
工艺控制
吲哚-3-甲醇的绿色合成工艺探讨高彩霞陈成文方金印颜猛(山东国润生物医药有限公司,山东菏泽274000)
摘要:以吲味、三氯氧磷、N,N-二甲基甲酰胺为原料,通过 Vilsmeier-Haack反应合成叫吲噪-3-甲醛;再选择乙醇=水反应体系,用弱氢化钠做还原剂,在室温条件下(30℃)还原生成吲噪-3-甲醇粗品,经二氯乙烷苯取,石油醚精制,得到纯度大于 99.0%的吲噪-3-甲醇精品。反应条件温和,溶制可回收套用,产率可达85.0%。
关键词:吲噪3-甲醇;吲噪-3-甲醛;Vilsmeier-Haack反应;乙醇一水体系;硼氢化钠
吲哚-3-甲醇作为十字科蔬菜的自然食物成分,对机体许多器官的肿瘤发生具有抑制作用,对密具有一定的化学预防作用,并可使肿瘤多药耐药性逆转。
目前,吲哚-3-甲醇的合成方法大多以吲哚-3-甲醛为原料,在不同的反应体系中(甲醇、乙醇、热水)以不同的还原剂(氢化锂铝、硼氢化钠、氢气等),还原吲哚-3-甲醛得到吲哚-3-甲醇。上述方法中,产品色泽不好,所用溶剂毒性较大,产品收率低等缺点。本文以吲哚-3-甲醛为原料,选择乙醇-水反应体系,二氯乙烷萃取,石油醚精制,反应条件温和,反应时间短,所用溶剂均可回收套用,减少环境污染,收率可达85%。
1实验部分 1.1试剂与仪器
吲哚、氧氯化磷、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、氨氧化钠、乙醇、硼氢化钠、二氯乙烷、石油醚等,均为分析纯。
三口烧瓶、低温真空干燥箱、熔点测定仪、高效液相色谱仪。
1.2实验步票
合成步媒如下所示:
以哚为起始原料,DMF为参与原料和溶剂情况中加人三氯氧磷反应制得吲哚-3-甲醛,反应收率达到了97%。然后再以制得的鸣一3-甲醛为原料在乙醇一水反应体系中,加人翻氢化钠为还原剂制备吲哚-3-甲醇,再用二氯乙烷和石油醛精制,制得最终产品,收率达到85%以上,产品纯度99%以上。
1.2.1吲哚-3-甲醛的合成
将321克DMF置于3000mL三口烧瓶中,冷却至0℃,于 10℃以下滴加170克氧氯化磷,瓶内液体变成粉红色:将117克吲哚溶于117克DMF中,然后将此溶液于10℃以下滴人上述粉红色溶液中;滴加结束后,在0-10℃条件下保温3h,然后升温至 35-40℃,并在此温度下搅拌保温1h,直至反应溶液变澄清亮黄色,然后加人500mL冰水,溶液变为透明的鲜红色,温度维持在 40℃C以下,滴人预先由440克氢氧化钠和1200mL冷水配制并冷却的氢氧化钠溶液,前期缓慢滴加,滴加约1/3溶液额色渐变黄色,然后快速滴加,反应液颜色变为透明鲜红色,此时pH为10,然后升温至90℃左右保持回流10min,冷却至室温,冰箱过夜,
276十化置线2016年12月方方数据
过滤,干燥,得吲哚-3-甲醛粗品,粗品用95乙醇精制得吲哚 3-甲醛成品。外观为淡黄色固体结晶粉末,纯度99%以上,熔点为97.1-97.3℃。
1.2.2吲哚-3-甲醇的合成
将50克吲哚-3-甲醛和300mL乙醇-水置于500mL三口烧瓶中,在室温条件下分次加人6.8克硼氢化钠,加完后,在室温下继续搅拌反应2小时,反应时间结束后,将反应液加入2倍量的水,冷藏2小时,过滤,得吲噪-3-甲醇粗品。将过滤所得滤液用二氯甲烷萃取,分离萃取相,将吲噪-3-甲醇粗品溶于苯取相中,加5倍体积的石油醚打浆精制,过滤,真空干燥,得吲哚-3-
甲醇精品,纯度大于99.0%,产率达85.0%。 2结果与讨论
本文探讨了溶剂用量、原料配比、反应时间、反应温度等因素对产品纯度和收率的影响,所得结论如下所示:①投料量一定,乙醇-水为溶剂,对产品产率的影响。本实验选用6:4的乙醇-水体系下反应,反应时间明显降低,反应温度温和,而且收率很高,产品采用二氯乙烷溶解,石油醚精制,精制的原料可以回收利用,大大降低了原料成本。而且产品外观无色,产品纯度达到99%以上;②原料配比对产品产率的影响。本文选定原料吲哚为固定量,考察了硼氢化钠和溶剂的用量,硼氢化钠为 0.7g时反应的收率最好,溶剂为30ml时最适合反应的进行,③ 反应温度对产品产率的影响。同时考察了温度对反应收率的影响,温度为30C时反应收率最高,过低或过高都不利于反应的进行。
本文同时对乙醇-水反应溶剂进行了套用,结果表明并不影响反应的进行,同时也有反应时间的迹象,所以反应溶剂的套用在本实验中是可行的。同时又对石油醚和二氯乙烷的精制液按一定比例进行了重复使用,也表现出了优良的重复性,
这样既可以大大降低了生产成本,同时也对环境友好。 3结语
综上所述,以吲哚-3-甲醛为原料,选择硼氢化钠为还原剂,乙醇-水(配比6:4)为反应溶剂,反应温度为30℃,反应时间为2小时,所得吲哚-3-甲醇粗品,经二氟乙烷萃取,石油醚重结晶,避免使用苯、甲苯等有毒溶剂,产品纯度高达99.0%,产率可达到85.0%。本法反应条件温和,操作方便,所用的溶剂均可以
回收套用即缩减了生产成本,也避免了环境污染。参考文献:
[1]沈新安.吲噪3-甲醇的合成[J]现代化工,2008,6:43-45.[2]徐继红,楼亚敏.引噪-3-甲醇防癌作用研究进展[]浙江
医科大学学报,1998,27(6):284286.
[3]韩锐.肿瘤化学预防及药物治疗[M]北京:北京医科大学,中国协和医科大学联合出版社,1991:382