吲哚的簡(jiǎn)易合成法

ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYVol.36 No.9 ( 2005 )文章編號: 1006-4184( 2005 )09- 002424 -02吲哚的簡(jiǎn)易合成法申屠有德,申屠陽(yáng),金毅強,童建成，劉志濱*(浙江普洛醫藥科技有限公司,浙江東陽(yáng)322118)摘要:用鄰甲基苯胺和甲酸反應制得N-甲?；徏谆桨?甲?；?,然后在氫氧化鉀存在下,用甲苯作帶水劑,鄰甲基苯胺作溶劑制得甲?；镡淃},接著(zhù)環(huán)合、水解制得吲哚,其收率達65%。關(guān)鍵詞:鄰甲基苯胺;甲酸;氫氧化鉀;N-甲?；徏谆桨?甲?；?;吲哚吲哚[CAS:120-72- _9]又稱(chēng)2.3-苯并吡咯,其苯胺(簡(jiǎn)稱(chēng)甲?；?[ I ]化學(xué)結構式如[IV ]所示,分子式:CHN,分子量:CHg+ H C-0H--2117.15。性狀:外觀(guān)為白色片狀結晶(石油醚)。熔^NH2N-C~ H點(diǎn):529C, bpma2539C,bpzl 28~133C,能夠隨著(zhù)水蒸汽H揮發(fā),且易溶于熱水、醇、醚及苯中。吲哚具有濃烈的糞臭氣味，人和動(dòng)物代謝的排泄物(糞便)中含這步反應簡(jiǎn)單,接著(zhù)環(huán)合,需要用叔丁醇和金有吲哚。高度稀釋吲哚時(shí)其氣味令人愉快"。屬鉀反應,制得叔丁醇鉀的叔丁醇溶液,在實(shí)驗室吲哚的用途越來(lái)越廣泛，可直接用于制造香尚可進(jìn)行，而工業(yè)規模生產(chǎn)則相當危險,后來(lái)改用料,也可用作染料(適當的氧化吲哚可以制造靛乙醇鈉，氨基鈉等進(jìn)行環(huán)合，收率較低。我們對紅)和醫藥(適當的還原吲哚可以制造吲哚啉)的Madelung反應機理進(jìn)行探討:原料。吲哚還是生物酶法制造L-色氨酸的重要底KOC(CH3)3 /HOC(CH3)_物之一。許多吲哚衍生物可以直接用吲哚為原料合成。例如:5-甲氧基吲哚,以及由其制造的5-甲氧基-N-乙?；?俗稱(chēng)腦白金)等。I|i煤焦油中含有一定量的吲哚，經(jīng)過(guò)精餾和精制W.J.Houlihan5證實(shí)[ II ]是存在的,是可以獲得很純的吲哚,我們發(fā)現其氣味與合成品H3。CH3有明顯的不同，顯然用來(lái)制造香料和醫藥很不適C- -H宜。因此,提供-一個(gè)既簡(jiǎn)單又廉價(jià)的合成方法來(lái)生Kk---產(chǎn)吲哚是非常必要的。吲哚合成方法雖然很多,但是很少具有制造的|u]價(jià)值,現列舉幾種:當脫去叔丁醇后,[ II ]在高溫下再脫水環(huán)合,得1、Fischer法:該法早先用來(lái)合成含有取代基到吲哚鉀鹽[ II ],然后水解,生成吲哚和氫氧化鉀。的吲哚,后經(jīng)改進(jìn)雖然可以合成吲哚,但收率較低。,0.「+ KOH2、以苯胺和乙二醇為原料的催化合成法阿,雖然C~H報導的很多,但是- -次性投資較大,催化劑的制作技術(shù)很有講究,催化劑長(cháng)期使用還存在一定的問(wèn)題。|N3.Madelung及其改良法"是采用鄰甲基苯胺吲哚在堿性溶液中穩定，或是冷凍固化分離，為原料,用甲酸進(jìn)行甲?；?制得N-甲?；徏谆?或是用中國煤化工|哚。通MHCNMH G就可獲得[I],只是.收稿日期:2005-07-11作者簡(jiǎn)介:申屠有德(1969-),男,工程師, 1991年畢業(yè)于浙江工學(xué)需要將副產(chǎn)的水及時(shí)移出體系( 用甲苯帶水),否院?，F主要從事吲哚系列和二苯醚系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。* 聯(lián)系人。2005年第36卷第9期《浙江化工》.25.則[ I]、[ I ]都要遭到水解。使用鄰甲基苯胺作溶劑，2結果和討論增大[II]的溶解性,便于攪拌,同時(shí)抑制[I]水解。如(1)本法所使用的原材料易得,我國均有規?；艘粋€(gè)簡(jiǎn)易的吲哚合成法就建立了。生產(chǎn),反應僅只兩步。所使用的設備普通,操作簡(jiǎn)單,1實(shí)驗部分收率較好,是一個(gè)理想的吲哚合成法。1.1 儀器(2)在甲?；磻^(guò)程中,鄰甲基苯胺也可以大1000mL四口燒瓶,溫度計,攪拌機,油水分離大過(guò)量,反應結束,減壓脫去反應產(chǎn)生的水,然后可器,球形冷凝管,量筒,加熱套,水蒸汽蒸餾裝置。適當加些甲苯為溶液狀態(tài)，便于轉移,直接用于下步1.2原材料反應。鄰甲基苯胺,工業(yè)級,含量:>99%;甲酸,工業(yè)(3)在制甲?；镡淃}時(shí),最好使用粉狀氫氧化級,含量>90%;氫氧化鉀,工業(yè)級,粉狀，含量95%;鉀,攪拌時(shí)便于分散開(kāi)而不沉底。在反應開(kāi)始至1~甲苯,工業(yè)級。