CN103497138B - 一种利用氯化锌、硼氢化钾制备顺式全氢异吲哚的方法 - Google Patents

一种利用氯化锌、硼氢化钾制备顺式全氢异吲哚的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及利用氯化锌、硼氢化钾制备顺式全氢异吲哚的方法，可有效解决顺式全氢异吲哚的制备中收率不高，溶剂易燃易爆，回收困难，成本高的问题，方法是，室温18-25℃、氮气保护下，依次将顺式六氢邻苯二甲酰亚胺、硼氢化钾、氯化锌加入有机溶剂中，搅拌1小时后，升温至，搅拌反应24小时后自然冷却至室温，缓慢加水猝灭反应，过滤除去固体后，减压回收溶剂，所得残余物加入氢氧化钠水溶液，加热回流反应，冷却至室温后用氯仿萃取6次，合并6次氯仿萃取液，得有机相，有机相用无水硫酸钠干燥后，减压蒸除溶剂，残余物减压精馏后得到无色透明液体，即顺式全氢异吲哚；本发明操作简单、方便、快速，生产成本低，反应时间短，生产效率高。

Description

一种利用氯化锌、硼氢化钾制备顺式全氢异吲哚的方法
技术领域
本发明涉及化学领域，特别是一种利用氯化锌、硼氢化钾制备顺式全氢异吲哚的方法。
背景技术
    顺式全氢异吲哚是一种重要的有机化工中间体，例如可用于合成降糖药物米格列奈。其合成方法主要有：
以顺式四氢邻苯二甲酰亚胺为原料，经四氢锂铝还原得顺式异二氢吲哚，然后经催化氢化得顺式全氢异吲哚[J.Org.Chem.,1955,20(12):1687-1694].2. 以邻苯二腈为原料，经钯碳催化氢化还原后得异二氢吲哚，再经钌催化剂催化氢化反应得顺式全氢异吲哚[EP0499259,1999; CN1320595,2001]。3. 以顺式六氢邻苯二甲酰胺为原料，使用四氢锂铝[Tetrahedron, 1999, 55(31):9493-9454]、硼烷-四氢呋喃络合物[JP10287648,1998]、硼氢化钠-硫酸复合体系[JP 204131399,2004]或硼氢化钾-氯化镁复合体系[CN101381338A,2009]还原得到顺式全氢异吲哚。
       前两种方法均需要价格较高的过渡金属催化剂，成本较高难以应用于大规模生产。第三种方法原料较为价廉易得，但是所用的四氢锂铝和硼烷-四氢呋喃络合物均易燃易爆，价格较高，反应要求条件苛刻同样难以应用于工业生产；使用硼氢化钠-硫酸复合反应体系或硼氢化钾-氯化镁复合反应体系收率较低，且必须使用沸点较低的四氢呋喃溶剂才能得到最佳结果，存在收率不高，溶剂易燃易爆，回收困难，试剂用量大生产成本较高的问题。
发明内容
    针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种利用氯化锌、硼氢化钾制备顺式全氢异吲哚的方法，可有效解决顺式全氢异吲哚的制备中收率不高，溶剂易燃易爆，回收困难，成本高的问题。
本发明解决的技术方案是，在氯化锌存在下，将顺式六氢邻苯二甲酰亚胺用硼氢化钾进行还原，得顺式全氢异吲哚，反应如图1所示，包括以下步骤：室温18-25℃、氮气保护下，依次将顺式六氢邻苯二甲酰亚胺、硼氢化钾、氯化锌加入其重量体积7-8倍的有机溶剂中，重量体积是指固体以g计，液体以mL计，室温18-25℃搅拌1小时后，升温至90℃，搅拌反应24小时后自然冷却至室温18-25℃，缓慢加水猝灭反应，过滤除去固体后，减压回收溶剂，所得残余物加入质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液，氢氧化钠水溶液加入量为有机溶剂体积量的1/8，加热至60-120℃回流反应1小时，冷却至室温18-25℃后用氯仿萃取6次，每次氯仿加入量为有机溶剂体积量的1/4，合并6次氯仿萃取液，得有机相，有机相用无水硫酸钠干燥后，减压蒸除溶剂，残余物减压精馏后得到无色透明液体，即顺式全氢异吲哚；
所述的有机溶剂为四氢呋喃、异丙醚、甲基叔丁基醚、1，4-二氧六环、乙二醇二甲醚中的一种或多种的混合物；
所述的顺式六氢邻苯二甲酰亚胺与硼氢化钾的摩尔比为1∶1～4；
所述的顺式六氢邻苯二甲酰亚胺与氯化锌的摩尔比为1∶1～3。
本发明操作简单、方便、快速，生产成本低，反应时间短，生产效率高，是顺式全氢异吲哚制备上的创新，在工业上具有很大的应用价值，经济和社会价值显著。
