CN109456321A - 一种7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种7‑氮杂吲哚‑3‑甲醛的合成方法，包括以下步骤：将7‑氮杂吲哚溶于丙酸的乙醇溶液中，加热，加入六亚甲基四胺，在催化剂催化条件下反应制得7‑氮杂吲哚‑3‑甲醛。本申请的合成方法采用一锅法，无需中间提纯步骤，反应转化率高，选择性强。并且反应条件温和，成本低，适合大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及医药中间体领域，特别是涉及一种7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法。
背景技术
吲哚类化合物是一种重要的杂环化合物，在自然界中分布广泛，已经在医药、农药、香料、食品饲料添加剂、染料等领域有了深入的应用，并且关于其应用的研究始终不曾间断，新的应用领域仍在不断被开发。在医药方面，具有解热镇痛、降血压、扩张血管、抗组胺以及抗癌等生物活性。在农药方面，吲哚类化合物可以作为杀菌剂或者植物生长调节剂等。吲哚类还可以用作香料或染料的合成原料，并且是许多精细化工中间体的制备原料。总而言之，吲哚类化合物的应用与人们的日常生物息息相关，因此研究该类化合物的合成方法具有重要意义。
7-氮杂吲哚是氮杂吲哚中重要一员，是吲哚和嘌呤的等电子体。以7-氮杂吲哚为母核可以制备多种具有生物活性的分子，是氮杂吲哚类化合物中研究最为广泛的一种。其中7-氮杂吲哚-3-甲醛是一种重要的医药合成中间体，具有较高的研究价值。
中国专利CN201610629343.3公开了一种7-氮杂吲哚-3-甲醛的制备方法，包括以下步骤：将7-氮杂吲哚溶于有机溶剂中，加入甲酸苷锂盐，在催化剂催化下，反应制得7-氮杂吲哚-3-甲醛。该方法采用一步反应法，使用二元催化剂体系，反应转化率高，选择性强。并且，该制备方法所需反应条件温和，反应成本较低，具有较高的工业化生产前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，该方法采用一锅法，无需中间提纯步骤，反应转化率高，选择性强。并且，本发明的制备方法反应条件温和，成本低，适合大规模工业化生产。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，包括以下步骤：
将7-氮杂吲哚溶于丙酸的乙醇溶液中，加热，加入六亚甲基四胺，在催化剂催化条件下反应制得7-氮杂吲哚-3-甲醛；
所述催化剂的制备方法为，包括以下步骤：
将ZSM-5型沸石进行粉碎后，过筛，蒸馏水洗涤，真空条件下干燥，装入反应器中，向其中通入氩气，加热至350-480℃后，改为向其中通入氩气和TiCl4蒸汽的混合气，反应进行4h后，改通氩气，并保温2-3h后，既得所述催化剂。
优选的，所述催化剂中钛与硅的摩尔比为3:197。
优选的，所述丙酸的乙醇溶液中丙酸的质量浓度为3-5mol/L。
优选的，所述7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法的反应温度为60-80℃。
优选的，所述7-氮杂吲哚与丙酸的使用量摩尔比为1:(1.5-1.8)。
优选的，所述催化剂与乙醇的使用量质量体积比为6-8g/L。
优选的，所述7-氮杂吲哚与六亚甲基四胺的投料摩尔比为1:(1.4-1.8)。
优选的，所述制备方法的具体操作过程为，包括以下步骤：将丙酸溶于乙醇中，搅拌均匀，置于反应釜中，向其中加入7-氮杂吲哚，加入催化剂搅拌均匀，加热至温度为60-80℃，搅拌条件下向其中加入六亚甲基四胺，回流反应4-6h，反应结束，提纯得到7-氮杂吲哚-3-甲醛。
其中，7-氮杂吲哚-3-甲醛的提纯方法是本领域技术人员可以根据情况进行选择的，在此不再进行详细描述。
本发明具有以下有益效果，采用含钛的沸石催化剂，进行催化氧化反应，有效的提高了反应的选择性，使得产物纯度高，产率高。本申请通过一步法反应有效的提高了反应的进行效率，无需中间提纯步骤，操作简单，生产效率高。其次，反应过程所需条件较为温和，对反应设备要求低，安全易控制，生产成本低，具有良好的工业化大规模生产前景。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，包括以下步骤：
