吲哚-3-甲醇的合成

第28卷第6期現代化工2008年6月Modem Chemical Industry43吲哚-3-甲醇的合成沈新安(江蘇省徐州醫藥高等職業(yè)學(xué)校,江蘇徐州221116摘要:以吲哚、氧氯化磷和N,N-二甲基甲酰胺為原料通過(guò) Vilsmeier. Haack反應合成吲哚3-甲醛,產(chǎn)率為871%;再選擇甲苯-水反應體系用硼氫化鉀作還原劑在50-60℃下還原得吲噪-3-甲醇反應條件溫和將反應、萃取、重結晶一次性完成,產(chǎn)率為69.0%。關(guān)鍵詞:吲哚-3-甲醇;吲哚3-甲醛; Vilsmeier-Haack反應;硼氫化鉀圖分類(lèi)號:0629文獻標識碼:A文章編號:0253-4320(2008)06-0043-03Synthesis of Indole-3-carbinol(Jiangsu Xuzhou vocational College of Pharmaceutics, Xuzhou 221116, China)Abstract: In an industrial scale, indole-3-carboxaldehyde is obtained in a yield of 87. 1% from indole by Vilsmeier-Haackeaction with phosphorus oxychloride and N, N-dimethy lfomamde. Under the temperature between 50-60C indole-3-aboxaldehyde is reduced with potassium borohydride to give indole-3-carbinol in the presence of methy benzene and water.Theyield of indole-3-carbinol can reach 69.0%吲哚-3-甲醇(B3C)作為十字科蔬菜的自然食物50、200、300L搪瓷反應釜;低溫真空干燥箱;成分,對機體許多器官的腫瘤發(fā)生具有抑制作用,對φ200mx4000m填料塔。XCR-顯微熔點(diǎn)測定癌具有一定的化學(xué)預防作用,并可使腫瘤多藥耐藥儀; Vario elⅢ元素自動(dòng)分析儀;FIR-360紅外光譜性逆轉1-3。文獻報道的吲哚-3-甲醇合成方法大儀;AV-50核磁共振儀; varian506高效液相色多以吲哚-3-甲醛為原料,在不同的反應體系中(甲譜儀。醇、乙醇、熱水)以不同的還原劑(氫化鋰鋁6、硼氫12實(shí)驗步驟化鈉6氫氣等),還原吲哚-3-甲醛得到吲哚-3合成步驟見(jiàn)下式甲醇,上述合成方法中,以甲醇為溶劑工藝過(guò)程煩CH, POCL瑣,產(chǎn)品色澤不好;以乙醇為溶劑8,大量無(wú)機鹽存在于粗品中,需進(jìn)行重結晶;以熱水為溶劑,硼氫化( OH鉀分解過(guò)快,產(chǎn)品產(chǎn)率較低。筆者以吲哚、氧氯化磷和N,N-二甲基甲酰胺為原料,通過(guò) Vilsmeier-Haack1.2.1吲噪-3-甲醛的合成反應首先合成吲哚-3-甲醛,再選擇甲苯-水反應體在50L搪瓷反應釜中加入8kgN,N-二甲基系,將反應、萃取、重結晶一次性完成,用硼氫化鉀還甲酰胺、17kg吲哚攪拌溶解,備用原得吲哚-3-甲醇。該法反應條件溫和,操作簡(jiǎn)便,在200L搪瓷反應釜中加入32kgN,N-二甲基大大降低生產(chǎn)成本,產(chǎn)率較高,成功地實(shí)現了工業(yè)化甲酰胺攪拌冷卻至5~8℃,開(kāi)始滴加氧氯化磷,控生產(chǎn)。制滴加速度保證反應釜內溫度在15~20℃;氧氯1實(shí)驗部分化磷滴加完畢后,開(kāi)始滴加溶有吲哚的N,N-二甲基甲酰胺溶液,反應釜內溫度控制在20~30℃,滴11試劑與儀器加完畢后在該溫度下不斷攪拌約45min,加入碎冰吲哚、氧氯化磷、N,N-二甲基甲酰胺(DMF).20屬切的mm質(zhì)量分數的氫氧化鈉氫氧化鈉、甲苯、硼氫化鉀等,均為化學(xué)純。