, 产率92%. m.p. 193~194 ℃(文献值[8] m.p. 193~195 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.09 (s, 1H), 7.30 (d, J=23.2 Hz, 1H), 7.10~6.97 (m, 3H), 6.91 (t, J=8.6 Hz, 2H), 6.65 (d, J=8.0 Hz, 1H), 4.32 (d, J=15.3 Hz, 1H), 3.86 (d, J=15.4 Hz, 1H), 2.33 (s, 3H).

    5-氟-3'-(4-氯苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3o):黄色固体, 产率80%. m.p. 79~80 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.16 (s, 1H), 7.25~7.22 (m, 2H), 7.18 (dd, J=7.3, 2.6 Hz, 1H), 7.02~6.94 (m, 3H), 6.73 (dd, J=8.6, 4.0 Hz, 1H), 4.33 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.88 (d, J=15.4 Hz, 1H); 13C NMR (101 MHz, CDCl3) 176.52 (s), 172.31 (s), 160.53 (s), 158.10 (s), 136.22 (d, J=2.3 Hz), 134.75 (s), 134.17 (s), 129.83 (s), 129.51 (s), 126.29 (d, J=7.9 Hz), 118.41 (s), 118.17 (s), 114.26 (s), 114.01 (s), 111.88 (d, J=7.9 Hz), 70.22 (s), 32.78 (s). HRMS (ESI) calcd for C16H10ClFN2NaO2S [M+Na]+ 371.00278, found 371.00235.

    5-氯-3'-(4-氯苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3p):黄色固体, 产率85%. m.p. 87~88 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.35 (s, 1H), 7.42 (d, J=2.1 Hz, 1H), 7.25 (d, J=2.0 Hz, 1H), 7.24~7.21 (m, 2H), 6.99 (d, J=8.7 Hz, 2H), 6.71 (d, J=8.4 Hz, 1H), 4.31 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.88 (d, J=15.4 Hz, 1H); 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ: 176.44 (s), 172.41 (s), 138.92 (s), 134.80 (s), 134.04 (s), 131.51 (s), 129.87 (s), 129.45 (s), 129.12 (s), 126.64 (s), 126.36 (s), 112.19 (s), 70.07 (s), 32.77 (s). HRMS (ESI) calcd for C16H10Cl2N2NaO2S [M+Na]+ 386.97322, found 386.97256.

    5-溴-3'-(4-氯苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3q):黄色固体, 产率90%. m.p. 67~68 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.58 (s, 1H), 7.57 (s, 1H), 7.37 (d, J=6.9 Hz, 1H), 7.24 (d, J=8.6 Hz, 2H), 6.99 (d, J=8.6 Hz, 2H), 6.65 (d, J=8.3 Hz, 1H), 4.31 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.88 (d, J=15.4 Hz, 1H); 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ: 176.22 (s), 172.39 (s), 139.39 (s), 134.83 (s), 134.37 (s), 134.03 (s), 129.88 (s), 129.49 (s), 126.73 (s), 116.19 (s), 112.58 (s), 69.98 (s), 32.78 (s). HRMS (ESI) calcd for C16H10BrClN2NaO2S [M+Na]+ 430.92271, found 430.92245.

    5-甲基-3'-(4-氯苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3r):黄色固体, 产率84%. m.p. 143~144 ℃(文献值[14] m.p. 145~146 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.27 (s, 1H), 7.25~7.17 (m, 3H), 7.02 (dd, J=20.3, 8.2 Hz, 3H), 6.66 (d, J=8.0 Hz, 1H), 4.33 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.86 (d, J=15.3 Hz, 1H), 2.32 (s, 3H).

    7-氟-3'-(4-氯苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3s):黄色固体, 产率86%. m.p. 199~200 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.87 (s, 1H), 7.25~7.16 (m, 3H), 7.10~6.96 (m, 4H), 4.34 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.87 (d, J=15.4 Hz, 1H); 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ: 175.43 (s), 172.37 (s), 148.14 (s), 145.69 (s), 134.75 (s), 134.17 (s), 129.72 (d, J=14.5 Hz), 127.87 (d, J=13.4 Hz), 127.22 (d, J=3.2 Hz), 124.36 (d, J=5.9 Hz), 122.12 (d, J=3.6 Hz), 118.39 (d, J=17.0 Hz), 70.03 (s), 32.75 (s). HRMS (ESI) calcd for C16H10FClN2NaO2S [M+Na]+371.00278, found 371.00223.

