CN112409353A - 一种7-氮杂吲哚衍生物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种7‑氮杂吲哚衍生物的制备方法，包括以下步骤：在惰性气体中将7‑氮杂吲哚与二甲基乙酰胺置于碱性条件下进行催化反应，制得7‑氮杂吲哚‑3‑甲醛；其中，所述催化反应中，使用的催化剂为碱性催化剂和铵盐的混合物；其中所述碱性催化剂为碱金属氢化物、碱土金属氢化物、碱金属醇盐与碱土金属醇盐中的一种或多种。本发明采用碱性催化剂配合铵盐作为催化体系，反应转化率高，选择性强且反应条件温和，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-氮杂吲哚衍生物的制备方法。
背景技术
吲哚类化合物是一种重要杂环化合物，其具有多种生物活性，是自然界中分布最为广泛的杂环化合物。吲哚类化合物是重要的有机化工原料和产品，可以作为医药、农药、染料、香料及其他精细化工产品的中间体，在多个领域具有广泛的应用。在医药方面，具有多种生物活性；在农药方面，吲哚类化合物可以作为杀菌剂等；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。吲哚类化合物合成方法的开发具有重要意义。
7-氮杂吲哚是氮杂吲哚中重要的一种，7-氮杂吲哚衍生物在化工合成领域同样具有重要地位。7-氮杂吲哚衍生物种类繁多，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。
发明内容
本发明的目的是提供一种7-氮杂吲哚衍生物的制备方法，该方法采用碱性催化剂配合铵盐作为催化体系，反应转化率高；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-氮杂吲哚衍生物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：在惰性气体中将7-氮杂吲哚与二甲基乙酰胺置于碱性条件下进行催化反应，制得7-氮杂吲哚-3-甲醛；其中，所述催化反应中，使用的催化剂为碱性催化剂和铵盐的混合物；其中所述碱性催化剂为碱金属氢化物、碱土金属氢化物、碱金属醇盐与碱土金属醇盐中的一种或多种。
优选的，所述惰性气体选自空气、氮气、氦气、氩气、二氧化碳、一氧化碳、水蒸气中的任意一种或其任意组合。
优选的，所述碱性条件包括：向7-氮杂吲哚与二甲基乙酰胺的混合溶液中加入碱性物质，以构成碱性条件；其中，所述碱性物质包括有机碱、无机碱，或两者的组合。
优选的，所述碱性物质为氢氧化钠。
优选的，所述加入铵盐中的负离子为HCOO-、CH3COO-、Cl-、Br-、CO3 2-、NO3 -SO4 2-、HSO4 -与PO4 -中的一种或多种。
优选的，所述催化反应的反应温度为60-140℃，反应时间为4-9h。
优选的，所述7-氮杂吲哚与二甲基乙酰胺的投料摩尔比为1:(0.99-1.3)。
优选的，所述碱性催化剂为甲醇钠和氧化钾的混合物。
优选的，所述碱性催化剂为甲醇钠和氧化钾的摩尔比为4：1的混合物。
优选的，所述制备方法的具体操作过程为，包括以下步骤：将7-氮杂吲哚溶于有机溶剂中，通入惰性气体，加入催化剂，搅拌条件下向其中加入二甲基乙酰胺和铵盐的混合物，保持一定温度进行催化反应，反应结束，提纯得到7-氮杂吲哚-3-甲醛。
为解决现有技术问题，本申请公开了一种7-氮杂吲哚衍生物的合成方法，在惰性气体中将7-氮杂吲哚与二甲基乙酰胺置于碱性条件下使用的催化剂为碱性催化剂和铵盐的混合物，进行催化反应，制得7-氮杂吲哚-3-甲醛。本申请中采用碱性催化剂配合铵盐作为催化体系，反应转化率高，选择性强且反应条件温和，成本低，适合大规模工业化生产。除上述优点外，本发明不使用贵金属催化剂、路线简洁，降低了废弃物的排放且收率较高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在一些实施例中，本发明的合成方法可以包括：
在惰性气体中将7-氮杂吲哚与二甲基乙酰胺置于碱性条件下进行催化反应，制得7-氮杂吲哚-3-甲醛。
其中，所述催化反应中，使用的催化剂为碱性催化剂和铵盐的混合物；其中所述碱性催化剂为碱金属氢化物、碱土金属氢化物、碱金属醇盐与碱土金属醇盐中的一种或多种。所述碱金属醇盐与碱土金属醇盐中的醇优选为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或叔丁醇。具体的，所述碱性催化剂包括但不限于氢化钠、氢化钾、氢化钙、甲醇钠、甲醇钾、叔丁醇钾、氢氧化钠等，碱土金属氢等。
其中，所述惰性气体选自空气、氮气、氦气、氩气、二氧化碳、一氧化碳、水蒸气中的任意一种或其任意组合。
其中，所述碱性条件包括：向7-氮杂吲哚与二甲基乙酰胺的混合溶液中加入碱性物质，以构成碱性条件；其中，所述碱性物质包括有机碱、无机碱，或两者的组合，包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钾等。
其中，所述铵盐中的负离子为HCOO-、CH3COO-、Cl-、Br-、CO3 2-、NO3 -SO4 2-、HSO4 -与PO4 -中的一种或多种。
其中，所述催化反应的反应温度为60-140℃，反应时间为4-9h。例如，可以在较为温和的60℃下反应8h。
下面是具体本发明一些更为具体的实施方式：
实施例1
