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5,6-二羟基吲哚的制备方法技术

技术编号:41129795 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-30 17:58
本发明专利技术属于化学中间体制备领域,尤其涉及一种5,6‑二羟基吲哚的制备方法,按如下步骤实施:(1)通过固体硝化剂对3,4‑二苄氧基苯甲醛进行硝化得到2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯甲醛;(2)将步骤(1)所得硝化产物与硝基甲烷进行缩合反应,得到2,β‑二硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙烯;(3)向反应体系中加入催化剂,经过还原、分子内环化及脱苄基串联反应,即得目的产物5,6‑二羟基吲哚。本发明专利技术合成方法,具有原料易得,反应选择性好,纯度高,收率良好,反应条件温和,产品易于分离,环境友好等特点,适合于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学中间体制备领域,尤其涉及一种5,6-二羟基吲哚的制备方法


技术介绍

1、5,6-二羟基吲哚是黑色素的重要中间体,也是一些氨基酸、生物碱、色胺的中间体,它对角蛋白纤维的染色有较好的作用效果,能与靛红配伍,作为染发剂氧化或配合染料。由于其能通过生物方式转化成人体内本身含有的化学物质,具有极高的安全性。目前已在一些洗化用品中被用来取代苯胺、苯酚类化合物(wo 2006/062070;wo 2007/141919)。5,6-二羟基吲哚用于染发剂配方中以外,还用于护发定型香波的配方中。近年来,人们发现它还具有杀菌作用,可用作木材存放所需的防腐、杀菌剂。

2、基于5,6-二羟基吲哚在染发剂、防腐剂、抗氧化剂应用上面取得的良好作用,上世纪90年代初期欧莱雅、宝洁、花王等世界大型化妆品公司就已经开始5,6-二羟基吲哚及其相关产品应用。但截至目前世界上并无大规模批量生产该物质的相关报道,主要问题是5,6-二羟基吲哚的对合成环境要求苛刻,产品品质难以控制。

3、在早期的合成研究中[(1)mason,h.s.j.biol.chem.1948,172,83;(2)pawelek,j.;lerner,a.b.;nature,1978,276,627;(3)beer,r.j.s.;clarke,k.;khorana,h.g.;robertson,a.j.chem.soc.1948,2223]报到了以多巴胺(3,4-二羟基苯乙胺)及其衍生物为起始原料,通过生物合成方法经氧化环合得到5,6-二羟基吲哚。

4、该方法借助多巴胺中间体邻位二羟基的氧化-还原特性,通过苯乙胺的分子内环化,实现了5,6-二羟基吲哚的合成。但所用原料多巴胺,稳定性差,价格昂贵,受到原料来源的限制,无法满足规模生产的要求。

5、在文献[(1)benigni,j.d.;minnis,r.l.the synthesis of 5,6-dihydroxyindole and some of its derivatives,j.heterocyclic.chem.1965,2(4),387-392;(2)process for preparing5,6-dihydroxyindole.us 4595765]中,介绍了以3,4-二羟基苯甲醛为起始原料,经羟基的苄基保护、缩合、硝化形成2,β-二硝基苯乙烯,再经去保护和加氢还原环化,得到5,6-二羟基吲哚。在硝化过程中使用了浓硝酸作为硝化剂,在脱保护基过程中使用大量的三氟乙酸。强酸的使用对反应过程中设备的要求较高,同时大量强酸的使用给后续处理带来不便,导致产生大量工业废弃物,造成环境的污染,不利于规模化生产。

6、另外,该专利内容还介绍了采用胡椒醛为原料,虽然省去了引入羟基保护基的反应,但是该原料是急剧毒性,操作难度很大,无法实现批量制备。

7、在文献(murphy,b.p.;banks,h.d.synthesis of5,6-dihydroxy indole:a novelreductive cyclization of(e)-4,5-dihydroxy-2,β-dinitro-styrene.synth.commun.1985,(15):321-329)中介绍了采用香兰素为原料,甲氧基作为羟基保护基团的引入会给后续的脱保护工艺过程带来很大的问题,成为安全隐患。

8、作为对以上工艺过程的改进,文献(novellino,l.;ischia,m.;prota,g.expedient synthesis of 5,6-dihydroxyindole and derivatives via an improvedzn(ii)-assisted 2,β-dinitrostyrene approach,synthesis,1999,793-796)报到了通过3,4-二羟基苯甲醛不经过羟基保护,直接进行硝化与还原环化过程,但该反应在硝化过程使用四硝基甲烷,存在使用安全问题;在还原过程使用大量的保险粉和锌盐,给后续处理带来三废问题较大。