将丙酸溶于乙醇中，丙酸的质量浓度为3mol/L，搅拌均匀，置于反应釜中，向其中加入7-氮杂吲哚，7-氮杂吲哚与丙酸的使用量摩尔比为1:1.5，加入催化剂搅拌均匀，催化剂与乙醇的使用量质量体积比为6g/L，加热至温度为60℃，搅拌条件下向其中加入六亚甲基四胺，7-氮杂吲哚与六亚甲基四胺的投料摩尔比为1:1.4，回流反应4h，反应结束，提纯得到7-氮杂吲哚-3-甲醛。
催化剂的制备方法为，包括以下步骤：
将ZSM-5型沸石进行粉碎后，过筛，蒸馏水洗涤，真空条件下干燥，装入反应器中，向其中通入氩气，加热至350℃后，改为向其中通入氩气和TiCl4蒸汽的混合气，反应进行4h后，改通氩气，并保温2h后，既得所述催化剂，催化剂中钛与硅的摩尔比为3:197。
制备得到的7-氮杂吲哚-3-甲醛的收率为98.7％，纯度为99.7％。
实施例2
一种7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，包括以下步骤：
将丙酸溶于乙醇中，丙酸的质量浓度为5mol/L，搅拌均匀，置于反应釜中，向其中加入7-氮杂吲哚，7-氮杂吲哚与丙酸的使用量摩尔比为1:1.8，加入催化剂搅拌均匀，催化剂与乙醇的使用量质量体积比为8g/L，加热至温度为80℃，搅拌条件下向其中加入六亚甲基四胺，7-氮杂吲哚与六亚甲基四胺的投料摩尔比为1:1.8，回流反应6h，反应结束，提纯得到7-氮杂吲哚-3-甲醛。
催化剂的制备方法为，包括以下步骤：
将ZSM-5型沸石进行粉碎后，过筛，蒸馏水洗涤，真空条件下干燥，装入反应器中，向其中通入氩气，加热至480℃后，改为向其中通入氩气和TiCl4蒸汽的混合气，反应进行4h后，改通氩气，并保温3h后，既得所述催化剂，催化剂中钛与硅的摩尔比为3:197。
制备得到的7-氮杂吲哚-3-甲醛的收率为98.8％，纯度为99.8％。
实施例3
一种7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，包括以下步骤：
将丙酸溶于乙醇中，丙酸的质量浓度为3mol/L，搅拌均匀，置于反应釜中，向其中加入7-氮杂吲哚，7-氮杂吲哚与丙酸的使用量摩尔比为1:1.8，加入催化剂搅拌均匀，催化剂与乙醇的使用量质量体积比为6g/L，加热至温度为80℃，搅拌条件下向其中加入六亚甲基四胺，7-氮杂吲哚与六亚甲基四胺的投料摩尔比为1:1.4，回流反应6h，反应结束，提纯得到7-氮杂吲哚-3-甲醛。
催化剂的制备方法为，包括以下步骤：
将ZSM-5型沸石进行粉碎后，过筛，蒸馏水洗涤，真空条件下干燥，装入反应器中，向其中通入氩气，加热至350℃后，改为向其中通入氩气和TiCl4蒸汽的混合气，反应进行4h后，改通氩气，并保温3h后，既得所述催化剂，催化剂中钛与硅的摩尔比为3:197。
制备得到的7-氮杂吲哚-3-甲醛的收率为98.9％，纯度为99.7％。
实施例4
一种7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，包括以下步骤：
将丙酸溶于乙醇中，丙酸的质量浓度为5mol/L，搅拌均匀，置于反应釜中，向其中加入7-氮杂吲哚，7-氮杂吲哚与丙酸的使用量摩尔比为1:1.5，加入催化剂搅拌均匀，催化剂与乙醇的使用量质量体积比为8g/L，加热至温度为60℃，搅拌条件下向其中加入六亚甲基四胺，7-氮杂吲哚与六亚甲基四胺的投料摩尔比为1:1.8，回流反应4h，反应结束，提纯得到7-氮杂吲哚-3-甲醛。
催化剂的制备方法为，包括以下步骤：
将ZSM-5型沸石进行粉碎后，过筛，蒸馏水洗涤，真空条件下干燥，装入反应器中，向其中通入氩气，加热至480℃后，改为向其中通入氩气和TiCl4蒸汽的混合气，反应进行4h后，改通氩气，并保温2h后，既得所述催化剂，催化剂中钛与硅的摩尔比为3:197。
制备得到的7-氮杂吲哚-3-甲醛的收率为98.8％，纯度为99.9％。
实施例5
一种7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，包括以下步骤：