水中國煤化工℃;一次性加CNMHG收稿日期:2008-02基金項目:江蘇省火炬計劃項目(HO329)作者簡(jiǎn)介:沈新安(19%65-),男大學(xué)高級工程師副教授,主要從事精細化工產(chǎn)品開(kāi)發(fā),0516-8259046,dem650109@126.cm4現代化工第28卷第6期入約30kg16%質(zhì)量分數的氫氧化鈉水溶液;加熱至沸騰1min,冷卻、結晶、離心過(guò)濾、蒸餾水洗滌烘干2結果與討論得1263kg淺黃色結晶體,產(chǎn)率87.1%,熔點(diǎn)19721吲哚3甲醛的合成198℃(文獻[9]數據為19-197℃)。吲哚-3-甲醛吲哚具有弱酸性,其親電取代反應在雜環(huán)上進(jìn)的結構經(jīng)由元素分析、紅外(R)和核磁共振氫譜行取代基主要進(jìn)入B-位。因為進(jìn)人B-位后形成(H-NMR)證實(shí)。元素分析,實(shí)驗值(理論值)/%:C的中間體正離子保留了苯環(huán)結構,電荷可向苯環(huán)上7471(74.47),H4.80(4.86),N9.56(9.65)。R離域而趨于穩定。通過(guò) Vilsmeier-Haack反應在芳雜(KBr),y/cm-1:3171,3043,2932,2821,2712,環(huán)上引人甲?；?在這里甲?；饕M(jìn)入吲哚環(huán)的1635,1573,1520,144,41930H-MMR(500MH,月-位。其反應機理為N-取代的甲酰胺先與氧氯化DMSO-d6),:719-8,26(m,5H,AH),993(s,1H,磷生成配合物然后進(jìn)一步解離為具有正碳離子的CHO),12.10(s,1H,NH)?；钚灾虚g體,再對芳核進(jìn)行親電取代反應,生成a1.2.2吲哚-3-甲醇的合成氯胺后很快水解成醛m在300L搪瓷反應釜中加入8.7kg吲哚-3-甲N,N-二甲基甲酰胺與氧氯化磷反應生成配合醛、145kg甲苯、6.48kg硼氫化鉀,48kg蒸餾水加物是放熱反應須在冰水浴中進(jìn)行,并嚴格控制反應熱,維持反應溫度50~60℃5h,冷卻至15~20℃,溫度,否則會(huì )影響產(chǎn)品的色澤;C-甲?；磻俏?0kg蒸餾水處理,離心過(guò)濾、蒸餾水洗滌、烘干熱反應,需要加熱。所用的氧氯化磷是催化劑,作用得609kg灰白色片狀晶體,產(chǎn)率69.0%,熔點(diǎn)98是促進(jìn)二甲胺的脫落并與之結合,其純度會(huì )影響產(chǎn)100℃(文獻99-100℃0)。元素分析,實(shí)驗值(理品的收率,所以使用前需重新蒸餾論值)/%:C73.58(73.45),H6.20(6.16),N942吲哚環(huán)是親電雜環(huán),在酸性條件下尤其不穩定9.52)。R(KBr),y/cm-1:3380,3052,2927,可能發(fā)生吲哚環(huán)的自聚和氧化反應,反應后期氫氧2865,1543,145,1420,1356H-MMR(500MH,化鈉的加入可以中和反應生成的磷酸和鹽酸。DMSO-d6),8:467(d,J=5.3H,2H,CH2),4.122吲哚-3-甲醇的合成(dd,J=6.0,4.7H,1H,OH),6%~7.63(m,5H,筆者選用硼氫化鉀作還原劑,因與硼氫化鈉比ArH),10.83(s,1H,NH)。較,硼氫化鉀無(wú)吸濕性。還考察了以甲醇、乙醇、(上接第42頁(yè))參考文獻基于NCBI(ht:w.ncbi. nlm. nih.gow)數據庫,對測序結果進(jìn)行同源性檢索和分析,發(fā)現電池中[1] Kim B H, Kim H J, Hyun M S, d al. Direct electrode reaction of Fe分離出的微生物屬于 Pseudomonas Sp. partial 16s(I )-reducing bacterium, Shewanella putrefaciens [J].J MicrmbiolRna gene train kr(AG278108.1)(假單胞菌屬)的Biotechnol,199,9(2):127-131[2]Jang J K, Pham T H, Chang I S, d ad. Construction and operation of a-種。