CN108218761A - 3-亚硝基-2-苯基-1h-吲哚的一种制备方法 - Google Patents
3-亚硝基-2-苯基-1h-吲哚的一种制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了3‑亚硝基‑2‑苯基‑1H‑吲哚的一种制备方法，属于有机化学合成领域。采用本发明所述的制备方法，以2‑[2‑(1‑甲基‑2‑苯基‑1H‑吲哚‑3‑基)偶氮]苯并噻唑为原料，溶解加碱进行反应，反应完全，调节pH至1ˉ2，分液，萃取，浓缩，降温析晶，过滤，干燥即可得3‑亚硝基‑2‑苯基‑1H‑吲哚产物。所使用的原料2‑[2‑(1‑甲基‑2‑苯基‑1H‑吲哚‑3‑基)偶氮]苯并噻唑和碱以及各种试剂都廉价易得，且工艺步骤少，操作简单，安全且环境友好，并且总收率高，适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及有机化学合成领域，尤其是涉及3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的一种制备方法。
背景技术
1935年，Campbell和Cooper在文献“Journal of the Chemical Society,1935,1208-1211”中报道了一种合成3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的方法，此方法采用1-甲基-2-苯基吲哚作为起始原料，使用亚硝酸，醋酸混合体系制备了3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚。采用这种方法产品收率低；使用的亚硝酸，醋酸混合体系，会增大反应危险系数；且在制备过程中会产生大量一氧化氮，二氧化氮等污染气体，易造成环境污染。反应式如下：
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的制备方法，这种方法所用原料易得，成本低，合成工艺短，反应条件温和，收率高；且操作方便，安全，对环境友好，适合大规模工业化生产。
本发明采用的技术方案如下：
3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的一种制备方法，其方法合成路线为：
所述路线包括以下步骤：
S1.在20ˉ30℃下，制备碱溶液和2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑有机溶液；
S2.在0ˉ10℃下，将通过S1制得的碱溶液缓慢滴加到通过S1制得的2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑有机溶液中，滴加完毕，体系升温至40ˉ70℃反应8ˉ20h，反应结束后，体系降温至0ˉ15℃；
S3.在上述S2步骤结束后，向体系加酸，调节pH至1ˉ2，分液，萃取，浓缩，降温析晶，过滤，干燥即可。
进一步地，所述S1步骤中所述碱溶液包括无机碱水溶液和有机碱乙醇溶液中的一种，所述无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钠中的至少一种；所述有机碱包括甲醇钠，乙醇钾，叔丁醇钾、烷基锂化合物和胺基锂化合物中的一种或多种。
具体地，S1中所述的反应温度优选50ˉ60℃，最优反应时间为8ˉ10h；所述碱溶液优选氢氧化钾水溶液。
进一步地，所述S1步骤中所述2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑有机溶液所用的有机试剂包括四氢呋喃、乙腈、乙醇、乙醚和二硫化碳中的至少一种。
进一步地，所述S3步骤中所述酸包括盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、乙酸、HCO3 -、NH4 +中的至少一种；所述萃取剂包括甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、乙醚中的至少一种。
具体地，所述有机溶剂优选四氢呋喃；所述酸优选10％的稀盐酸溶液；所述萃取剂优选甲基叔丁基醚。
进一步地，所述S3步骤中所述析晶用溶剂为石油醚、正庚烷、乙醚、氯仿、四氯化碳、苯、二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的至少一种；所述干燥剂为无水硫酸钠、无水硫酸镁、活性炭和无水氯化钙中的至少一种。
具体地，所述析晶用溶剂优选石油醚，所述干燥剂优选无水硫酸钠。
进一步地，所述S1步骤中所述碱溶液中碱与水或乙醇的质量比为1:1ˉ2:1；所述2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑与有机溶剂的质量比为8：1ˉ10:1；所述2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑与所用碱的摩尔比为1︰1.5ˉ1：2.0。
具体地，在实验过程中所用2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑与所用碱的摩尔比在1︰1.5ˉ1：2.0范围内；碱与水或乙醇的质量比在1:1ˉ2:1范围内；2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑与有机溶剂的质量比在8：1ˉ10:1范围内，所得3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的收率达70％以上。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明以2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑为原料来制备3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚，所用方法中均采用常见试剂，原料成本低，反应条件温和，合成工艺短，收率高；操作安全、方便且对环境友好，适于大规模工业化生产。
