吲哚_3_甲醛的合成方法比较研究

1、第 38 卷 第 5 期化工 技 术 与 开 发Vol 38No 52009 年 5 月Technology& Develop ment of Chemical Indust ryMay 20091 11吲哚232甲醛的合成方法比较研究陈素琴1 ,黄向红2(11 温州大学化学与材料工程学院 ,浙江温州325027 ;21 浙江树人大学生物与环境工程学院 ,浙江杭州310015)摘要 :以吲哚、三氯氧磷和 DMF 为原料合成吲哚232甲醛 ,分析了影响反应的诸因素。方法 2 合成的反应收11113率为 96 4 % ,而方法 1 合成的收率仅 29 0 % 。得到的产品经 HNMR 、CNMR

2、、MS 和 IR 检测 ,证实结构。在不同条件下进行反应 ,采用方法 2 比方法 1 的反应收率高 ,形成晶体且色泽好。滴加三氯氧磷后 ,提高反应温度、缩短反应时间对提高反应的收率有利 ;极性溶剂对反应有利 ,非极性溶剂对反应不利;反应停止后 ,迅速降低反应体系内温度 ,对抑制副反应有利 ,提高了处理效果 ,得到更多的产品。关键词 :吲哚;合成;影响因素中图分类号 :O 625文献标识码 :A文章编号:167129905 (2009) 0520005203吲哚232甲醛是一种重要的医药和有机中间体 , 可以合成许多具有生理活性和药理活性的化合物。刘仲齐等 1 用吲哚232甲醛合成吲哚乙酸 ,作

3、为植物生长剂调节小麦等作物的生长。刘捷等 2 通过 Wittig 反应、Wittig2Horner 反应和相转移 Wittig 反应合成 29 个新的 32(取代苯基乙烯基) 吲哚化合物 , 利用几种药理模式进行抗肿瘤和免疫活性选择 ,结果表明 ,5 个化合物对 HCT28 , KB 和 Be17402 细胞株有效 ,1 个化合物具有较高的增强免疫活性。徐美华等 3 研究了以吲哚232甲醛合成的药物吲哚美辛抗肿瘤的作用机理。陈祥等 4 采用 KMnO4 氧化32吲哚甲醛制得吲哚232甲酸。陈桃红等 5 以吲哚232甲醛为原料合成了 4 个新的甲氧羰基吲哚232甲醛苯醇化合物 ,可用于合成医药和

4、农药。葛裕华、吴亚明、薛忠俊以 22甲基232硝基苯胺为原料 , 经重氮化反应先合成 22溴262硝基甲苯 , 22 溴262硝基甲苯再与 N ,N2二甲基甲酰胺二甲基缩醛合成 42溴吲哚 ,42溴吲哚与 N ,N2二甲基甲酰胺和三氯氧磷反应得 42溴吲哚232甲醛 6 ,他们还设计了以对甲苯腈为起始原料 ,经混酸硝化、N ,N2二甲基甲酰胺二甲基缩醛(DM FDMA) 缩合、RaneyNi2水合肼还原环化先合成 62氰基吲哚 , 再与三氯氧磷和 N , N2二甲基甲酰胺经 Vilsmeier 反应 ,合成了 62氰基吲哚232甲醛 7 的工艺。此外葛裕华、吴亚明、薛忠俊以及周明星采用 52甲

5、氧基吲哚经 Vilsmeier 反应制得 52甲氧基吲哚232甲醛 8 。本项目研究合成反应方程式( Scheme 1) , 以吲哚、DM F 为原料在氮气保护以及三氯氧磷的催化下酰化合成 32吲哚甲醛 ,经柱层析、红外、核磁和质谱分析 ,确定产品结构 ,收率为 9614 %。并探讨了反应温度、反应时间、溶剂和后处理的反应效果的影响。Scheme11 实验部分111试剂与仪器吲哚、二氯甲烷、DM F 、三氯氧磷。旋转蒸发仪ZF - 98 ,无水无氧装置 ( 自制) ,核磁共振仪 Bruker 300 ,红外光谱仪 Necolet 360 ,质谱仪 Agilent 5975 。112吲哚232甲

6、醛的合成方法 1 : 氮气保护下 ,2134 g ( 0102 mol) 吲哚和新蒸无水二氯甲烷 215 mL 和新蒸 DM F 213 mL 于50 mL 三口烧瓶中 ,冰水浴搅拌 ,缓慢滴加 5 mL 新蒸无水二氯甲烷和 218 mL 三氯氧磷组成的混合溶液 ,继续反应约 1 h ,溶液呈橘黄色浑浊状 ,在滴液漏斗中缓慢滴加适量的饱和碳酸钠至中性 ,加入适量乙酸乙酯分离 ,饱和食盐水反复洗涤至中性 ,无水硫酸钠干燥 , 经浓缩 , 干燥得目标产物 01839 g , 收率29 %。基金项目 :国家“九五”重点攻关项目子课题作者简介 :陈素琴(19722) ,女 ,学士 ,实验师 ,研究方向

