制备吲哚啉的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备吲哚啉的方法，其特征在于包括以下步骤：a.苯肼盐酸盐或含取代基团的苯肼盐酸盐与甲基酮类化合物，在无催化条件下在溶剂中经缩合、关环生成C2‑甲基吲哚或其衍生物，再降温析盐、抽滤、脱溶；b．上述缩合关环产物C2‑甲基吲哚或其衍生物在加压、溶剂、催化条件下与氯甲烷反应生成相应的季铵盐或其含取代基团的季铵盐，c．将b步骤生成的盐溶于水后在溶剂和碱液中碱解，分层、脱溶、蒸馏得到产品如：1,3,3‑三甲基‑2‑亚甲基吲哚啉或其衍生物。整个工艺过程简捷、三废量较少，成本低、收率高，是一种适合工业化放大，经济效益突出的绿色工艺。

【技术实现步骤摘要】
制备吲哚啉的方法
本专利技术属于精细化工领域，具体涉及一种制备吲哚啉的方法。
技术介绍
吲哚啉主要用于合成吲哚类的衍生产品，例如吲哚啉类染料、太阳能电池的敏剂，具有良好的光电转化性能。它也是医药、植物生长调节剂的重要中间体。吲哚啉最主要用途是医药和农药合成的中间体，还可以合成溴芬酸钠，是非甾体消炎药，具有强力镇痛作用。吲哚啉类染料用作准固态染料敏化太阳能电池的敏剂，具有良好的光电转化性能。吲哚啉(III)或(V)通式如下：其中:R1=-H;-CH3;-CF3;-OCH3;-X(X=F,Cl,Br.I);-COOH；-OC2H5;R2’=-H;-(CH3)2;-(CH3)(CH2CH3);-(CH2CH3)2;-(C4H8);-(C5H10)。
技术实现思路
本专利技术的目的是避免现有技术的缺陷，提供一种环保、高效的制备吲哚啉的方法为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种制备吲哚啉的方法，其特征在于包括以下步骤：a.苯肼盐酸盐或含取代基团的苯肼盐酸盐与甲基酮类化合物，在无催化条件下在溶剂中经缩合、关环生成C2-甲基吲哚或其衍生物，再降温析盐、抽滤、脱溶；所述苯肼盐酸盐或含取代基团的苯肼盐酸盐通式为：其中R1=-H;-CH3;-CF3;-OCH3;-X(X=F,Cl,Br.I);-COOH；-OC2H5；所述的甲基酮类化合物具有如下通式：其中R2=-CH3;=(CH3)2；-CH(CH3)2;-CH(CH3)(CH2CH3);-CH(CH2CH3)2;-(C5H10);-(C6H12)；所述C2-甲基吲哚或其衍生物其通式为：其中:R1=-H;-CH3;-CF3;-OCH3;-X(X=F,Cl,Br.I);-COOH；-OC2H5;R2’=-H;-(CH3)2;-(CH3)(CH2CH3);-(CH2CH3)2;-(C4H8);-(C5H10)；b．上述缩合关环产物C2-甲基吲哚或其衍生物在加压、溶剂、催化条件下与氯甲烷反应生成相应的季铵盐或其含取代基团的季铵盐，其通式为；其中:R1=-H;-CH3;-CF3;-OCH3;-X(X=F,Cl,Br.I);-COOH；-OC2H5;R2’=-H;-(CH3)2;-(CH3)(CH2CH3);-(CH2CH3)2;-(C4H8);-(C5H10)；c．将b步骤生成的盐溶于水后在溶剂和碱液中碱解，分层、脱溶、蒸馏得到产品如：1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉或其衍生物,其通式为：其中:R1=-H;-CH3;-CF3;-OCH3;-X(X=F,Cl,Br.I);-COOH；-OC2H5;R2’=-H;-(CH3)2;-(CH3)(CH2CH3);-(CH2CH3)2;-(C4H8);-(C5H10)。步骤a所用的溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、甲苯、水、二氯乙烷或环己烷。步骤a中苯肼盐酸盐或含取代基团的苯肼盐酸盐与甲基酮类化合物的摩尔比为1：1.0-2.5，优选1：1.0-1.1。步骤a中,反应温度控制为80-120°C，优选95-105°C。步骤a中，反应物除使用苯肼盐酸盐及衍生物外，还能使用苯肼硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、草酸盐、其它有机酸盐及其衍生物。步骤a中，所述的溶剂为正丁醇、甲苯时反应在常压下进行；当溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、水、二氯乙烷或环己烷时，反应在加压条件下进行，压力控制为0.05-1.5MPa，优选0.1-0.3MPa。步骤b中，所用的溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、甲苯、水、二氯乙烷或环己烷。步骤b中，氯甲烷的加入量为C2-甲基吲哚或其衍生物的1.5-10倍，优选2-5倍；压力控制为0.5-2.5MPa，优选1.5-2.2MPa；反应温度控制60-150°C，优选为90-100°C。步骤b中，催化剂为四丁基碘化铵、碘化钾或碘化钠；催化剂加入量为C2-甲基吲哚质量的0.1-10%，优选0.5-5%。步骤c中，碱为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾；温度控制为10-90°C，优选20-40°C。本专利技术的原理如下：1.缩合、关环化学反应方程式2.N-甲基化成盐化学反应方程式3.N-甲基化季铵盐碱解的化学反应方程式4.本方法制备的目标化合物为具有通式（Ⅲ）或（V）结构的化合物or其中:R1=-H;-CH3;-CF3;-OCH3;-X(X=F,Cl,Br.I);-COOH；-OC2H5;R2’=-H;-(CH3)2;-(CH3)(CH2CH3);-(CH2CH3)2;-(C4H8);-(C5H10)。本专利技术的有益效果是：以苯肼盐酸盐或含取代基团的肼盐为原料，通过缩合、关环、成盐、碱解得到吲哚类化合物。综合关环反应能有效利用物料自身的所带的氯化氢，不需要添加额外的催化剂或酸，反应路线简捷，反应条件温和；反应转化率高，符合绿色化学理念；副产物盐可凭借简单的过滤就可分离，收率高，废水量少；成盐反应采用廉价低毒的氯甲烷在加压反应釜中进行，杂质少，选择性好；利用加压釜实现N-的甲基化反应，选择性达到98%以上。整个工艺过程简捷、三废量较少，成本低、收率高，是一种适合工业化放大，经济效益突出的绿色工艺。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体调减的实验方案，通常按照常规条件。比例和百分比基于重量，除非另有说明。实施例1：一种制备吲哚啉的方法，其特征在于包括以下步骤：a.500mL四口瓶中依次加入72.3g苯肼盐酸盐、44.4g甲基异丙基酮和236g正丁醇，随后开启搅拌，升温至微回流，温度在90-100°C,反应4-6h至反应终点。降温使盐析出，抽滤，适量正丁醇漂洗滤饼，合并有机相并脱溶。b.1L压力釜中加入上述脱溶后的母液、230g甲苯、3.9g碘化钾，并通入75g氯甲烷气体，升温至90-100°C，压力1.3-1.8MPa，反应8-12h至反应终点，加水溶解，分层，水相转入下一步反应。c.室温下，1L的四口瓶中上述有机相中加入112g30%KOH溶液，滴加上述的水相3-4h，保温2h至反应终点，调中性分层。有机相脱溶后经过蒸馏即得到如式V-1得到1，3，3-三甲基-2-亚甲基二氢吲哚77.9g，全程综合收率90.2%。实施例2，一种制备吲哚啉的方法，其特征在于包括以下步骤：a.500mL四口瓶中依次加入72.3g苯肼盐酸盐、48g甲基异丙基酮和236g甲苯，随后开启搅拌，升温至微回流，温度在90-100°C，反应8-10h至反应终点。降温调中性，分层，有机相转入下一单元。b.1L压力釜中加入上述甲苯母液、3.9g碘化钠，并通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备吲哚啉的方法，其特征在于包括以下步骤：/na.苯肼盐酸盐或含取代基团的苯肼盐酸盐与甲基酮类化合物，在无催化条件下在溶剂中经缩合、关环生成C2-甲基吲哚或其衍生物，再降温析盐、抽滤、脱溶；/n所述苯肼盐酸盐或含取代基团的苯肼盐酸盐通式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种制备吲哚啉的方法，其特征在于包括以下步骤：
a.苯肼盐酸盐或含取代基团的苯肼盐酸盐与甲基酮类化合物，在无催化条件下在溶剂中经缩合、关环生成C2-甲基吲哚或其衍生物，再降温析盐、抽滤、脱溶；
所述苯肼盐酸盐或含取代基团的苯肼盐酸盐通式为：