附图说明
图1是产品3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的合成路线。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的一种制备方法：
在20ˉ30℃下，将四氢呋喃(500g)加到三口瓶中，再将2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑(50g，1.0eq)加入到三口瓶中，搅拌使溶解完全；将氢氧化钾(15.2g，2.0eq)加入到50g的水中，配制氢氧化钾水溶液；
在0℃下，将氢氧化钾水溶液滴加到三口瓶反应体系中，滴加完毕后，将体系升温到50-60℃下反应8ˉ10h。反应结束后，将反应体系降温到0-10℃；
向上述反应体系缓慢滴加10％的稀盐酸，调节体系pH值为1ˉ2，分离有机相，水相用甲基叔丁基醚(500g)萃取产物，合并有机相，加入水(250g)搅拌洗涤有机相，分液，向上层有机相加入无水硫酸钠(100g)干燥，浓缩有机相至粘稠状，加入石油醚(100g)，室温搅拌1ˉ2小时，再将体系降温到0-10℃，搅拌析晶1ˉ2小时，过滤，干燥，即得3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚，收率为78％。
实施案例2
3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的一种制备方法：
在20ˉ30℃下，将四氢呋喃(500g)加到三口瓶中，再将2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑(50g，1.0eq)加入到三口瓶中，搅拌使溶解完全；将氢氧化钠(10.9g，2.0eq)加入到50g的水中，配制氢氧化钠水溶液；
在0℃下，将氢氧化钠水溶液滴加到三口瓶反应体系中，滴加完毕后，将体系升温到50-60℃下反应8ˉ10h。反应结束后，将反应体系降温到0-10℃；
向上述反应体系缓慢滴加10％的稀盐酸，调节体系pH值为1ˉ2，分离有机相，水相用甲基叔丁基醚(500g)萃取产物，合并有机相，加入水(250g)搅拌洗涤有机相，分液，向上层有机相加入无水硫酸钠(100g)干燥，浓缩有机相至粘稠状，加入石油醚(100g)，室温搅拌1ˉ2小时，再将体系降温到0-10℃，搅拌析晶1ˉ2小时，过滤，干燥，即得3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚，收率为75％。
实施案例3
在20ˉ30℃下，将乙腈(500g)加到三口瓶中，再将2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑(50g，1.0eq)加入到三口瓶中，搅拌使溶解完全；将氢氧化钾(15.2g，2.0eq)加入到50g的水中，配制氢氧化钾水溶液；
在0℃下，将氢氧化钾水溶液滴加到三口瓶反应体系中，滴加完毕后，将体系升温到50-60℃下反应8ˉ10h。反应结束后，将反应体系降温到0-10℃；
向上述反应体系缓慢滴加10％的稀盐酸，调节体系pH值为1ˉ2，分离有机相，水相用甲基叔丁基醚(500g)萃取产物，合并有机相，加入水(250g)搅拌洗涤有机相，分液，向上层有机相加入无水硫酸钠(100g)干燥，浓缩有机相至粘稠状，加入石油醚(100g)，室温搅拌1ˉ2小时，再将体系降温到0-10℃，搅拌析晶1ˉ2小时，过滤，干燥，即得3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚，收率为72％。
对比例1
在20ˉ30℃下，将乙腈(500g)加到三口瓶中，再将2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑(50g，1.0eq)加入到三口瓶中，搅拌使溶解完全；将氢氧化钾(15.2g，2.0eq)加入到50g的水中，配制氢氧化钾水溶液；
在0℃下，将氢氧化钾水溶液滴加到三口瓶反应体系中，滴加完毕后，将体系升温到0-10℃下反应8ˉ10h。反应结束后，将反应体系降温到0-10℃；
向上述反应体系缓慢滴加10％的稀盐酸，调节体系pH值为1ˉ2，分离有机相，水相用甲基叔丁基醚(500g)萃取产物，合并有机相，加入水(250g)搅拌洗涤有机相，分液，向上层有机相加入无水硫酸钠(100g)干燥，浓缩有机相至粘稠状，加入石油醚(100g)，室温搅拌1ˉ2小时，再将体系降温到0-10℃，搅拌析晶1ˉ2小时，过滤，干燥，即得3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚，收率为43％。
对比例2
在20ˉ30℃下，将乙腈(500g)加到三口瓶中，再将2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑(50g，1.0eq)加入到三口瓶中，搅拌使溶解完全；将氢氧化钠(10.9g，2.0eq)加入到50g的水中，配制氢氧化钠水溶液；
在0℃下，将氢氧化钠水溶液滴加到三口瓶反应体系中，滴加完毕后，将体系升温到0-10℃下反应8ˉ10h。反应结束后，将反应体系降温到0-10℃；
向上述反应体系缓慢滴加10％的稀盐酸，调节体系pH值为1ˉ2，分离有机相，水相用甲基叔丁基醚(500g)萃取产物，合并有机相，加入水(250g)搅拌洗涤有机相，分液，向上层有机相加入无水硫酸钠(100g)干燥，浓缩有机相至粘稠状，加入石油醚(100g)，室温搅拌1ˉ2小时，再将体系降温到0-10℃，搅拌析晶1ˉ2小时，过滤，干燥，即得3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚，收率为41％。