将丙酸溶于乙醇中，丙酸的质量浓度为4mol/L，搅拌均匀，置于反应釜中，向其中加入7-氮杂吲哚，7-氮杂吲哚与丙酸的使用量摩尔比为1:1.6，加入催化剂搅拌均匀，催化剂与乙醇的使用量质量体积比为7g/L，加热至温度为70℃，搅拌条件下向其中加入六亚甲基四胺，7-氮杂吲哚与六亚甲基四胺的投料摩尔比为1:1.6，回流反应5h，反应结束，提纯得到7-氮杂吲哚-3-甲醛。
催化剂的制备方法为，包括以下步骤：
将ZSM-5型沸石进行粉碎后，过筛，蒸馏水洗涤，真空条件下干燥，装入反应器中，向其中通入氩气，加热至400℃后，改为向其中通入氩气和TiCl4蒸汽的混合气，反应进行4h后，改通氩气，并保温3h后，既得所述催化剂，催化剂中钛与硅的摩尔比为3:197。
制备得到的7-氮杂吲哚-3-甲醛的收率为98.9％，纯度为99.8％。
实施例6
一种7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，包括以下步骤：
将丙酸溶于乙醇中，丙酸的质量浓度为4mol/L，搅拌均匀，置于反应釜中，向其中加入7-氮杂吲哚，7-氮杂吲哚与丙酸的使用量摩尔比为1:1.6，加热至温度为70℃，搅拌条件下向其中加入六亚甲基四胺，7-氮杂吲哚与六亚甲基四胺的投料摩尔比为1:1.6，回流反应5h，反应结束，提纯得到7-氮杂吲哚-3-甲醛。
制备得到的7-氮杂吲哚-3-甲醛的收率为73.4％，纯度为98.9％。
Claims (8)
1.一种7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
将7-氮杂吲哚溶于丙酸的乙醇溶液中，加热，加入六亚甲基四胺，在催化剂催化条件下反应制得7-氮杂吲哚-3-甲醛；
所述催化剂的制备方法为，包括以下步骤：
将ZSM-5型沸石进行粉碎后，过筛，蒸馏水洗涤，真空条件下干燥，装入反应器中，向其中通入氩气，加热至350-480℃后，改为向其中通入氩气和TiCl4蒸汽的混合气，反应进行4h后，改通氩气，并保温2-3h后，既得所述催化剂。
2.根据权利要求1所述的7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，其特征在于：所述催化剂中钛与硅的摩尔比为3:197。
3.根据权利要求1所述的7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，其特征在于：所述丙酸的乙醇溶液中丙酸的质量浓度为3-5mol/L。
4.根据权利要求1所述的7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，其特征在于：所述7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法的反应温度为60-80℃。
5.根据权利要求1所述的7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，其特征在于：所述7-氮杂吲哚与丙酸的使用量摩尔比为1:(1.5-1.8)。
6.根据权利要求1所述的7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，其特征在于：所述催化剂与乙醇的使用量质量体积比为6-8g/L。
7.根据权利要求1所述的7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，其特征在于：所述7-氮杂吲哚与六亚甲基四胺的投料摩尔比为1:(1.4-1.8)。
8.根据权利要求1所述的7-氮杂吲哚-3-甲醛的合成方法，其特征在于：所述制备方法的具体操作过程为，包括以下步骤：将丙酸溶于乙醇中，搅拌均匀，置于反应釜中，向其中加入7-氮杂吲哚，加入催化剂搅拌均匀，加热至温度为60-80℃，搅拌条件下向其中加入六亚甲基四胺，回流反应4-6h，反应结束，提纯得到7-氮杂吲哚-3-甲醛。
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|---|---|---|---|---|
| CN112409353A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-26 | 苏州艾缇克药物化学有限公司 | 一种7-氮杂吲哚衍生物的制备方法 |
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