CN102351773B - 一种吲哚类化合物的合成方法 - Google Patents

一种吲哚类化合物的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102351773B
CN102351773B CN 201110229623 CN201110229623A CN102351773B CN 102351773 B CN102351773 B CN 102351773B CN 201110229623 CN201110229623 CN 201110229623 CN 201110229623 A CN201110229623 A CN 201110229623A CN 102351773 B CN102351773 B CN 102351773B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sulfonic acid
ion liquid
type ion
acid type
25mmol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201110229623
Other languages
English (en)
Other versions
CN102351773A (zh
Inventor
李佰林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taizhou University
Original Assignee
Taizhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taizhou University filed Critical Taizhou University
Priority to CN 201110229623 priority Critical patent/CN102351773B/zh
Publication of CN102351773A publication Critical patent/CN102351773A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102351773B publication Critical patent/CN102351773B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一类吲哚衍生物的绿色合成方法。本法采用磺酸型离子液体为催化剂，以酮和芳香肼盐酸盐为原料，在微波促进下于水中于进行反应。所得反应混合物经过滤、干燥后即得所述的吲哚类化合物。本发所述的操作方法简单，原料毒性小、价格低廉、反应条件温和，产物容易分离，合成过程对环境友好，所得吲哚类化合物纯度高，催化剂可不需处理可直接重复使用，该方法具有绿色环保特点，适于工业生产。

