一种水做溶剂钯炭还原法制备吲哚-2-甲酸技术领域
本发明属于医药中间体的合成制备领域,具体涉及一种水做溶剂钯炭还原法制备
吲哚-2-甲酸。
背景技术
吲哚-2-甲酸是一种无色无味的白色晶体,能溶于乙醇、丙酮等有机溶剂,是一种
用于制备药物、燃料等产品的重要化工原料。近年来,吲哚-2-甲酸的衍生物、加氢产物等广
泛用于高血压治疗药物或对心血管疾病有治疗保健功能的药物。结构式如下:
吲哚-2-甲酸的合成有较多的文献,以邻硝基甲苯和草酸二乙酯为原料的Fischer吲哚
合成法具有一定的工业化优势,但需要活性高的催化剂。J Org Chem,1974,39:731《
Stereospecific synthesis of 1-substituted pyrolizidines》用锌粉还原法,这种方法
成本高,环境污染严重,耗费工时多,后处理操做繁琐,难于形成大规模生产;有文献介绍以
氧化铂做为催化剂,在酸性溶剂介质中,用氢气还原得到,但因催化剂成本较高,不宜在工
业上大量使用;《精细化工》2007年第24卷第6期《雷尼镍催化氢化法制备吲哚-2-甲酸》中提
到以邻硝基甲苯和草酸二乙酯为起始原料,制备邻硝基苯丙酮酸乙酯乙醇溶液后,在碱性
条件下,直接用雷尼镍做催化剂,用氢化方法合成吲哚-2-甲酸,但这种方法雷尼镍价格高,
且易燃,操做危险。
这些不利于工业化生产和提高产品质量,需要开发一种催化剂易得,成本低,原料
易回收,后处理操做简单,环境污染小,反应操做安全性高,反应收率高,产品质量好,利于
工业化的吲哚-2-甲酸的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水做溶剂钯炭还原法制备吲哚-2-甲酸。
基于上述目的,本发明采取了如下技术方案:
一种水做溶剂钯炭还原法制备吲哚-2-甲酸,以邻硝基甲苯和草酸二乙酯为反应原料,
发生缩合反应,经水解、蒸馏、萃取,得到邻硝基苯丙酮酸乙酯水溶液,回收邻硝基甲苯;邻
硝基苯丙酮酸乙酯水溶液在高压反应釜中,以钯炭为催化剂进行加氢还原环化,过滤回收
催化剂,滤液经蒸馏、调酸、析晶,得到吲哚-2-甲酸;
上述的邻硝基苯丙酮酸乙酯水溶液在高压反应釜中,以钯炭为催化剂进行加氢还原环
化反应,反应温度为60~80℃;反应压力为0.3~0.7Mpa;反应时间为8~10h;
水做溶剂钯炭还原法的反应后处理为过滤回收催化剂,滤液经蒸馏、调酸、析晶,得到
吲哚-2-甲酸。
回收的钯炭催化剂,经洗涤、活化、烘干后可重复使用。
本发明水做溶剂,钯炭加氢还原邻硝基苯丙酮酸乙酯水溶液,钯炭催化剂活性高、
易得,催化剂可以重复使用,原料邻硝基甲苯易回收,后处理操做简单,环境污染小,反应操
做安全性高,反应收率高,产品质量好,成本低,利于工业化。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述,但本发明的保护范
围并不局限于此。
实施例1
一种水做溶剂钯炭还原法制备吲哚-2-甲酸,
具体步骤如下:
向带有搅拌、温度计、滴加漏斗、回流冷凝器(带氧化钙干燥管)的四口瓶中依次加入
27g(0.5mol)固体甲醇钠、100mL四氢呋喃,搅拌均匀,依次滴加73.1g(0.5mol)草酸二乙酯
和68.6g(0.5mol)邻硝基甲苯,加热至回流,反应1h;然后降温,滴加水200 g水解。常压蒸馏
出四氢呋喃,降温至室温,用二氯甲烷100mL萃取2次,分层,水层蒸馏出残留二氯甲烷,即得
邻硝基苯丙酮酸乙酯水溶液;有机层合并,蒸馏,回收二氯甲烷和未反应完的邻硝基甲苯。
将邻硝基苯丙酮酸乙酯水溶液、钯炭(5%含量)按质量比1:0.5%投入高压反应釜
中,用氮气置换空气3次,通氢气,在60℃,0.4 Mpa压力下反应8h。反应液反应完全后,取出