    5-氟-3'-(4-溴苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3t):黄色固体, 产率82%. m.p. 106~107 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.51 (s, 1H), 7.39 (d, J=8.3 Hz, 2H), 7.17 (d, J=5.6 Hz, 1H), 6.96 (dd, J=16.7, 8.3 Hz, 3H), 6.72 (dd, J=8.3, 3.6 Hz, 1H), 4.33 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.88 (d, J=15.3 Hz, 1H); 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ: 176.77 (s), 172.36 (s), 160.51 (s), 158.08 (s), 136.31 (d, J=2.2 Hz), 134.66 (s), 132.81 (s), 129.71 (s), 126.16 (d, J=7.9 Hz), 122.88 (s), 118.43 (s), 118.19 (s), 114.18 (s), 113.93 (s), 112.03 (d, J=7.8 Hz), 70.25 (s), 32.80 (s), 29.66 (s). HRMS (ESI) calcd for C16H10FBr- N2NaO2S [M+Na]+ 414.95226, found 414.95184.

    5-氯-3'-(4-溴苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3u):黄色固体, 产率84%. m.p. 94~95 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.22 (s, 1H), 7.57 (d, J=1.9 Hz, 1H), 7.43~7.34 (m, 3H), 6.96~6.89 (m, 2H), 6.66 (d, J=8.3 Hz, 1H), 4.31 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.88 (d, J=15.4 Hz, 1H); 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ: 176.03 (s), 172.27 (s), 139.29 (s), 134.61 (s), 134.39 (s), 132.87 (s), 129.80 (s), 129.51 (s), 126.74 (s), 122.97 (s), 116.22 (s), 112.53 (s), 69.85 (s), 32.77 (s). HRMS (ESI) calcd for C16H10BrClN2NaO2S [M+Na]+ 432.92066, found 432.91992.

    5-溴-3'-(4-溴苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3v):黄色固体, 产率87%. m.p. 180~181 ℃(文献值[12] m.p. 180~181 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.42 (s, 1H), 7.20 (dd, J=7.2, 2.3 Hz, 1H), 7.05 (dd, J=8.8, 4.9 Hz, 2H), 6.97 (dt, J=17.1, 5.6 Hz, 3H), 6.73 (dd, J=8.5, 4.0 Hz, 1H), 4.33 (d, J=15.4 Hz, 1H), 3.88 (d, J=15.4 Hz, 1H).

    5-甲基-3'-(4-甲基苯基)螺[二氢吲哚-3, 2'-噻唑烷]-2, 4'-二酮(3w):黄色固体, 产率96%. m.p.＞300 ℃(文献值[8] m.p.＞280 ℃); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.24 (s, 1H), 7.27 (s, 1H), 7.05~6.99 (m, 3H), 6.93 (d, J=8.3 Hz, 2H), 6.63 (d, J=8.0 Hz, 1H), 4.32 (d, J=15.3 Hz, 1H), 3.86 (d, J=15.3 Hz, 1H), 2.32 (s, 3H), 2.22 (s, 3H).

    3.3   催化剂的合成

    MCM-41介孔分子筛的改性参见文献[31].称取1.0 g的MCM-41 (L1)介孔分子筛(Tansoole XF NANO, INC)置于100 mL三颈瓶中, 加入50 mL无水乙醇, 氮气保护下, 缓慢加入6 mL氨丙基三乙氧基硅烷, 78 ℃回流搅拌12 h, 反应结束后, 冷却过滤, 固体用乙醚/二氯甲烷洗涤3次, 得到灰白色粉末, 即氨功能化MCM-41 (L2) 1.2 g, 干燥后称取1.0 g的L2, 并与1 g邻羟基苯甲醛醛置于三颈瓶中, N2保护, 加入40 mL甲苯, 缓慢滴加Et3N在100 ℃下回流24 h, 反应结束后, 冷至室温, 过滤, 用乙醚和二氯甲烷分别洗涤3次, 产品烘干, 得到席夫碱修饰的MCM-41 (L3) 1.1 g.