Description

一种吲哚类化合物的合成方法
(一)技术领域
本发明涉及一种吲哚类化合物的合成方法
(二)背景技术
吲哚及其衍生物是重要的精细化工原料和化工产品，在工业、农业及医药等领域中有着十分广泛的重要用途，近年来受到了越来越多的关注。随着吲哚及其衍生物应用领域的不断拓展，对它们合成方法的研究也越来越多。其中Fischer吲哚合成方法被认为是一种应用最便捷和经济的方法之一，在吲哚合成中有着广泛的应用。在传统Fischer吲哚合成方法中多使用浓盐酸、硫酸、多聚磷酸和Lewis酸等作为催化剂。这些传统催化剂存在用量大，腐蚀性强，收率低，环境污染大，收率不高等因素。其次，传统方法中大都使用有刺激性和挥发性的有机溶剂，如乙酸、苯、甲苯、乙醇等，这些溶剂不仅使用过程中对环境有危害，并且还有一定的毒性。因此，发明简单而又高效环保的吲哚合成方法显得尤为重要。在近年来的研究中，出现了一些具有特色的Fischer吲哚合成方法，如2004年Lim以对甲苯磺酸催化，在乙醇溶剂中回流一锅反应获得吲哚产物，收率为89％(Tetrahedron Lett.，2004，45：1857-1859)，其缺点是催化剂不能重复利用，并使用有机溶剂作为反应介质。2009年，Varma利用更为廉价和安全的盐酸苯肼为底物，以硝酸铈铵为催化剂，在甲醇中回流条件下合成了吲哚，其收率为95％(Synthetic Commun.，2009，39：158-165)，此方法使用的底物虽然与苯肼比较有着安全、廉价的巨大优势，但是反应时间较长，且催化剂为一种稀土元素，不能回收，并不适用于工业化生产。2009年，许丹倩利用一种新型的咪唑离子液体催化剂，在水介质中成功合成了吲哚(GreenChem.，2009，11，1239-1246)，反应使用苯肼底物，不仅价格昂贵且毒性较大，反应过程中产生的氨会减弱离子液体的酸性进而影响其催化效果，在后处理过程中需要树脂交换使酸性离子液体再生才能具备循环使用的功能，整个反应和催化剂再生时间较长，操作上依然比较繁琐。
(三)发明内容
为解决现有制备吲哚类化合物技术中催化剂用量大，设备腐蚀性强，催化剂不容易回收，使用的溶剂和原料有毒性且价格昂贵，对环境不友好等一系列问题，同时倡导一种更加绿色、高效的合成理念，本发明的目的是揭示一种以磺酸型酸性离子液体为催化剂，在水中用微波促进的吲哚类化合物的合成方法。该方法用更为廉价和安全的盐酸芳香肼代替芳香肼底物，反应条件温和，操作简便，合成过程对环境友好，产物容易分离，产率和纯度高，反应时间短，且离子液体与水形成的反应体系可直接循环使用，无需处理等特点。
为达到发明的目的，本发明采用的技术方案如下：
一种吲哚类化合物的合成方法，所述吲哚类化合物的结构式如式(3a～3d)所示，其特征在于所述的合成方法是以如结构1a所示的盐酸芳香肼、如结构(2a～2d)所示的酮为底物，在结构如式(1b)所示的磺酸型离子液体为催化剂，在水溶剂中，于50～100℃微波辐射10～20分钟，反应液冷却后过滤得滤饼，滤饼干燥即得所述的吲哚类化合物。
反应式如下：
Figure BDA0000082571010000031
上述结构式中R1为H、氯、硝基；
R2为甲基、芳基；
R3为H、甲基；
R4为H、叔丁基；
R5为H、甲基；
n＝1-3。
其中磺酸型离子液体结构为：
Figure BDA0000082571010000041
本发明所述的磺酸型离子液体记为[(HSO3-p)2im][CF3SO3]。
本发明所述的盐酸芳香肼与酮的物质的量比为1∶0.5～2，最优比为1∶1；所述磺酸型离子液体与盐酸芳香肼的物质的量之比为0.5∶50～200，最优比为0.5∶100。
本发明所述的微波反应时间为5～20分钟。
本发明所述的微波反应温度为50～100℃。
本发明所述的反应结束后，反应液经过过滤后，得到固体产物，滤液可直接循环使用。
本发明所述的磺酸型离子液体为催化剂，微波促进下在水中合成吲哚化合物的主要有益效果体现在如下方面：
1)反应原料中用盐酸芳香肼代替芳香肼，不仅其价格低廉，而且毒性小，容易运输和储存。
2)磺酸型离子液体代替传统无机酸、固体酸和Lewis酸为催化剂，可以有效的减少对环境的污染和设备的腐蚀；
3)在水溶剂中反应，降低成本，减少对环境污染；
4)微波促进反应，反应时间短，操作简便，收率和产品纯度高；
5)该方法使用的磺酸型离子液体水溶液可以直接重复使用，不需要特殊处理，产品收率不受影响。
综上，本发明所述一种吲哚类化合物的合成方法是一种绿色合成方法，适于工业化生产。
(四)具体实施方法
下面结合具体实施例对本发明进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，盐酸苯肼(25mmol)，丙酮(30mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，85℃下微波反应10分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得2.95克，收率90％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000051
实施例2：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，盐酸苯肼(25mmol)，丁酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，90℃下微波反应10分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得3.30克，收率91％，结构式如下：
实施例3：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，盐酸苯肼(25mmol)，3-戊酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应10分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得3.66克，收率92％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000061
实施例4：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，盐酸苯肼(25mmol)，2-羟基苯乙酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得4.44克，收率85％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000062
实施例5：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，对硝基盐酸苯肼(25mmol)，3-戊酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得4.34克，收率85％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000063
实施例6：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，盐酸苯肼(25mmol)，环戊酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应10分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得3.73克，收率95％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000071
实施例7：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，盐酸苯肼(25mmol)，环己酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应10分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得4.11克，收率96％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000072
实施例8：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，盐酸苯肼(25mmol)，环庚酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应10分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得4.30克，收率93％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000073
实施例9：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，对硝基盐酸苯肼(25mmol)，环己酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得4.86克，收率90％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000081
实施例10：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，对硝基盐酸苯肼(25mmol)，环庚酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得5.01克，收率87％，结构式如下：
实施例11：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，对甲基盐酸苯肼(25mmol)，环戊酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得3.85克，收率90％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000083
实施例12：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，对甲基盐酸苯肼(25mmol)，环己酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得4.26克，收率92％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000091
实施例13：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，对甲基盐酸苯肼(25mmol)，环庚酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得4.43克，收率89％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000092
实施例14：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，对氯盐酸苯肼(25mmol)，环戊酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得4.06克，收率85％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000093
实施例15：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，对氯盐酸苯肼(25mmol)，环己酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得4.56克，收率89％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000101
实施例16：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，对氯盐酸苯肼(25mmol)，环庚酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得4.54克，收率83％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000102
实施例17：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，盐酸苯肼(25mmol)，4-叔丁基环己酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应10分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得5.37克，收率93％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000103
实施例18：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，对硝基盐酸苯肼(25mmol)，4-叔丁基环己酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得6.35克，收率93％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000111
实施例19：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，对甲基盐酸苯肼(25mmol)，4-甲基环己酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得4.41克，收率87％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000112
实施例20：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，对氯盐酸苯肼(25mmol)，4-甲基环己酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得4.85克，收率89％，结构式如下：
Figure BDA0000082571010000113
实施例21：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，盐酸苯肼(25mmol)，1，3-环己二酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液直接过滤，干燥得4.37克，收率95％，结构式如下：
实施例22：
磺酸型离子液体[(HSO3-p)2im][CF3SO3](0.125mmol)，盐酸苯肼(25mmol)，5，5-二甲基-1，3-环己二酮(25mmol)水15mL依次加入到该反应容器中，置于微波反应器内，在机械搅拌下，100℃下微波反应15分钟，冷却至室温，混合液过滤，干燥得5.43克，收率96％，结构式如下：
实施例23：离子液体循环使用实验
将实施例7中，混合物反应完全后，冷却至室温过滤，含有水和离子液体的滤液无需特别处理，可以直接作为催化反应体系继续使用，按照原料配比补加原料和少量水后可直接用于下一次反应，按照实施例7步骤进行反应，反应体系循环8次时，收率仍在94％以上，所得结果下表：
Figure BDA0000082571010000123
Figure BDA0000082571010000131

Claims (3)

