CN1332948C - 双吲哚烷基衍生物的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双吲哚烷基衍生物的合成方法，由醛与吲哚进行合成反应，所述的醛选自C1至C10的脂肪醛或芳香醛，其特征在于：采用固体超强酸SO4 2-/TiO2作为催化剂，对应每毫摩尔的醛，催化剂的加入量为30-80毫克，研磨反应0.5小时至5小时，然后用溶剂洗涤，过滤，滤液浓缩即得到双吲哚烷基衍生物。本发明采用易于实现循环利用的固体超强酸催化剂代替传统质子酸或Lewis酸催化剂在无溶剂条件下来制备双吲哚烷基衍生物，避免了有机溶剂对环境产生的污染；反应产率高，时间短，操作简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种含有五节环，与其它环稠合、杂原子为氮原子的杂环化合物的制备，具体涉及一种双吲哚烷基化合物的合成方法。
背景技术
吲哚类化合物在自然界中广泛存在，许多吲哚的衍生物都具有一定的生理活性。双吲哚烷基化合物及其衍生物存在于大陆以及海洋原生物有生物活性的代谢物中，这些化合物具有一定的活性，如：抗肿瘤、抗病毒、抗菌和抗炎等多种生理活性，因此引起了有机化学家和药物学家浓厚的兴趣。其中双吲哚甲烷已经形成工业化生产的商品。
双吲哚烷基化合物的合成早在19世纪就有报道，一百多年来，双吲哚烷基化合物的合成取得了长足的发展。主要的合成方法是通过吲哚和醛或酮在质子酸或Lewis酸如：蒙脱土K-10、LiClO4、In(OTf)3、InCl3、I2、CAN、FeCl3等的催化下以较好的产率得到。但是这些方法都存在着一定的不足，如大量使用有毒有害的挥发性有机溶剂、使用昂贵的催化剂、苛刻的反应条件、复杂的操作程序以及催化剂不能回收利用等都在一定程度上限制了这些方法的推广。这就需要人们去寻找一种更符合绿色化学发展方向的反应体系，为以后的工业化生产打好基础。
近年来，随着人们环保意识的增强和环境立法日趋严格，化学工业中的污染问题已成为一凾待解决的问题。人们希望原料中的每一个分子都能转化为产品，实现污染的零排放，采用无毒无害的原料，生产环境友好产品。而催化剂在实现上述目的中起关键作用。酸催化剂如：H2SO4，HF，H3PO4等在催化领域中得到广泛的应用，但使用这类催化剂存在一些列诸如产生大量废液，设备腐蚀严重及催化剂与产物分离的困难，化学工艺上难以实现连续生产等缺点，而固体酸催化剂在很大程度上能解决上述问题。因而，以固体酸代替液体酸催化剂是实现环境友好催化工艺的一条最重要的途径。随着催化科学的发展及环境保护意识的日益增强，采用固体酸催化剂的工艺成为目前研究的热点。此类工艺因催化剂与反应物处于不同相，可回收并重复使用，且无设备腐蚀和环境污染问题，因而被称为清洁工艺。该工艺首先在石油炼制和石油化工领域开发成功，后被引入精细有机合成领域。超强酸是比100％的硫酸酸性还强的酸，在催化反应中，对烯烃双键异构化，水解，烯烃烷基化，酰化，酯化等方面都显示较高的活性，该类催化剂反应条件温和，有广泛的应用前景。然而，以此作为催化剂催化双吲哚烷基化合物的合成的反应却未见到相关文献报道。
发明内容
本发明目的是将固体超强酸催化剂引入双吲哚烷基衍生物的合成中，以提供一种产率高，无需有机溶剂参与的双吲哚烷基衍生物合成方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双吲哚烷基衍生物的合成方法，由醛与吲哚进行合成反应，所述的醛选自C1至C10的脂肪醛或芳香醛，采用固体超强酸SO4 2-/TiO2作为催化剂，对应每毫摩尔的醛，催化剂的加入量为30-80毫克，研磨反应0.5小时至5小时，然后用溶剂洗涤，过滤，滤液浓缩即得到双吲哚烷基衍生物。
上述技术方案中，所述研磨反应时的温度在25℃至60℃之间。温度会影响反应的速度，一般地，温度较高时，反应速度较快，例如，在50℃下反应时间在0.5小时至1.5小时之间，但温度过高会造成醛的分解，因此，以控制在60℃以下为宜。在进行工业化生产时，研磨可采用球磨机进行。