2h,出水量較少,這時(shí)要注意攪拌速度,滴加甲?；?.3 實(shí)驗操作物溶液不宜過(guò)快，這之后滴加量和出水量要適應，直13.1甲?；磻?N-甲?；徏谆桨穂 I ]的合成回至得到接近計算量的水,若水出來(lái)的少,甲?；锊吭诜磻恐蟹湃?5.6g(0.8mol)鄰甲基苯胺和分水解了,吲哚收率就低。40.3g ( 0.84mol )90%甲酸,加熱至1059C~110C,反應(4)在升溫脫甲苯和鄰甲基苯胺之后，升溫要3h，常壓下蒸出反應生成的水，產(chǎn)物即可備用,約快,攪拌要好,防止局部炭化，盡可能快的達到300~96g，收率:89%，用苯-石油醚重結晶,mp.6l AC,IR:304C,保持0.5h,然后要盡可能快的降溫至200C以3450~3350 (NH),1680~1690cm- (C=0);NMR:δ 2.1~2.2下,這樣可以獲得較好的收率。(苯環(huán)上甲基)。(5)由于本法用于工業(yè)化,使吲哚市場(chǎng)價(jià)格由原13.2環(huán)合反應,吲哚[IV]的合成:先20萬(wàn)元/t以上降至10萬(wàn)元It以下,大大促進(jìn)了在裝有攪拌器、溫度計、壓力平衡滴液漏斗、油以吲哚為原料的產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。水分離器及回流冷凝管的燒瓶中，加入甲苯100g,參考文獻:鄰甲基苯胺100g及粉狀的氫氧鉀61.lg ( 純度[1] R.J.Sundberg. The chemistry of Indoles [M].Academic95%，1.03mol)另將甲?；?35g(lmol)溶解在Press.New York ,N.Y. 1970.251-269,189.甲苯100g中的溶液裝入滴液漏斗中，在加熱攪拌[2] Masso Nakazaki et al.,Direct Synthesis of Indole bythe Fischer Indole Synthesis []. J.org chem . 1976,41(10):1877.下不斷滴入甲?；锛妆饺芤?，并控制滴加速度,[3] (a)Yamauchi,Atsuyoshi et al.Process for Preparing In-保持甲苯回流帶出水，反應和滴加時(shí)間約7~8h,除dole [PI.EP.0187501(1985,12.16).(b)小谷誠,等.下-兒類(lèi)去的水約17.6g。滴加完后,反應液雖然稠,但仍然07裂造方法[PI.JP.155051(2002.2.28).容易攪拌，接著(zhù)蒸餾回收甲苯190g。繼續升溫至[4] FTTyson.Organic Synthesis,Collet,Vol. II [M].Wi-250C~280C,回收鄰甲基苯胺154g,再將反應瓶?jì)萳ey ,NewYork,N,Y., 1955,479,597.的殘留物升溫至300C~304C,攪拌0.5h,然后降溫[5] WJ.Houlihan,et al， A Modified Madelung Indole至100C以下,加水250mL,使其溶解,轉移至水蒸Synthesis[J]J.org.chem.. 1981,46:4511~4515.汽蒸餾裝置,收集產(chǎn)物,低溫真空干燥得38.5g(收[6] E.C霍寧有機合成,第三集[M]北京:科學(xué)出版社，率:65% ),含量:98.7% ,mp.48.5~50C,可用石油醚1981.295.重結晶。A Simple Synthetic Method of IndoleSHENTU You- de, SHENTU Yang, JING Yi- -qiang, TONG Jian- -cheng, LIU Zhi- -bin*( Zhejiang Apeloa Medical Technology Co.,Ld, Zhejiang Dongyang 322118,China)Abstract : Indole has been prepared by the reaction of 0- -toluidine and formic acid to obtain N- -forma-cyl-O-toluidine (O- - toluidide),then in the presence of potassium hydroxide by toluone and O-toluidine used aswater carrying reagent and solvent converted furter into potassiul中國煤化工’>wed cyclization andhydrolysis. The yield of indole reached as high as 65%.YHCNMHGKeywords: 0- -toluidine;formic acid;potassiuhydroxide;N-formacy1-0- tould- -1ne(U-to-luidide );indole