[发明专利]一种吲哚-2-羧酸的合成方法

说明书

技术领域：

本发明涉及有机物合成领域，具体涉及吲哚-2-羧酸的制备方法。

背景技术

吲哚类杂环化合物，作为一种重要的有机杂环化合物，吲哚和吲哚羧酸结构单元在许多药物中被发现，因此，它们的合成和应用得到了广泛的关注和研究。但是由于经典的合成方法如Larock吲哚合成方法Ficher吲哚合成方法等存在着诸如反应过程中存在区域选择性，或者使用剧毒、昂贵的重金属试剂，不适合工业化生产。以乙醇钠、硝基甲苯、草酸二乙酯、硫酸亚铁等起始原料，合成吲哚-2-羧酸的工艺研究，国内主要有常州工程技术学院陈群和解放军防化指挥工程学院薛勇等人以硝基甲苯、草酸二乙酯为起始原料，先合成邻硝基苯丙酮酸乙酯，然后再用硫酸亚铁和催化加氢两种方法分别合成得到吲哚-2-羧酸。这种硫酸亚铁还原法合成吲哚-2-羧酸总收率为28％，在55～60℃和10MPa压力下进行加氢催化制吲哚-2-羧酸，收率也只有35％。本发明同样以乙醇钠、硝基甲苯、草酸二乙酯为原料，经过缩合、常压蒸馏后用水合肼还原得到的吲哚-2-羧酸的方法，国内、外尚未见有文献报道。

发明内容：

本发明提供了吲哚-2-羧酸的制备方法，以硝基甲苯和草酸二乙酯为主原料，在铁催化剂的催化下，经过缩合、常压蒸馏后用水合肼还原得到的吲哚-2-羧酸，本发明的目的在于提供一种反应条件温和、操作简便、提纯方便、化学收率高、成本低，适合于工业化生产的吲哚类杂环化合物的合成方法。

为实现上述目的本发明采用如下的技术方案：

一种吲哚-2-羧酸的制备方法，其特征在于：以硝基甲苯、草酸二乙酯为原料，经过缩合反应、常压蒸馏后用水合肼还原完成下列反应式

具体包括以下步骤：

(1)将邻硝基甲苯(Ⅰ)和草酸二乙酯(Ⅱ)按一定的比例加入到盛有溶剂的反应釜中，将反应体系升温到50-55℃进行缩合反应，反应时间为16-18小时，缩合反应结束后，常压蒸馏除去溶剂乙醇，得到反应的中间产物(Ⅲ)，所述的溶剂为乙醇钠乙醇溶液；

(2)将反应的中间产物(Ⅲ)加入到20-30％的碱溶液中用二氯甲烷进行萃取，萃取完后将二氯甲烷回收套用，收集水相；

(3)将80％的水合肼水溶液加入到步骤(3)收集的水相里，并升温至80-90℃，加入一定量的铁催化剂，进行还原反应，反应3-4小时，用高效液相色谱法检测反应终点，其中，邻硝基甲苯与水合肼的摩尔比为：1∶(1.5-2.5)邻硝基甲苯与铁催化剂的重量比为：100∶(3-5)；

(4)当反应达到终点后，将反应液加入到25-30％的盐酸溶液中，析出粗品吲哚-2-羧酸；

(5)将得到的吲哚-2-羧酸粗品加入到去离子水中用25-30％的液碱溶液调节溶液pH值至7～8，再向溶液中加入活性炭进行脱色，过滤除去活性炭收集滤液，用盐酸溶液调节滤液pH值至1～2时，有晶体析出；

(6)将步骤(5)析出的晶体过滤、干燥得到精品吲哚-2-羧酸。

所述的吲哚-2-羧酸的合成方法，其特征在于：所述的溶剂为：18％的乙醇钠乙醇溶液；所述的铁催化剂为氢氧化亚铁。

本发明的有益效果：

本发明中所选用的原料易得、催化剂价格便宜、反应条件温和；最重要的是反应后处理过程简单、操作简便；化学收率较高等优点，具有良好的应用前景，为合成吲哚类杂环化合物提供了一个新的途径。

具体实施方式：

吲哚-2-羧酸合成的反应式为：

具体操作步骤：

在反应釜中加入1摩尔的硝基甲苯(Ⅰ)和1.5摩尔的草酸二乙酯(Ⅱ)，在18％的乙醇钠乙醇溶液的作用下反应16小时后，常压蒸馏除去溶剂乙醇得到中间产物(Ⅲ)，将中间产物(Ⅲ)加入到30％的碱溶液中，然后萃取杂质后加入3摩尔80％的水合肼水溶液升温80-90℃，在0.05摩尔的催化剂氢氧化亚铁的作用下加速反应3小时。高效液相检测反应终点。得到目标产物(Ⅳ)，后加入到30％的盐酸溶液中，制得粗品，然后再加入到去离子水中用30％的液碱溶液将其pH值调节至7～8，加入15g的活性炭后过滤，将滤液用盐酸调节pH值到1～2析出产品。经过滤、干燥得到成品吲哚-2-羧酸(Ⅳ)。