附图说明
图1为本发明的分子反应式示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例1
本发明包括以下步骤：室温18-25℃、氮气保护下，1000mL三颈瓶中依次加入15.3g顺式六氢邻苯二甲酰亚胺、10.4g硼氢化钾、26.6g氯化锌和400mL乙二醇二甲醚，室温搅拌1小时后，升温至90℃，搅拌反应24小时后自然冷却至室温，缓慢加入10mL水猝灭反应，过滤除去固体后减压回收溶剂，所得残余物加入50mL质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液加热回流反应1小时，冷却至室温18-25℃后用100mL氯仿萃取6次，得有机相，将有机相合并后用无水硫酸钠干燥后，减压蒸除溶剂，残余物减压精馏后得到7.6g无色透明液体产物，即顺式全氢异吲哚。
气相色谱归一化纯度大于99%；
核磁表征数据：[1H-NMR(CDCl3，500MHz)δ：1.28-1.70（m,10H）, 1.91(ws,1H),2.44-2.60 (m,2H),2.75-2.88 (m,2H),;；
低分辨质谱数据： LRMS(ESI) m/z:126.1(M+H)]）。
实施例2
本发明包括以下步骤：室温18-25℃、氮气保护下，1000mL三颈瓶中依次加入15.3g顺式六氢邻苯二甲酰亚胺、11g硼氢化钾、23 g氯化锌和500mL二氧六环，室温搅拌1小时后，升温至90℃，搅拌反应24小时后自然冷却至室温，缓慢加入10mL水猝灭反应，过滤除去固体后减压回收溶剂，所得残余物加入40mL质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液加热回流反应1小时，冷却至室温18-25℃后用100mL氯仿萃取6次，得有机相，将有机相合并后用无水硫酸钠干燥后，减压蒸除溶剂，残余物减压精馏后得到7.2g无色透明液体产物，即顺式全氢异吲哚。
气相色谱归一化纯度大于99%；
核磁表征数据：[1H-NMR(CDCl3，500MHz)δ：1.28-1.70（m,10H）, 1.91(ws,1H),2.44-2.60 (m,2H),2.75-2.88 (m,2H),;；
低分辨质谱数据： LRMS(ESI) m/z:126.1(M+H)]）。
实施例3
本发明包括以下步骤：室温18-25℃、氮气保护下，1000mL三颈瓶中依次加入15.3g顺式六氢邻苯二甲酰亚胺、11g硼氢化钾、30 g氯化锌和600mL四氢呋喃，室温搅拌1小时后，升温至70℃，搅拌反应48小时后自然冷却至室温，缓慢加入10mL水猝灭反应，过滤除去固体后减压回收溶剂，所得残余物加入50mL质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液加热回流反应1小时，冷却至室温18-25℃后用100mL氯仿萃取6次，得有机相，将有机相合并后用无水硫酸钠干燥后，减压蒸除溶剂，残余物减压精馏后得到6.4g无色透明液体产物，即顺式全氢异吲哚。
气相色谱归一化纯度大于99%；
核磁表征数据：[1H-NMR(CDCl3，500MHz)δ：1.28-1.70（m,10H）, 1.91(ws,1H),2.44-2.60 (m,2H),2.75-2.88 (m,2H),;
低分辨质谱数据： LRMS(ESI) m/z:126.1(M+H)]）。
本发明操作简便，所需还原剂廉价易得，适于工业生产，利用氯化锌、硼氢化钾制备顺式全氢异吲哚，其所制得的产物经核磁和光谱分析测定，确定为顺式全氢异吲哚。
与现有技术相比，本发明采用价廉和同样价廉易得的氯化锌复合反应体系，所用的还原剂只需要使用原料顺式四氢邻苯二甲酰亚胺的2-3倍量即可。所选的有机溶剂，特别是乙二醇二甲醚沸点较高可以回收使用安全，且价格是现有工艺中所用溶剂四氢呋喃的三分之一，在工业上具有很大的应用价值。因此本发明所用试剂氯化锌价格低廉是现有工艺中所用还原剂四氢锂铝的二十分之一，能大大降低生产成本，且安全高效，避免了现有还原方法对反应要求苛刻，安全性较低，溶剂回收困难等缺点，更适于工业化生产。

