[发明专利]一种取代吲哚-3-乙酸的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学合成领域，特别涉及一种取代吲哚-3-乙酸的合成方法。

背景技术

吲哚-3-乙酸是一类很重要的天然生长素，在低浓度下具有促进和调节植物生长的作用，在高浓度下显示激素型除草剂的作用。取代吲哚-3-乙酸类化合物也是一类重要的化工中间体，在除草剂、生长素、分子印迹、生物代谢研究等领域具有重要作用。

目前，吲哚-3-乙酸可以通过以下方法进行合成：

《Organic Syntheses》，44卷64页(1964年)报道，以吲哚为原料，与羟基乙酸和氢氧化钾水溶液在250℃条件下密闭反应，经降温、萃取、酸化、避光干燥得到吲哚-3-乙酸。合成路线如下所示：

此路线是一条常见的制备吲哚-3-乙酸的方法，但是该方法反应温度较高，并且要用到密闭反应釜，操作不便、收率较低，不适宜工业化生产。

中国专利CN102807567A报道，以吲哚为原料，与草酰氯在-5℃下反应，然后加入氢氧化钾水溶液和水合肼回流48h，得到吲哚-3-乙酸。合成路线如下所示：

此路线大量使用毒性较大的水合肼，操作过程危险，环境污染严重，反应时间长，不适宜工业化生产。

《Phytochemistry》，72(卷)2008-2016页(2011年)报道，以吲哚-3-乙腈为原料经硫葡萄糖苷酶催化得到吲哚-3-乙酸。合成路线如下所示：

此路线的原料吲哚-3-乙腈通过生物酶催化经多步反应获得，过程复杂，副产物较多。

如果应用化学方法通过吲哚、二甲胺、甲醛和氰化钾反应合成吲哚-3-乙腈，则路线较长，并且氰化钾为剧毒物质，不适宜工业化生产。

发明内容

发明目的：为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种取代吲哚-3-乙酸的合成方法，以解决现有合成方法中路线长、原料毒性大、操作不便等技术问题。

技术方案：本发明提供的一种取代吲哚-3-乙酸的合成方法，包括以下步骤：

(1)以取代吲哚为起始原料，与酰基化试剂在催化剂作用下加热回流反应，经过傅-克酰基化得到1,3-二乙酰基取代吲哚；

(2)步骤(1)的中间体1,3-二乙酰基取代吲哚无需精制，直接与吗啉和硫磺加热回流反应，经过Willgerodt-Kindler重排反应，在无机碱催化下水解，酸化后得到取代吲哚-3-乙酸；

合成路线如下：

其中，R为任意取代基，如氟、氯、溴、碘、烷基、氨基、烷氧基、苄基、氰基、

硝基、烷酰基和烷氧羰基等任意基团，可以是吲哚环上4-、5-、6-、7-位的任意位置。

步骤(1)中，所述催化剂为路易斯酸，优选氯化铝、三氯化铁、氯化锌，最优选氯化铝。

步骤(1)中，酰基化试剂为乙酰氯、乙酸酐或乙酸，优选乙酰氯。

步骤(1)中，反应溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、四氢呋喃、甲醇、乙酸酐、甲苯、苯，优选二氯甲烷。

步骤(1)中，反应温度为20～120℃，优选30～60℃。

步骤(1)中，取代吲哚与酰基化试剂的摩尔比为1:(1～3)，优选1:2。

步骤(2)中，所述中间体1,3-二乙酰基取代吲哚的用量，以起始原料取代吲哚计，与吗啉和硫磺的摩尔比为1:(3～5):(1～3)，优选1:3.7:2.5。

步骤(2)中，回流反应温度为100～150℃，优选110～130℃。

步骤(2)中，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、甲醇钠、氢化钠，优选氢氧化钠；所述酸为盐酸、硫酸、磷酸、醋酸等，优选盐酸。

有益效果：本发明提供的取代吲哚-3-乙酸的合成方法具有路线短，收率高，反应条件温和，操作方便，避免环境污染等优点，适于工业化生产。

具体而言，本发明方法相对于现有技术具有以下突出的优势：

(1)合成路线短、后处理简便，所用各种原料来源广泛且稳定，无需特殊处理，适合大规模生产；

(2)操作条件温和，无需高温或低温反应，生产成本低；

(3)避免使用毒副作用大的原料和溶剂，操作安全，减少了环境污染和危害。

具体实施方式