wel mediator and membrane-less microbial fuel cell[ J] Process Bio-3結語(yǔ)chemistry,2004,39:107-1012[3] Liu H, Logan B E. Electricity generation using an air-cathode sinde在微生物馴化過(guò)程中,醋酸鈉濃度較高,電池性chamber microbial fuel cell in the presence and absence of a proton ex能主要決定于陽(yáng)極表面吸附的微生物數量,而經(jīng)過(guò)[4]詹亞力張佩佩閆光緒等微生物燃料電池及其應用研究進(jìn)展長(cháng)期馴化,電極表面吸附微生物達到飽和后微生物[]現代化工,2007,27(1):13-17活性取決于醋酸鈉濃度的大小;溶液中存在O2時(shí),國家環(huán)保護局水和廢水監測分析力法[M],北京:中國環(huán)境科學(xué)會(huì )使電池輸出電壓明顯降低,但隨著(zhù)電池中O2含量出版社,200降低,電池性能可以逐步恢復;溶液中存在NO時(shí)[6中國煤化工mn威幽會(huì )發(fā)生反硝化作用,并相應降低電池的電量輸出。-uring UASB reactor startCNMH G9.1123-1133溶液COD的降解符合一級反應動(dòng)力學(xué)方程。通過(guò)[7]Kim H J, Park H S, Hyun M S, e al. A mediators microbial fuel cell16 S rRNA的基因分析,電池中的優(yōu)勢微生物為假單using a metal reducing bacterium[ J]. Enryme and Microbial Technology胞菌屬的一種。2002(30):145-152■2008年6月沈新安:吲哚-3-甲醇的合成熱水、甲苯-水為溶劑對產(chǎn)品產(chǎn)率及純度的影響,反次性完成,產(chǎn)率可達69.0%。本法反應條件溫和應時(shí)間和產(chǎn)率見(jiàn)表1。操作方便,生產(chǎn)成本較低,便于實(shí)驗室合成和工業(yè)化表1溶劑對產(chǎn)率的影響生產(chǎn)。甲苯-水參考文獻反應時(shí)間h產(chǎn)率/%44.8[1]徐繼紅,樓亞敏吲哚-3-甲醇防癌作用研究進(jìn)展[冂.浙江醫科大學(xué)學(xué)報,1998,27(6):284-286[2] Wattenberg L W, William D L, Luke K L, d al. Dietary constituents al以沸騰甲醇為溶劑,趁熱加入硼氫化鉀,反應to chemical carcinogens[ J].Fed Proc,1975,35:2h,真空濃縮,加氫氧化鈉處理,用乙酸乙酯萃取甲苯重結晶,工藝過(guò)程煩瑣,蒸出甲醇、乙酸乙酯時(shí)[3] Wattenberg L W. Inhibition o neoplasia by minor dietary constituents[J]. Cancer Research, 1983, 43(S): 2448溫度較難控制,導致色澤不好。以乙醇為溶劑,可使[4]韓銳腫瘤化學(xué)預防及藥物治療[M]北京:北京醫科大學(xué),中國反應相對充分完全,但大量無(wú)機鹽存在于粗品中,需協(xié)和醫科大學(xué)聯(lián)合出版社,191:382進(jìn)行重結晶。以熱水為溶劑時(shí),產(chǎn)品色澤較好,但硼[5]Takahashi N, Dashwood R H, Bjeldanes L F, d al. Mechanisms of in-氫化鉀分解過(guò)快,產(chǎn)品產(chǎn)率較低。以甲苯-水為溶dole 3-carbonol(B3C)anticarcinogenesis: Inhibition of aflatoxin B1-劑,相對于前幾種溶劑,該工藝可以使反應、萃取、重DNA adduction and mutagenesis by BC acid condensation products[JIFood Chem toxicol,1995,33(10):851-857結晶一次性完成,產(chǎn)品產(chǎn)率較高,能回收甲苯;但是[6] Leete E. 3-Hydrorymethylindoles[ J].J Am Chem Soc, 1959, 81(22):甲苯稍有毒性,有雜質(zhì)時(shí)產(chǎn)品易呈現紅色,因此最后的蒸餾水洗滌須充分多次。