其中R1=-H;-CH3;-CF3;-OCH3;-X(X=F,Cl,Br.I);-COOH；-OC2H5；
所述的甲基酮类化合物具有如下通式：



其中R2=-CH3;=(CH3)2；-CH(CH3)2;-CH(CH3)(CH2CH3);-CH(CH2CH3)2;-(C5H10);-(C6H12)；
所述C2-甲基吲哚或其衍生物其通式为：



其中:
R1=-H;-CH3;-CF3;-OCH3;-X(X=F,Cl,Br.I);-COOH；-OC2H5;
R2’=-H;-(CH3)2;-(CH3)(CH2CH3);-(CH2CH3)2;-(C4H8);-(C5H10)；
b．上述缩合关环产物C2-甲基吲哚或其衍生物在加压、溶剂、催化条件下与氯甲烷反应生成相应的季铵盐或其含取代基团的季铵盐，其通式为；



其中:R1=-H;-CH3;-CF3;-OCH3;-X(X=F,Cl,Br.I);-COOH；-OC2H5;
R2’=-H;-(CH3)2;-(CH3)(CH2CH3);-(CH2CH3)2;-(C4H8);-(C5H10)；
c．将b步骤生成的盐溶于水后在溶剂和碱液中碱解，分层、脱溶、蒸馏得到产品如：1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉或其衍生物,其通式为：



其中:R1=-H;-CH3;-CF3;-OCH3;-X(X=F,Cl,Br.I);-COOH；-OC2H5;
R2’=-H;-(CH3)2;-(CH3)(CH2CH3);-(CH2CH3)2;-(C4H8);-(C5H10)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王志会，刘永宏，沈精平，
申请(专利权)人：白银帕潘纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62