7、:精细有机合成 , E - mail : csqcsq125 1631com 收稿日期 :2008212224 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.6化工 技 术 与 开 发第 38 卷方法 2 :氮气保护下 ,在 250 mL 三口烧瓶中加入 2189 g ( 01025 mol) 吲哚和 15 mL DM F ,于冰浴搅拌 ,缓慢滴加 215 mL 三氯氧磷 ,滴加完毕后 ,温度调至 40 ,反应液很快变为鲜黄色固体后 ,停止反

8、应。加入 15 g 冰溶解固体 ,得黄色溶液 ,然后用饱和碳酸钠调整 p H 直至中性 ,在充分搅拌下将溶液加热到沸腾 ,有大量乳黄色固体出现 ,冰箱过夜 ,过滤 , 干燥得浅黄色晶体 3145 g , 收率 9614 %。1H NMR ( Acetone ) : 111158 ( s , CHO ) , 101026 ( s , N H) , 81209 ( m , 2 H ) , 71545 ( m , 1 H ) , 71255 ( m , 2 H ) ;13 CNMR ( Acetone ) , 2051204 , 1841374 , 1371067 , 1241654 , 12316

9、09 , 1221114 , 1211354 , 1191254 ; IR ( KBr 压片) cm - 1 : 344613 ( N H ) , 293112 ( CH) , 163511 ( CO) ; MS ( m/ z) : 50 ,63 ,74 , 89 ,101 ,116 ,128 ,144 (数据库标准值:51 ,63 ,72 ,89 , 102 ,116 ,128 ,144) 。2 结果与讨论211溶剂对反应的影响方法 1 的反应是在非极性溶剂二氯甲烷中进行的 ,方法 2 的反应过程中 ,过量的反应物 DM F 既作为反应物 ,又作为溶剂。反应试剂 POCl3 和生成物中的醛基

10、 CHO 具有一定的极性 , 因此 , 极性溶剂对反应有利 ,非极性溶剂对反应不利。方法 2 采用过量的反应试剂 DM F 作为溶剂 , 有利于反应的进行 ,同时 ,不需另外加入其他溶剂 ,在工业过程中 ,可以简化后处理工序 ,节减能量 ,减少污染。溶剂的选择在该反应中 ,是一个不可忽视的因素。212反应温度对反应的影响该反应属放热反应 ,反应体系中开始加入三氯氧磷时 ,需在低温下进行 ,随着反应的进行 ,反应体系颜色变为黄色 ,有固形物出现 ,液体粘度增加 ,变得有些黏稠 ,流动性较差 ,在低温状态下 ,搅拌变得较为困难 ,使得反应不完全。因此 ,方法 1 整个反应在冰水浴中进行 ,后期的反

11、应效果差 ,收率低。方法2 先在冰浴低温下滴加三氯氧磷 ,冰能很好地吸收反应放出的热量 ,使得反应顺利进行。三氯氧磷滴加完后 ,反应进一步进行 ,提高反应体系温度 ,液体粘度增加缓慢 ,避免了反应液的黏稠 ,保持了反应体系的流动性 ,反应进行得较为完全 ,收率高 ,色泽和晶体颗粒好。比较方法 1 和方法 2 的结果 ,可以看出 ,反应温度对反应起着很大的作用。213反应时间对反应的影响比较方法 1 和方法 2 ,可以看出方法 1 反应需要的时间比方法 2 的长 ,尤其是滴加完三氯氧磷之后。但方法 1 的收率不到方法 2 收率的 1/ 3 。可以解释的原因是 ,反应时间的增长 ,增加了副产物的生

12、成 ,且方法 1 ,反应体系较长时间在低温、流动性差的情况下 ,部分反应物没有机会参与反应 ,使得反应收率大大下降;而采用方法 2 在较高的温度下 ,反应体系流动性好 ,有利于反应物很好地与反应试剂接触反应 ,反应时间短 ,大大减少了副反应 ,能获得较好的效果。因此 ,反应时间对反应的结果影响较大。214后处理对反应的结果影响方法 1 在反应完毕后 ,直接慢慢加入饱和碳酸钠中和。由于中和是在室温过程进行中 ,花费了较长的时间 ,给部分副反应增加了机会;而方法 2 在反应完毕后 ,先加入冰使反应体系的温度迅速下降 ,减少副反应 ,对于提高反应收率有较好的效果。因此 , 后处理对反应也有一定的影响

