[發明專利]一種取代吲哚-3-乙酸的合成方法

有效

• 申請號: 201410479502.7
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104311469B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 葛裕華;潘東輝;康靜宜
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C07D209/18
• 分類號: C07D209/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 沈振濤

技術領域

本發明屬于有機化學合成領域，特別涉及一種取代吲哚-3-乙酸的合成方法。

背景技術

吲哚-3-乙酸是一類很重要的天然生長素，在低濃度下具有促進和調節植物生長的作用，在高濃度下顯示激素型除草劑的作用。取代吲哚-3-乙酸類化合物也是一類重要的化工中間體，在除草劑、生長素、分子印跡、生物代謝研究等領域具有重要作用。

目前，吲哚-3-乙酸可以通過以下方法進行合成：

《Organic?Syntheses》，44卷64頁(1964年)報道，以吲哚為原料，與羥基乙酸和氫氧化鉀水溶液在250℃條件下密閉反應，經降溫、萃取、酸化、避光干燥得到吲哚-3-乙酸。合成路線如下所示：

此路線是一條常見的制備吲哚-3-乙酸的方法，但是該方法反應溫度較高，并且要用到密閉反應釜，操作不便、收率較低，不適宜工業化生產。

中國專利CN102807567A報道，以吲哚為原料，與草酰氯在-5℃下反應，然后加入氫氧化鉀水溶液和水合肼回流48h，得到吲哚-3-乙酸。合成路線如下所示：

此路線大量使用毒性較大的水合肼，操作過程危險，環境污染嚴重，反應時間長，不適宜工業化生產。

《Phytochemistry》，72(卷)2008-2016頁(2011年)報道，以吲哚-3-乙腈為原料經硫葡萄糖苷酶催化得到吲哚-3-乙酸。合成路線如下所示：

此路線的原料吲哚-3-乙腈通過生物酶催化經多步反應獲得，過程復雜，副產物較多。

如果應用化學方法通過吲哚、二甲胺、甲醛和氰化鉀反應合成吲哚-3-乙腈，則路線較長，并且氰化鉀為劇毒物質，不適宜工業化生產。

發明內容

發明目的：為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種取代吲哚-3-乙酸的合成方法，以解決現有合成方法中路線長、原料毒性大、操作不便等技術問題。

技術方案：本發明提供的一種取代吲哚-3-乙酸的合成方法，包括以下步驟：

(1)以取代吲哚為起始原料，與酰基化試劑在催化劑作用下加熱回流反應，經過傅-克酰基化得到1,3-二乙酰基取代吲哚；

(2)步驟(1)的中間體1,3-二乙酰基取代吲哚無需精制，直接與嗎啉和硫磺加熱回流反應，經過Willgerodt-Kindler重排反應，在無機堿催化下水解，酸化后得到取代吲哚-3-乙酸；

合成路線如下：

其中，R為任意取代基，如氟、氯、溴、碘、烷基、氨基、烷氧基、芐基、氰基、

硝基、烷酰基和烷氧羰基等任意基團，可以是吲哚環上4-、5-、6-、7-位的任意位置。

步驟(1)中，所述催化劑為路易斯酸，優選氯化鋁、三氯化鐵、氯化鋅，最優選氯化鋁。

步驟(1)中，酰基化試劑為乙酰氯、乙酸酐或乙酸，優選乙酰氯。

步驟(1)中，反應溶劑為二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、四氫呋喃、甲醇、乙酸酐、甲苯、苯，優選二氯甲烷。

步驟(1)中，反應溫度為20～120℃，優選30～60℃。

步驟(1)中，取代吲哚與酰基化試劑的摩爾比為1:(1～3)，優選1:2。

步驟(2)中，所述中間體1,3-二乙酰基取代吲哚的用量，以起始原料取代吲哚計，與嗎啉和硫磺的摩爾比為1:(3～5):(1～3)，優選1:3.7:2.5。

步驟(2)中，回流反應溫度為100～150℃，優選110～130℃。

步驟(2)中，所述無機堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、甲醇鈉、氫化鈉，優選氫氧化鈉；所述酸為鹽酸、硫酸、磷酸、醋酸等，優選鹽酸。

有益效果：本發明提供的取代吲哚-3-乙酸的合成方法具有路線短，收率高，反應條件溫和，操作方便，避免環境污染等優點，適于工業化生產。

具體而言，本發明方法相對于現有技術具有以下突出的優勢：

(1)合成路線短、后處理簡便，所用各種原料來源廣泛且穩定，無需特殊處理，適合大規模生產；

(2)操作條件溫和，無需高溫或低溫反應，生產成本低；

(3)避免使用毒副作用大的原料和溶劑，操作安全，減少了環境污染和危害。

具體實施方式