9、在公开报道的已有合成方法中,相对较为成熟的合成方法是以3,4-二甲氧基苯乙腈为原料[(1)5,6-二羟基吲哚及其3-烷基衍生物和中间体化合物的方法,cn 87107372a;(2)效军,孙树娟,陈炜,冯成,5,6-二羟基吲哚的合成,燃料与染色,2007,4(1),47-49],先进行脱甲基得到中间体3,4-二羟基苯乙腈;然后通过苄基保护得到3,4-二苄氧基苯乙腈;通过硝化得到2-硝基-3,4-二苄氧基苯乙腈;然后通过还原环化反应得到3,4-二苄氧基吲哚,最后脱去保护基得到5,6-二羟基吲哚。其中,硝化反应工艺中存在硝化反应放热量累积带来的安全风险问题。由于反应的工艺过程比较长,导致批量制备生产成本高,废水生产量大等问题。


技术实现思路

1、本专利技术旨在克服现有技术的不足之处而提供一种反应原料来源易得,条件易控,选择性好,收率高,操作过程简便的5,6-二羟基吲哚的制备方法。

2、为解决上述技术问题,本专利技术是这样实现的:

3、5,6-二羟基吲哚的制备方法,按如下步骤实施:

4、(1)通过固体硝化剂对3,4-二苄氧基苯甲醛进行硝化得到2-硝基-4,5-二苄氧基苯甲醛;

5、(2)将步骤(1)所得硝化产物与硝基甲烷进行缩合反应,得到2,β-二硝基-4,5-二苄氧基苯乙烯;

6、(3)向反应体系中加入催化剂,经过还原、分子内环化及脱苄基串联反应,即得目的产物5,6-二羟基吲哚。

7、作为一种优选方案,步骤(1)中,在冰乙酸中通过固体硝化剂对3,4-二苄氧基苯甲醛进行硝化。

8、进一步地,所述固体硝化剂为硝酸尿素、硝酸硫脲、硝酸胍或硝酸三聚氰胺中的一种或两种以上的混合物。

9、进一步地,步骤(1)中,所述硝化反应温度为-20~40℃。

10、进一步地,步骤(2)中,以甲酸铵盐作为反应介质,将步骤(1)所得硝化产物通过在甲酸铵盐中与硝基甲烷进行缩合反应。

11、进一步地,所述甲酸铵盐为甲酸-乙醇胺、甲酸-二乙醇胺、甲酸-三乙醇胺或甲酸-三乙胺中的一种或两种以上的混合物。

12、进一步地,步骤(2)中,所述缩合反应温度为20~120℃。

13、进一步地,步骤(3)中,所述钯碳催化剂用量为2,β-二硝基苯乙烯重量的0.5~30%。

14、进一步地,步骤(3)中,所述串联反应温度为20~120℃。

15、进一步地,步骤(3)中,向反应体系中加入钯碳催化剂,经过还原、分子内环化及脱苄基串联反应,即得目的产物5,6-二羟基吲哚。

16、本专利技术5,6-二羟基吲哚的合成方法系以3,4-二苄氧基苯甲醛为原料,通过固体硝化剂对原料进行硝化反应得到2-硝基-4,5-二苄氧基苯甲醛;再将硝化产物通过在甲酸铵盐中与硝基甲烷的缩合,得到2,β-二硝基-4,5-二苄本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于,按如下步骤实施:

2.根据权利要求1所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,在冰乙酸中通过固体硝化剂对3,4-二苄氧基苯甲醛进行硝化。

3.根据权利要求2所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:所述固体硝化剂为硝酸尿素、硝酸硫脲、硝酸胍或硝酸三聚氰胺中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求3所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述硝化反应温度为-20~40℃。

5.根据权利要求4所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,以甲酸铵盐作为反应介质,将步骤(1)所得硝化产物通过在甲酸铵盐中与硝基甲烷进行缩合反应。

6.根据权利要求5所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:所述甲酸铵盐为甲酸-乙醇胺、甲酸-二乙醇胺、甲酸-三乙醇胺或甲酸-三乙胺中的一种或两种以上的混合物。

7.根据权利要求6所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述缩合反应温度为20~120℃。>

8.根据权利要求7所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述钯碳催化剂用量为2,β-二硝基苯乙烯重量的0.5~30%。

9.根据权利要求7所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述串联反应温度为20~120℃。

10.根据权利要求9所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,向反应体系中加入钯碳催化剂,经过还原、分子内环化及脱苄基串联反应,即得目的产物5,6-二羟基吲哚。

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【技术特征摘要】

1.一种5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于,按如下步骤实施:

2.根据权利要求1所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,在冰乙酸中通过固体硝化剂对3,4-二苄氧基苯甲醛进行硝化。

3.根据权利要求2所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:所述固体硝化剂为硝酸尿素、硝酸硫脲、硝酸胍或硝酸三聚氰胺中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求3所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述硝化反应温度为-20~40℃。

5.根据权利要求4所述5,6-二羟基吲哚的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,以甲酸铵盐作为反应介质,将步骤(1)所得硝化产物通过在甲酸铵盐中与硝基甲烷进行缩合反应。

6.根据权利要求5所述5,6-二...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋也
申请(专利权)人:北京成宇化工有限公司
类型:发明
国别省市:

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