[7] Madinaveitia J The alkaloids of arundo donax L[J].J Chem Soc, 1937.27-19293結語(yǔ)[8]周佳棟曹飛N-取代吲噪-3-甲醇的合成[J]精細化24(4):380-384通過(guò)Ⅴ lsmeier-Haack反應,由吲哚、氧氯化磷[9] James P N, Snyder H R. Indode-3-aldehyde[J]. Org Synth,N-二甲基甲酰胺可以合成吲哚-3-甲醛,產(chǎn)率可達87.1%。然后以吲哚-3-甲醛為原料,選擇硼氫10]Henry D W, Leete E Am ine oides. 1 Gram ine oxide[ j].J Am Chemsoc,1957,79(19):5254-5256.化鉀為還原劑、甲苯-水為反應溶劑,在50~60℃下[]聞韌藥物合成反應[M].2版北京:化學(xué)工業(yè)出版社,200反應5h合成吲哚-3-甲醇,將反應、萃取、重結晶·2008國際橡塑展再度摘得亞洲第一塑料橡膠展的桂冠第二十二屆中國國際塑料橡膠工業(yè)展覽會(huì )于2008年4與發(fā)展高峰論壇”的成功舉辦后,主辦單位雅式展覽服務(wù)有月17-20日在上海新國際博覽中心隆重舉行。4天的展會(huì )限公司聯(lián)同中國塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì )、美國塑料工業(yè)協(xié)會(huì )迎接了來(lái)自五大洲18個(gè)國家及地區的72161名觀(guān)眾,其(SH)中國塑料機械工業(yè)協(xié)會(huì )及上海塑料行業(yè)協(xié)會(huì )于4月中海外買(mǎi)家達11760,占觀(guān)眾總人數16.3%。中國輕工業(yè)16日舉辦了“2008中美塑料行業(yè)合作與發(fā)展高峰論壇”,論聯(lián)合會(huì )陳土能會(huì )長(cháng)上海工業(yè)經(jīng)濟聯(lián)合會(huì )蔣以任會(huì )長(cháng)中國壇請到0多家國內外企業(yè)就中美雙方塑料行業(yè)發(fā)展塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì )廖正品會(huì )長(cháng)、歐洲塑料橡膠工業(yè)機械制趨勢技術(shù)特點(diǎn)及面臨的機遇和挑戰進(jìn)行了深入的交流從造商協(xié)會(huì ) Bemhard m會(huì )長(cháng)、上海塑料行業(yè)協(xié)會(huì )戎光道會(huì )而不斷發(fā)掘兩國塑料行業(yè)共存之商機與共謀合作的機會(huì )長(cháng)、杜塞爾多夫展覽(中國)有限公司馮培喜行政總裁及雅此外,為迎接即將舉行的北京奧運,展會(huì )特設的“橡塑式展覽服務(wù)有限公司朱裕倫董事長(cháng)出席了開(kāi)幕儀式。與體育館”吸引了眾多國內外媒體及觀(guān)眾前來(lái)觀(guān)摩及參與。本屆展會(huì )面積達134500m2,較2006年增加了46%有該屆展會(huì )推陳出新,以集專(zhuān)業(yè)化、國際化及活力為一體近1800家著(zhù)名海內外供應商及來(lái)自?shī)W地利、加拿大、法的全新形象面向展商及觀(guān)眾。展會(huì )的整體設計亦由代表塑?chē)聡獯罄?、日本、中國、中國臺灣省英國及美國10料原材料業(yè)單圖案拼構而成并個(gè)展團攜手參展現場(chǎng)展示1800多臺中外的機械設備及體現于中國煤化工與會(huì )者有耳目化工原材料展會(huì )規模和展商陣容屬歷屆之冠。新的感CNMHG該屆展會(huì )繼200年“總裁論壇”及“中印塑料行業(yè)合作