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，将7-氮杂吲哚溶于有机溶剂中，7-氮杂吲哚与丙酸的使用量摩尔比为1:5，通入惰性气体二氧化碳，加入催化剂甲醇钠和氧化钾，搅拌条件下向其中加入碳酸铵，保持80℃温度下进行催化反应，持续6h，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98.8％，纯度为99.2％。
实施例2
将丙酸溶于乙醇中，丙酸的质量浓度为8mol/L，搅拌均匀，置于反应釜中，将7-氮杂吲哚溶于有机溶剂中，7-氮杂吲哚与丙酸的使用量摩尔比为1:4，通入惰性气体二氧化碳，加入催化剂甲醇钠和氧化钾，二者比例4：1，搅拌条件下向其中加入硝酸铵，保持90℃温度下进行催化反应，持续4h，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96.8％，纯度为99.3％。
实施例3
将丙酮溶于乙醇中，丙酸的质量浓度为2mol/L，搅拌均匀，置于反应釜中，将7-氮杂吲哚溶于有机溶剂中，7-氮杂吲哚与丙酮的使用量摩尔比为1:3，通入惰性气体二氧化碳，加入催化剂甲醇钠和氧化钾，二者比例3：1，搅拌条件下向其中加入碳酸铵，保持60℃温度下进行催化反应，持续8h，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97.3％，纯度为98.9％。
实施例4
将丙酮溶于乙醇中，丙酸的质量浓度为4mol/L，搅拌均匀，置于反应釜中，将7-氮杂吲哚溶于有机溶剂中，7-氮杂吲哚与丙酮的使用量摩尔比为1:6，通入水蒸气，加入催化剂甲醇钠，搅拌条件下向其中加入硝酸铵，保持70℃温度下进行催化反应，持续8h，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98.2％，纯度为99.4％。
实施例5
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，将7-氮杂吲哚溶于有机溶剂中，7-氮杂吲哚与丙酮的使用量摩尔比为1:3.5，通入水蒸气，加入催化剂甲醇钠，搅拌条件下向其中加入硝酸铵，保持95℃温度下进行催化反应，持续4h，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99.1％，纯度为99.2％。
实施例6
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，将7-氮杂吲哚溶于有机溶剂中，7-氮杂吲哚与丙酮的使用量摩尔比为1:3.5，通入水蒸气，加入催化剂甲醇钠，搅拌条件下向其中加入硝酸铵，保持90℃温度下进行催化反应，持续7h，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98.1％，纯度为98.8％。
Claims (10)
1.一种7-氮杂吲哚衍生物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
在惰性气体中将7-氮杂吲哚与二甲基乙酰胺置于碱性条件下进行催化反应，制得7-氮杂吲哚-3-甲醛；
其中，所述催化反应中，使用的催化剂为碱性催化剂和铵盐的混合物；
其中所述碱性催化剂为碱金属氢化物、碱土金属氢化物、碱金属醇盐与碱土金属醇盐中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述惰性气体选自空气、氮气、氦气、氩气、二氧化碳、一氧化碳、水蒸气中的任意一种或其任意组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述碱性条件包括：
向7-氮杂吲哚与二甲基乙酰胺的混合溶液中加入碱性物质，以构成碱性条件；
其中，所述碱性物质包括有机碱、无机碱，或两者的组合。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述碱性物质为氢氧化钠。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加入铵盐中的负离子为HCOO-、CH3COO-、Cl-、Br-、CO3 2-、NO3 -SO4 2-、HSO4 -与PO4 -中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述催化反应的反应温度为60-140℃，反应时间为4-9h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述7-氮杂吲哚与二甲基乙酰胺的投料摩尔比为1:(0.99-1.3)。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述碱性催化剂为甲醇钠和氧化钾的混合物。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述碱性催化剂为甲醇钠和氧化钾的摩尔比为4：1的混合物。
10.根据权利要求1所述的方法，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7-氮杂吲哚溶于有机溶剂中，通入惰性气体，加入催化剂，搅拌条件下向其中加入二甲基乙酰胺和铵盐的混合物，保持一定温度进行催化反应，反应结束，提纯得到7-氮杂吲哚-3-甲醛。
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