    在反应管中加入丁胺(0.5 mmol)、邻羟基苯甲醛(0.5 mmol)、CH3COOH (10 mol%)、EtOH (3 mL), 在78 ℃下回流反应8 h, 减压浓缩得到的粗品, 经过柱层析[V(乙酸乙酯): V(石油醚)=1: 10]进行分离纯化得到2-(丁亚胺甲基)苯酚(L7)[24], 黄色油状, 产率96%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.33 (s, 1H), 7.31~7.26 (m, 1H), 7.23 (dd, J=7.6, 1.7 Hz, 1H), 6.95 (d, J=7.8 Hz, 1H), 6.86 (td, J=7.5, 1.1 Hz, 1H), 3.59 (td, J=6.8, 1.2 Hz, 2H), 1.72~1.63 (m, 2H), 1.45~1.39 (m, 2H), 0.95 (dd, J=8.4, 6.3 Hz, 3H).

    辅助材料(Sopporting Information)  化合物3a~3w的核磁共振氢谱、碳谱图或质谱以及催化剂的数据表征.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.

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  • 图式 1  靛红-3-亚胺与巯基乙酸的迈克加成-缩合反应

    Scheme 1  Michael addition-condensation reaction of isatin-3-imines with mercaptoacetic acid

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    图 1  加入介孔材料后溶液中浓度变化

    Figure 1  Change of concentration after adding mesoporous materials

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    图 2  非均相与均相催化剂的产率-时间曲线

    Figure 2  Yield-time curve in heterogeneous and homogeneous catalysts situations

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    图 3  催化剂L3-Cu(ClO4)2·6H2O的循环利用

    Figure 3  Reusability of the catalyst L3-Cu(ClO4)2·6H2O

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    图式 2  可能的反应机理

    Scheme 2  Plausible reaction mechanism

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    图 4  MCM-41 (L1)、氨功能化MCM-41 (L2)、席夫碱修饰的MCM-41 (L3)以及L3-Cu(ClO4)2·6H2O (L3+M)催化剂的红外谱图

    Figure 4  FT-IR spectra of ligands MCM-41 (L1), amine functionalized MCM-41 (L2), Schiff base supported MCM-41 (L3) and L3-Cu(ClO4)2·6H2O) (L3+M)

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    图 5  MCM-41 (L1)、氨功能化的MCM-41(L2)、席夫碱修饰的MCM-41 (L3)以及L3-Cu(ClO4)2·6H2O (L3+M)催化剂的大角XRD

    Figure 5  Wide-angle XRD image of ligands MCM-41 (L1), amine functionalized MCM-41 (L2), Schiff base supported MCM-41 (L3) and L3-Cu(ClO4)2·6H2O) (L3+M)

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    图 6  MCM-41 (L1, a)氨功能化的MCM-41 (L2, b)和席夫碱修饰的MCM-41 (L3, c)催化剂的扫描电镜图以及MCM- 41 (L1, d), 氨功能化的MCM-41 (L2, e)和席夫碱修饰的MCM-41 (L3, f)催化剂的透射电镜图

    Figure 6  Scanning electron micrograph of ligands MCM-41 (L1, a) amine functionalized MCM-41 (L2, b) and Schiff base supported MCM-41 (L3, c) and the transmission electron microscope (TEM) images of ligands MCM-41 (L1, d) amine functionalized MCM-41 (L2, e) and Schiff base supported MCM-41 (L3, f)

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    表 1  优化反应条件a

    Table 1.  Optimization of the reaction conditions

    Entry Catalyst Solvent Time/h Temp./℃ Yieldb/%
    1 None EtOH 6 78 23
    2 SiO2 EtOH 6 78 24
    3 L1 EtOH 6 78 37
    4 L2 EtOH 6 78 45
    5 L3 EtOH 6 78 60
    6 L4 EtOH 6 78 34
    7 L5 EtOH 6 78 55
    8 L6 EtOH 6 78 52
    9c L7 EtOH 6 78 29
    10 L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 97
    11 L3-Zn(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 77
    12 L3-Mn(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 86
    13 L3-Cu(NO3)2·3H2O EtOH 6 78 87
    14 L3-CuSO4·5H2O EtOH 6 78 90
    15 Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 53
    16 L3-Cu(ClO4)2·6H2O CH3OH 6 64 85
    17 L3-Cu(ClO4)2·6H2O C6H5CH3 6 110 90
    18 L3-Cu(ClO4)2·6H2O THF 6 70 86
    19 L3-Cu(ClO4)2·6H2O DMF 6 150 72
    20 L3-Cu(ClO4)2·6H2O CHCl3 6 35 80
    21 L3-Cu(ClO4)2·6H2O H2O 6 100 Trace
    22d L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 80/90
    23e L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 82/89
    24f L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 83/89
    25 L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 4/8 78 81/97
    26g L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 73/86
    27h L7-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 57/54
    28i L3-Cu(ClO4)2·6H2O EtOH 6 78 87
    a Reaction conditions: all reactions were performed with isatin-3-imines 1a (0.1 mmol), mercaptoacetic acid (2a) (0.15 mmol), ligand (0.005 g), catalyst (5 mol%) in EtOH (0.5 mL) at refluxing for 6 h. b Isolated yield. c Use L7 (10 mol%). d Use 3/10 mol% catalyst. e Use 0.0025/0.01 g of ligand L3. f Use 0.3/0.8 mL of EtOH. g The molar ratio of 1a: 2a is 1: 1 or 1: 2. h Use L7 (5 mol%), catalyst (5 mol%), and use L7 (10 mol%), catalyst (5 mol%). i The reaction was performed with isatin-3-imines 1a (10 mmol), mercaptoacetic acid (2a) (15 mmol), ligand L3 (0.5 g), catalyst (5 mol%) in EtOH (50 mL) at refluxing for 6 h.
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    表 2  L3-Cu(ClO4)2·6H2O催化合成螺[吲哚-噻唑啉酮]衍生物a

    Table 2.  L3-Cu(ClO4)2·6H2O catalyzed synthesis of spiro[indole-thiazolidine] derivatives

    Entry R1 R2 R3 Product Yieldb/% Ref. m.p./℃
    Found Reported
    1 H H C6H5 3a 97 [8] 232~233 230~231
    2 H H 4-FC6H4 3b 95 [9] 244~245 244~245
    3 H H 4-ClC6H4 3c 98 [10] 193~194 192~194
    4 H H 4-BrC6H4 3d 97 [11] 90~91 90
    5 H H 4-CH3C6H4 3e 93 [8] 123~124 123~125
    6 H H 4-CH3OC6H4 3f 96 [8] 210~211 210~211
    7 H H 3-ClC6H4 3g 99 [10] 177~178 176~180
    8 H H 3-BrC6H4 3h 99 [12] 230~231 232~233
    9 H H 3-O2NC6H4 3i 97 [10] 176~177 171~175
    10 Br H C6H5 3j 96 [13] 249~250 249~250
    11 CH3 H C6H5 3k 90 [8] 87~88 86~88
    12 F H 4-FC6H4 3l 93 [8] 180~181 180~182
    13 Br H 4-FC6H4 3m 95 [12] 228~229 228~229
    14 CH3 H 4-FC6H4 3n 92 [8] 193~194 193~195
    15 F H 4-ClC6H4 3o 80 — 79~80 —
    16 Cl H 4-ClC6H4 3p 85 — 87~88 —
    17 Br H 4-ClC6H4 3q 90 — 67~68 —
    18 CH3 H 4-ClC6H4 3r 84 [14] 143~144 145~146
    19 H F 4-ClC6H4 3s 86 — 199~200 —
    20 F H 4-BrC6H4 3t 82 — 106~107 —
    21 Cl H 4-BrC6H4 3u 84 — 94~95 —
    22 Br H 4-BrC6H4 3v 87 [12] 180~181 180~181
    23 CH3 H 4-CH3C6H4 3w 96 [8] ＞300 ＞280
    a Reaction conditions: all reactions were performed with isatin-3-imines (0.1 mmol), mercaptoacetic acid (0.15 mmol), L3 (0.005 g), Cu(ClO4)2·6H2O (5 mol%) in EtOH (0.5 mL) at 78 ℃ for 6 h.b Isolated yield.
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  • 发布日期:  2018-08-01
  • 收稿日期:  2018-01-26
  • 修回日期:  2018-04-18
  • 网络出版日期:  2018-08-03
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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