13、。3 结论以吲哚、三氯氧磷和 DM F 为原料合成吲哚232甲醛 ,在不同条件下反应 ,采用方法 2 比方法 1 的反应收率高 ,形成晶体且色泽好 ,原子经济性好。通过两种合成方法比较 ,可以发现反应温度、反应时间、溶剂和后处理对反应有较大的影响。滴加三氯氧磷完毕后 ,提高反应温度 ,能增加反应体系的流动性 , 有利于反应的顺利进行 ,稍高的温度对反应的效果好 ;反应时间增加会增加副反应;非极性溶剂对反应不利 ,极性溶剂对反应有利;反应停止后体系温度快速降低 ,可以减少副反应 ,有利于提高收率。参考文献: 1 刘仲齐 ,吴兆苏 ,俞世蓉 1 吲哚乙酸和脱落酸对小麦籽粒淀粉积累的影响J 1 南京

14、农业大学学报 ,1992 ,15(1) :72121 2 刘捷 ,徐莉 ,徐世平 ,3 - (3 - 甲基 - 4 取代基 - 1 ,3 - 丁二烯基) 吲哚类衍生物的合成及抗癌活性J 1 药学学报 ,1999 ,34 (12) :90829121 3 徐美华 ,张桂英 ,谢兆霞 ,何春梅 1 吲哚美辛对结肠癌细胞 CD K2 、CD K4 、P21WAF1/ CIP1 、Bcl - 2 及 Bax 蛋白表达的影响J 1 中华消化杂志 , 2002 , 10 ( 5) : 6052 6071 4 陈祥 ,李斌栋 ,吕春绪 1 吲哚232羧酸的合成J 1 江苏化工 ,2005 ,33 (增刊)

15、:141214315 陈桃红 , 葛裕华 1 甲氧羰基吲哚232甲醛苯腙的合成 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.第 5期陈素琴等:吲哚 3 甲醛的合成方法比较研究71211,2005 ,2221J 合成化学 ,2007 ,15 (1):114 1151J 应用化学(4) :454 4561212212 22 211 2212 26 葛裕华 ,吴亚明 ,薛忠俊4溴吲哚 3 甲醛的合成J 8 葛裕华 ,吴亚明 ,薛忠俊 ,周明星5

16、甲氧基吲哚 3甲合成化学 ,2005 ,13 (1) :93 94醛的合成J 化工时刊 ,2004 ,18 (7) :24 257 葛裕华 , 吴亚明 , 薛忠俊6 氰基吲哚 3 甲醛的合成Comparison f or Synthesis Methods of Indole232carboxaldehydeC H EN S u2qi n1 ,HU A N G Xiang2hong2(11College of Chemistry and Material Engineering , Wenzhou University , Wenzhou 325027 , China ;21College o

17、f Biological and Environmental Engineering , Zhejiang Shureng University , Hangzhou 310015 ,China)Abstract :The synt hesis of indole232caeboxaldehyde was described starting f rom indole , and various influence fac2 tors were analyzed to t he reaction1 The yield was 9614 % by met hod 2 and 2910 % by

18、met hod 11 The st ruct ure of product was determined by 1 HNMR ,13 CNMR , MS and IR1 These two reactions under different condition was compared , and t he better dye crytalline of indole232caeboxaldehyde was gotten by t he met hod 21 It was ben2 eficial to reaction yield t hat t he reacted temperat

19、ure was elevated and decreased t he reacted time after p hosp ho2 rous oxychloride was dropped1 Polar solution was good for t he reaction , but nonpolar solution was bad for t he re2 action1 Once t he reaction stopped , t he temparat ure in mixt ure was dropped sharply and could decreas t he by2 pro

20、duct s1Key words :indole ; synt hesis ; influence factor(上接第 24 页)Synthesis of Crystalviolet Lactone from42methoxy242N, N2dimethylaminobenzoquinonePEI Ti ngAbstract :The two synt hesis steps of crystal violet lactone ( CVL ) were carried out In first step , leuco crystal violet lactone ( L CVL ) was

21、 prepared , and t hen L CVL was oxidized to CVL The synt hetic met hod of 4 2 2 2 2 2 2met hoxy 4 N ,N dimet hylaminobenzoquinone was int roduced , and t he mellow synt hetic met hod of 4 met hoxy 4 N ,N dimet hylaminobenzoquinone and m dimet hylaminobezoic acid was investigated in detail ,and t he responsecondition to