为使反应充分进行，以提高产物的纯度，优选的技术方案为，所述醛与吲哚的摩尔比为1∶2。
上述技术方案中，所述溶剂为乙酸乙酯。
上述技术方案中，过滤时所得的固体就是固体超强酸催化剂，催化剂经过简单的干燥，并于微波炉中活化两分钟即可用于下一次的催化反应中。
本方案的固体超强酸SO4 2-/TiO2催化剂的制备有文献报道，可以采用下列方法：在装有磁力搅拌器、滴液漏斗的圆底烧瓶中加入TiCl4液体，然后在强烈搅拌下慢慢滴入浓氨水，直至反应混合物的PH值等于8。所得的沉淀用去离子水洗涤至检测不出Cl-的存在为止，然后在100℃下干燥24小时。所得块状固体研磨成粉末，然后加入到适量0.5mol/L的H2SO4中，减压下出去水，所得样品于100℃下干燥12小时，之后于600℃下灼烧4小时即得固体超强酸催化剂。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.由于本发明采用易于实现循环利用的固体超强酸催化剂代替传统质子酸或Lewis酸催化剂在无溶剂条件下来制备双吲哚烷基衍生物，避免了有机溶剂对环境产生的污染；
2.本发明产率高，时间短，操作简单，而且催化剂可以方便地循环使用若干次，活性不会降低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：双吲哚甲烷的合成
取1毫摩尔的甲醛与2毫摩尔的吲哚置于研砵中，加入固体超强酸SO4 2-/TiO2催化剂，用量50毫克，在50℃下研磨反应0.5-1.5小时，然后用乙酸乙酯洗涤，过滤，滤液浓缩得到粗产品，进一步提纯得到较高纯度的双吲哚甲烷。
实施例二：双吲哚苯基甲烷的合成
取1毫摩尔的苯甲醛与2毫摩尔的吲哚置于反应瓶中，加入60mg的固体超强酸SO4 2-/TiO2，置于研砵中，研磨均匀，于红外灯下升温至50℃左右，经过0.5小时，TLC检测反应完全，用乙酸乙酯洗涤，过滤，滤液真空浓缩得到粗产品，进一步提纯即得到较高纯度的双吲哚苯基甲烷。
实施例三：双吲哚噻酚基甲烷的合成
取1毫摩尔的噻酚-2-甲醛与2毫摩尔的吲哚置于反应瓶中，加入45mg的固体超强酸SO4 2-/TiO2，置于研砵中，研磨均匀，于红外灯下升温至50℃左右，经过1.5小时，TLC检测反应完全，用乙酸乙酯洗涤，过滤，滤液真空浓缩得到粗产品，进一步提纯即得到较高纯度的双吲哚苯基甲烷。
实施例四：双吲哚壬基甲烷的合成
取1毫摩尔的壬醛与2毫摩尔的吲哚置于反应瓶中，加入50mg的固体超强酸SO4 2-/TiO2，置于研砵中，研磨均匀，于红外灯下升温至50℃左右，经过1.5小时，TLC检测反应完全，用乙酸乙酯洗涤，过滤，滤液真空浓缩得到粗产品，进一步提纯即得到较高纯度的双吲哚苯基甲烷。
实施例五：双5-甲基吲哚对硝基苯基甲烷的合成
取1毫摩尔的对硝基苯甲醛与2毫摩尔的5-甲基吲哚置于反应瓶中，加入50mg的固体超强酸SO4 2-/TiO2，置于研砵中，研磨均匀，于红外灯下升温至50℃左右，经过0.5小时，TLC检测反应完全，用乙酸乙酯洗涤，过滤，滤液真空浓缩得到粗产品，进一步提纯即得到较高纯度的双吲哚苯基甲烷。
Claims (4)
1.一种双吲哚烷基衍生物的合成方法，由醛与吲哚进行合成反应，所述的醛选自C1至C10的脂肪醛或芳香醛，其特征在于：采用固体超强酸SO4 2-/TiO2作为催化剂，对应每毫摩尔的醛，催化剂的加入量为30-80毫克，研磨反应0.5小时至5小时，然后用溶剂洗涤，过滤，滤液浓缩即得到双吲哚烷基衍生物。
2.根据权利要求1所述的双吲哚烷基衍生物的合成方法，其特征在于：所述研磨反应时的温度在25℃至60℃之间。
3.根据权利要求1所述的双吲哚烷基衍生物的合成方法，其特征在于：所述醛与吲哚的摩尔比为1∶2。
4.根据权利要求1所述的双吲哚烷基衍生物的合成方法，其特征在于：所述溶剂为乙酸乙酯。
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