对比例3
在20ˉ30℃下，将乙腈(500g)加到三口瓶中，再将2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑(50g，1.0eq)加入到三口瓶中，搅拌使溶解完全；将氢氧化钾(15.2g，2.0eq)加入到50g的水中，配制氢氧化钾水溶液；
在0℃下，将氢氧化钾水溶液滴加到三口瓶反应体系中，滴加完毕后，将体系升温到0-10℃下反应8ˉ10h。反应结束后，将反应体系降温到0-10℃；
向上述反应体系缓慢滴加10％的稀盐酸，调节体系pH值为1ˉ2，分离有机相，水相用甲基叔丁基醚(500g)萃取产物，合并有机相，加入水(250g)搅拌洗涤有机相，分液，向上层有机相加入无水硫酸钠(100g)干燥，浓缩有机相至粘稠状，加入石油醚(100g)，室温搅拌1ˉ2小时，再将体系降温到0-10℃，搅拌析晶1ˉ2小时，过滤，干燥，即得3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚，收率为40％。
从表1可以看出，实施例1、2和3所使用的反应条件都在本发明所述范围内，实施其方法所得的产物的产率均在70％以上；所用有机溶剂四氢呋喃的效果较优于乙腈；当所用碱选择氢氧化钾，所用溶剂选择四氢呋喃，所设反应温度在50ˉ60℃范围内，所得产物的产率最高。
据表1，通过实施例1、2、3和对比例1、2、3的比对可以看出，对比例1、2和3所使用的反应温度未在本发明所述实验条件之外，实施其方法所得的产物的产率均在70％以下，产率低；通过实施例1和3，对比例1和3的比对可以看出，溶剂对实验产物产率影响比较明显，四氢呋喃为溶剂的最佳选择；通过实施例2和对比例2的比对，可以看出反应温度对反应是至关重要的，严重影响产物的产率，50ˉ60℃为反应温度的最佳选择。
表1
| 反应条件 | 产率 | |
| 实施例1 | 氢氧化钾、四氢呋喃、50ˉ60℃ | 78％ |
| 实施例2 | 氢氧化钠、四氢呋喃、50ˉ60℃ | 75％ |
| 实施例3 | 氢氧化钾、乙腈、50ˉ60℃ | 72％ |
| 对比例1 | 氢氧化钾、四氢呋喃、0ˉ10℃ | 43％ |
| 对比例2 | 氢氧化钠、四氢呋喃、0ˉ10℃ | 41％ |
| 对比例3 | 氢氧化钾、乙腈、0ˉ10℃ | 40％ |
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解为：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的一种制备方法，其特征在于，方法合成路线为：
所述路线包括以下步骤：
S1.在20-30℃下，制备碱溶液和2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑有机溶液；
S2.在0-10℃下，将通过S1制得的碱溶液缓慢滴加到通过S1制得的2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑有机溶液中，滴加完毕，体系升温至40-70℃反应8-20h，反应结束后，体系降温至0-15℃；
S3.在上述S2步骤结束后，向体系加酸，调节pH至1-2，分液，萃取，浓缩，降温析晶，过滤，干燥即可。
2.如权利要求1所述的3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的一种制备方法，其特征在于，所述S1步骤中所述碱溶液包括无机碱水溶液和有机碱乙醇溶液中的一种，所述无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钠中的至少一种；所述有机碱包括甲醇钠，乙醇钾，叔丁醇钾、烷基锂化合物和胺基锂化合物中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的一种制备方法，其特征在于，所述S1步骤中所述2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑有机溶液所用的有机试剂包括四氢呋喃、乙腈、乙醇、乙醚和二硫化碳中的至少一种。
4.如权利要求1所述的3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的一种制备方法，其特征在于，所述S3步骤中所述酸包括盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、乙酸、HCO3 -、NH4 +中的至少一种；所述萃取剂包括甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、乙醚中的至少一种。
5.如权利要求1所述的3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的一种制备方法，其特征在于，所述S3步骤中所述析晶用溶剂为石油醚、正庚烷、乙醚、氯仿、四氯化碳、苯、二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的至少一种；所述干燥剂为无水硫酸钠、无水硫酸镁、活性炭和无水氯化钙中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的3-亚硝基-2-苯基-1H-吲哚的一种制备方法，其特征在于，所述S1步骤中所述碱溶液中碱与水或乙醇的质量比为1:1-2:1；所述2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑与有机溶剂的质量比为8：1-10:1；所述2-[2-(1-甲基-2-苯基-1H-吲哚-3-基)偶氮]苯并噻唑与所用碱的摩尔比为1︰1.5-1：2.0。
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