Claims (3)

1.一种利用氯化锌、硼氢化钾制备顺式全氢异吲哚的方法，其特征在于，包括以下步骤：室温18-25℃、氮气保护下，依次将顺式六氢邻苯二甲酰亚胺、硼氢化钾、氯化锌加入其重量体积7-8倍的有机溶剂中，重量体积是指固体以g计，液体以mL计，室温18-25℃搅拌1小时后，升温至90℃，搅拌反应24小时后自然冷却至室温18-25℃，缓慢加水淬灭反应，过滤除去固体后，减压回收溶剂，所得残余物加入质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液，氢氧化钠水溶液加入量为有机溶剂体积量的1/8，加热至60-120℃回流反应1小时，冷却至室温18-25℃后用氯仿萃取6次，每次氯仿加入量为有机溶剂体积量的1/4，合并6次氯仿萃取液，得有机相，有机相用无水硫酸钠干燥后，减压蒸除溶剂，残余物减压精馏后得到无色透明液体，即顺式全氢异吲哚；
所述的有机溶剂为1，4-二氧六环或乙二醇二甲醚的一种；
所述的顺式六氢邻苯二甲酰亚胺与硼氢化钾的摩尔比为1∶1～4；
所述的顺式六氢邻苯二甲酰亚胺与氯化锌的摩尔比为1∶1～3。
2.一种利用氯化锌、硼氢化钾制备顺式全氢异吲哚的方法，其特征在于，包括以下步骤：室温18-25℃、氮气保护下，1000mL三颈瓶中依次加入15.3g顺式六氢邻苯二甲酰亚胺、10.4g硼氢化钾、26.6g氯化锌和400mL乙二醇二甲醚，室温搅拌1小时后，升温至90℃，搅拌反应24小时后自然冷却至室温，缓慢加入10mL水淬灭反应，过滤除去固体后减压回收溶剂，所得残余物加入50mL质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液加热回流反应1小时，冷却至室温18-25℃后用100mL氯仿萃取6次，得有机相，将有机相合并后用无水硫酸钠干燥后，减压蒸除溶剂，残余物减压精馏后得到7.6g无色透明液体产物，即顺式全氢异吲哚。
3.一种利用氯化锌、硼氢化钾制备顺式全氢异吲哚的方法，其特征在于，包括以下步骤：室温18-25℃、氮气保护下，1000mL三颈瓶中依次加入15.3g顺式六氢邻苯二甲酰亚胺、11g硼氢化钾、23 g氯化锌和500mL  1，4-二氧六环，室温搅拌1小时后，升温至90℃，搅拌反应24小时后自然冷却至室温，缓慢加入10mL水淬灭反应，过滤除去固体后减压回收溶剂，所得残余物加入40mL质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液加热回流反应1小时，冷却至室温18-25℃后用100mL氯仿萃取6次，得有机相，将有机相合并后用无水硫酸钠干燥后，减压蒸除溶剂，残余物减压精馏后得到7.2g无色透明液体产物，即顺式全氢异吲哚。
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