芦竹碱作为一种具有广泛生物活性的天然化合物，其合成方法一直备受研究者的关注。本文将深入探讨芦竹碱的常见合成方法以及针对这些方法的改进措施，以推动这一重要天然产物的合成研究和应用。

简介：芦竹碱（Ｃｒａｍｉｎｅ）又名禾草碱，最初由Ｏｒｅｋｈｏｖ和Ｎｏｒｋｉｎａ从亚洲禾本科（Ｇｒａｍｉｎｅａｅ）芦竹属植物芦竹（Zrundo Donax L.）中分离得到，其化学名为Ｎ，Ｎ－二甲氨基－３－甲基吲哚，是一种具有多种生物活性的生物碱。天然小分子芦竹碱，具有与褪黑素受体相似的化学结构。芦竹碱可用作生物除草剂或蘩缕属杂草抑制剂，也可用于保护海洋养殖物以及杀虫剂等，并且还是合成消旋色氨酸的重要中间体。芦竹碱对环境植物、昆虫、微生物的生长具有抑制作用，并且具有低毒高效、低抗性、弱残留等特点，是一种极有前途的生物源农药。芦竹碱还具有收缩血管,抗氧化５-ＨＴ２Ａ受体活性等作用。目前，芦竹碱及其衍生物还在抗肿瘤方面有较好的应用，其类似物具有广谱杀菌效果。

合成：芦竹碱的常见合成方法有3-吲哚甲 醛还原胺化法、曼尼希反应法和路易斯（Lewis）酸催化法。

1， 3-吲哚甲醛还原胺化法

即将3-吲哚甲醛置于醇溶液中用硼氢化钠还原，该方法产率较低，仅有50%左右。

2 ，曼尼希反应法

以吲哚、二甲胺、甲为原料，在冰乙酸催化条件下通过经典的曼尼希反应缩合，在50~60℃条件下反应10 h制得。张蝶等以酸性离子液体为催化剂合成芦竹碱，其催化剂可重复使用且对环境友好，但最终产率不高，仅为81.6%。佟天宇研究芦竹碱合成的最佳工艺时发现使用浓盐酸或冰乙酸用量过大会使产率降低， 而且使用盐酸会导致产物纯度降低。尹晓刚等对超声条件下合成芦竹碱的方法进行研究发现，以乙酸作为催化剂，投料比n（二甲胺）：n（甲醛）：n（吲

哚）：n（催化剂）为2.0：2.0：1.0：2.5，45℃下超声 5 min产率最佳，为98.4%。同时，尹晓刚等还对微波辅助法合成芦竹碱进行研究，发现采用微波辅 助方法合成芦竹碱，合成产率提高显著，可达到98.1%，但此方法目前并不适合工业化。李济澜等采用氨基磺酸作为固体催化剂合成芦竹碱，反应在水溶液中产率可达82%，该方法条件温和，成本低且绿色环保，但最终产率并没有优势。

有研究以吲哚和二甲胺为底物，参考曼尼希反应条件通过正交试验法考察反应物料比（吲哚：乙酸）、反应时间（h）以及反应温度 （℃）对产率的影响。  正交试验设计方案及结果如下所示：

正交试验方差分析如下所示：

得到曼尼希法合成芦竹碱的三因素主次关系 为：物料比＞反应时间＞反应温度，最佳条件为在55℃时，n（吲哚）：n（乙酸）=1：2反应12 h，产率为 88.5%。

3， Lewis酸催化法

以吲哚、二甲胺和甲醛为原料，乙醇为反应溶剂，氯化锌（ZnCl2）作为催化剂室温条件下反应 1.5~10 h。吴伟等用负载ZnCl₂的蒙脱土作为催化剂，微波辐射合成芦竹碱，一定程度上提高了产率，但催化剂循环使用3次后产率大大降低。Dai 等研究Lewis酸和反应时间对芦竹碱合成产率的影响，结果表明1.5当量的ZnCl₂反应90 min产率可达98%，但从成本和绿色化学角度考虑，该剂量的 ZnCl₂增加了成本同时不符合绿色化学实验原则。

有研究对Lewis酸催化法合成芦竹碱的条件进行优化，以反应溶剂（A）、反应时间（B）以及催化剂（C）为考察因素，测定芦竹碱产率。

正交试验设计方案及结果如下所示：

正交试验方差分析如下所示：

室温条件下，Lewis酸催化法合成芦竹碱的三因素主次关系为：反应溶剂＞催化剂＞反应时间，最佳条件是以乙醇为反应溶剂，ZnCl₂为催化剂反应120min，产率为93.1%。

参考文献：

[1].  尹晓刚等, 超声辅助法合成芦竹碱. 广西师范大学学报(自然科学版), 2016. 34(01): 第106-111页.

[2].  张解和与孟歌, 芦竹碱及其衍生物的合成研究. 大理大学学报, 2020. 5(12): 第21-26页.

[3].  尹秀娟, 托品烷、芦竹碱和百里酚衍生物的合成及生物活性研究, 2021, 云南大学.