过滤,滤饼钯炭催化剂经洗涤、活化、烘干后可重复使用。滤液蒸馏出低沸点有机杂质后,用
盐酸调pH酸化,得到吲哚-2-甲酸粗品。粗品分阶段析晶,至pH值2~3,有大量白色晶体析
出,过滤,滤饼用水漂洗2次,真空干燥,即得吲哚-2-甲酸52.4g。收率65%,含量98.85%。
实施例2
一种水做溶剂钯炭还原法制备吲哚-2-甲酸,
具体步骤如下:
向带有搅拌、温度计、滴加漏斗、回流冷凝器(带氧化钙干燥管)的四口瓶中依次加入
27g(0.5mol)固体甲醇钠、100mL四氢呋喃,搅拌均匀,依次滴加73.1g(0.5mol)草酸二乙酯
和82.3g(0.6mol)邻硝基甲苯,加热至回流,反应1h;然后降温,滴加水200 g水解。常压蒸馏
出四氢呋喃,降温至室温,用二氯甲烷100mL萃取2次,分层,水层蒸馏出残留二氯甲烷,即得
邻硝基苯丙酮酸乙酯水溶液;有机层合并,蒸馏,回收二氯甲烷和未反应完的邻硝基甲苯。
将邻硝基苯丙酮酸乙酯水溶液、钯炭(5%含量)按质量比1:0.5%投入高压反应釜
中,用氮气置换空气3次,通氢气,在70℃,0.4Mpa压力下反应8h。反应液反应完全后,取出反
应液过滤,滤饼钯炭催化剂经洗涤、活化、烘干后可重复使用。滤液蒸馏出低沸点有机杂质
后,用盐酸调pH酸化,得到吲哚-2-甲酸粗品。粗品分阶段析晶,至pH值2~3,有大量白色晶
体析出,过滤,滤饼用水漂洗2次,真空干燥,即得吲哚-2-甲酸56.4g。收率70%,含量99.05%。
实施例3
一种水做溶剂钯炭还原法制备吲哚-2-甲酸,
具体步骤如下:
向带有搅拌、温度计、滴加漏斗、回流冷凝器(带氧化钙干燥管)的四口瓶中依次加入
27g(0.5mol)固体甲醇钠、100mL四氢呋喃,搅拌均匀,依次滴加73.1g(0.5mol)草酸二乙酯
和82.3g(0.6mol)邻硝基甲苯,加热至回流,反应1h;然后降温,滴加水200 g水解。常压蒸馏
出四氢呋喃,降温至室温,用二氯甲烷100mL萃取2次,分层,水层蒸馏出残留二氯甲烷,即得
邻硝基苯丙酮酸乙酯水溶液;有机层合并,蒸馏,回收二氯甲烷和未反应完的邻硝基甲苯。
将邻硝基苯丙酮酸乙酯水溶液、钯炭(5%含量)按质量比1:0.5%投入高压反应釜
中,用氮气置换空气3次,通氢气,在80℃,0.4 Mpa压力下反应8h。反应液反应完全后,取出
反应液过滤,滤饼钯炭催化剂经洗涤、活化、烘干后可重复使用。滤液蒸馏出低沸点有机杂
质后,用盐酸调pH酸化,得到吲哚-2-甲酸粗品。粗品分阶段析晶,至pH值2~3,有大量白色
晶体析出,过滤,滤饼用水漂洗2次,真空干燥,即得吲哚-2-甲酸54g。收率67%,含量99.13%。
实施例4
一种水做溶剂钯炭还原法制备吲哚-2-甲酸,
具体步骤如下:
向带有搅拌、温度计、滴加漏斗、回流冷凝器(带氧化钙干燥管)的四口瓶中依次加入
27g(0.5mol)固体甲醇钠、100mL四氢呋喃,搅拌均匀,依次滴加73.1g(0.5mol)草酸二乙酯
和82.3g(0.6mol)邻硝基甲苯,加热至回流,反应1h;然后降温,滴加水200 g水解。常压蒸馏
出四氢呋喃,降温至室温,用二氯甲烷100mL萃取2次,分层,水层蒸馏出残留二氯甲烷,即得
邻硝基苯丙酮酸乙酯水溶液;有机层合并,蒸馏,回收二氯甲烷和未反应完的邻硝基甲苯。
将邻硝基苯丙酮酸乙酯水溶液、钯炭(5%含量)按质量比1:0.5%投入高压反应釜
中,用氮气置换空气3次,通氢气,在70℃,0.5 Mpa压力下反应8h。反应液反应完全后,取出
反应液过滤,滤饼钯炭催化剂经洗涤、活化、烘干后可重复使用。滤液蒸馏出低沸点有机杂
质后,用盐酸调pH酸化,得到吲哚-2-甲酸粗品。粗品分阶段析晶,至pH值2~3,有大量白色
晶体析出,过滤,滤饼用水漂洗2次,真空干燥,即得吲哚-2-甲酸55.6g。收率69%,含量
99.23%。