1.一种吲哚类化合物的合成方法，所述吲哚类化合物的结构式如式(3a～3d)所示，其特征在于所述的合成方法是以如结构1a所示的盐酸芳香肼、如结构(2a～2d)所示的酮为底物，在结构如式(1b)所示的磺酸型离子液体为催化剂，在水溶剂中，于50～100℃微波辐射10～20分钟，反应液冷却后过滤得滤饼，滤饼干燥即得所述的吲哚类化合物；
反应式如下：
Figure FDA00003407444700011
Figure FDA00003407444700013
Figure FDA00003407444700014
上述结构式中R1为H、氯、硝基；
R2为甲基、乙基、芳基；
R3为H、甲基；
R4为甲基、叔丁基；
R5为H、甲基；
n=1-3；
其中磺酸型离子液体结构为：
所述的磺酸型离子液体记为[(HSO3-p)2im][CF3SO3]。
2.如权利要求1所述的吲哚类化合物的合成方法，其特征在于所述的盐酸芳香肼与酮的物质的量比为1：0.5～2，所述磺酸型离子液体与盐酸芳香肼物质的量比为0.5：50～200。
3.如权利要求1所述的吲哚类化合物的合成方法，其特征在于所述的反应结束后，反应液冷却至室温，过滤得到吲哚类产物，滤液可直接继续使用。
CN 201110229623 2011-08-11 2011-08-11 一种吲哚类化合物的合成方法 Expired - Fee Related CN102351773B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110229623 CN102351773B (zh) 2011-08-11 2011-08-11 一种吲哚类化合物的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110229623 CN102351773B (zh) 2011-08-11 2011-08-11 一种吲哚类化合物的合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102351773A CN102351773A (zh) 2012-02-15
CN102351773B true CN102351773B (zh) 2013-10-02

Family

ID=45575444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110229623 Expired - Fee Related CN102351773B (zh) 2011-08-11 2011-08-11 一种吲哚类化合物的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102351773B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103387543B (zh) * 2013-07-20 2015-08-05 李佰林 一种四氢吡唑酮衍生物的合成方法
CN105968039A (zh) * 2016-05-11 2016-09-28 台州学院 一种离子液体催化制备吲哚类化合物的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1962635A (zh) * 2006-11-17 2007-05-16 浙江工业大学 一种吲哚类化合物的制备方法
CN101508675B (zh) * 2009-03-26 2011-05-25 浙江工业大学 双磺酸型烷基咪唑类离子液体及其制备方法和应用
CN101508669B (zh) * 2009-03-26 2012-05-30 浙江工业大学 一种吲哚类化合物的绿色合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102351773A (zh) 2012-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Taher et al. Amine-functionalized metal-organic frameworks: an efficient and recyclable heterogeneous catalyst for the Knoevenagel condensation reaction
CN101723852B (zh) 功能离子液体催化缩合芳香醛和活泼亚甲基化合物的方法
CN105061385A (zh) 一种碱性离子液体催化合成4H-苯并[b]吡喃衍生物的方法
CN102351773B (zh) 一种吲哚类化合物的合成方法
CN103936536A (zh) 一种分子尺寸择型催化剂在催化Knoevenagel缩合反应中的应用
CN111229311A (zh) 负载型咪唑离子液体催化剂及合成2-氨基-3-氰基-4h-吡喃类化合物的方法
KR20220019803A (ko) 1,1'-비시클로[1.1.1]펜탄-1,3-디에틸케톤계 유기물의 연속 합성 방법
He et al. Synthesis of HMX via nitrolysis of DPT catalyzed by acidic ionic liquids
CN106065005B (zh) R-（+）-2-[4-（羟基苯氧基）]丙酸酯的制备方法
CN104496761A (zh) 一种制备双酚a的方法
CN107011211B (zh) 一种对苯二甲腈的制备方法
CN106187855B (zh) 一种使用深共晶溶剂制备2-芳基吲哚类化合物的方法
CN104030925A (zh) 一种催化合成单硝基氯苯的方法
CN106883151A (zh) 一种五烷基胍离子液体及其制备和应用
CN110724169B (zh) 一种制备1-二茂铁基-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮的方法
CN101906058A (zh) 一种制取二硫氰基甲烷的方法
CN110437457B (zh) 一种具有氢键催化活性的金属-有机框架材料及其制备方法与应用
Shaabani et al. Pyridine-functionalized MCM-41 as an efficient and recoverable catalyst for the synthesis of pyran annulated heterocyclic systems
CN102408454B (zh) 一种合成茂金属羰基衍生物的方法
CN112778351A (zh) β-二甲基苯基硅取代芳香硝基化合物的制备方法
CN103012087B (zh) 一种α,α'-双亚苄基环烷酮化合物的绿色合成方法
CN101333220A (zh) 一种苯并［4,5］咪唑并［1,2-а］嘧啶类衍生物的合成方法
CN106045933B (zh) 一种噁唑烷酮的制备方法
CN105968039A (zh) 一种离子液体催化制备吲哚类化合物的方法
CN106146320B (zh) 一种季铵盐类高铼酸盐离子液体及其合成方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: No. 1139 Taizhou City, Zhejiang province Jiaojiang City Road 318000

Applicant after: Taizhou University

Address before: 317000, Zhejiang City, Taizhou province Chengdong City Development Zone

Applicant before: Taizhou University

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131002

Termination date: 20160811

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee