4-吲哚甲醛（Indole-4-carbaldehyde，又称1H-吲哚-4-甲醛或4-甲酰基吲哚）是一种重要的有机醛类化合物，4-吲哚甲醛因其独特的分子结构和反应活性，在药物合成领域具有重要的应用价值，是构建复杂吲哚衍生物的关键中间体。
结构特征
4-吲哚甲醛CAS号为1074-86-8，分子式C₉H₇NO，分子量145.16。分子结构由两个关键部分吲哚环和醛基组成。吲哚环是一个由苯环和吡咯环稠合而成的五元杂环，其中醛基(-CHO)位于吲哚环的4位碳原子上。该化合物分子中没有确定的原子或化学键立构中心，这可能与其合成方法和反应条件有关，也可能是由于醛基的平面结构特性导致的。这种结构特性使4-吲哚甲醛在化学反应中表现出独特的醛基反应活性和吲哚环的稳定特性。[1]
药物合成应用
1. 作为药物合成中间体
4-吲哚甲醛是一种重要的药物合成中间体，广泛应用于多种药物分子的合成[2,3]。
抗肿瘤药物：作为Bigenelli反应的关键组分，参与二氢嘧啶酮(DHPM)的合成，而DHPM是抗肿瘤药物（如伊立替康）的核心中间体。
帕金森病治疗药物：用于合成麦角灵类化合物，这类化合物可作用于神经系统，用于治疗帕金森氏症和阻止促乳释放素的释放。
抗生素开发：是大肠杆菌细胞分裂抑制剂合成的关键中间体，这类抑制剂可能成为新型抗生素的开发方向。
其他药物：还用于合成抗炎、抗病毒、心血管疾病治疗等多种药物的中间体。
2. 在Bigenelli反应中的应用
Bigenelli反应是一种重要的多组分反应，以4-吲哚甲醛为醛类底物，与β-酮酯和脲在酸催化下一锅法合成二氢嘧啶酮的反应。该反应通常以醇为溶剂，在酸催化下进行反应，可使用多种Lewis酸和Brønsted酸，如HCl、H₂SO₄、TsOH、BF₃·OEt₂等，反应温度一般在115℃左右，较传统HCl催化体系温度低40%，反应时间约8小时，产率可达80%以上[4]。
3. 在分子内Friedel-Crafts酰化反应中的应用
4-吲哚甲醛可作为Friedel-Crafts酰化反应的酰化剂，参与芳香环取代基的构建。醛基作为亲电试剂，与吲哚环或其他芳香环发生亲核加成，具有区域选择性和立体选择性，广泛应用于药物分子中芳香环取代基的构建，如抗肿瘤药物中芳香杂环的修饰[5]。
参考文献
[1]吴亚明,葛裕华,薛忠俊.吲哚-4-甲醛的合成新方法[J].合成化学,2004,12(4):333-335.
[2]胡诗寒,贺超,金枝,邢阳晨,高源,关丽.吲哚衍生物生物活性研究进展[J].当代化工,2022,51(3):718-722.
[3]黄璐,赵蓉,柯见刚,刘涛,周建明.盐酸罗匹尼罗合成进展[J].化学与生物工程,2008,25(4):21-24.
[4]郭妍妍,盛华.Biginelli反应条件研究进展[J].广州化工,2020,48(2):14-16.
[5]乔兴龙,胡学一,方云.Friedel-Crafts酰基化催化剂的研究进展[J].化工进展,2012,31(12):2702-2707.