吲哚-3-甲醇的合成

第28卷第6期现代化工2008年6月Modem Chemical Industry43吲哚-3-甲醇的合成沈新安(江苏省徐州医药高等职业学校,江苏徐州221116摘要:以吲哚、氧氯化磷和N,N-二甲基甲酰胺为原料通过 Vilsmeier. Haack反应合成吲哚3-甲醛,产率为871%;再选择甲苯-水反应体系用硼氢化钾作还原剂在50-60℃下还原得吲噪-3-甲醇反应条件温和将反应、萃取、重结晶一次性完成,产率为69.0%。关键词:吲哚-3-甲醇;吲哚3-甲醛; Vilsmeier-Haack反应;硼氢化钾图分类号:0629文献标识码:A文章编号:0253-4320(2008)06-0043-03Synthesis of Indole-3-carbinol(Jiangsu Xuzhou vocational College of Pharmaceutics, Xuzhou 221116, China)Abstract: In an industrial scale, indole-3-carboxaldehyde is obtained in a yield of 87. 1% from indole by Vilsmeier-Haackeaction with phosphorus oxychloride and N, N-dimethy lfomamde. Under the temperature between 50-60C indole-3-aboxaldehyde is reduced with potassium borohydride to give indole-3-carbinol in the presence of methy benzene and water.Theyield of indole-3-carbinol can reach 69.0%吲哚-3-甲醇(B3C)作为十字科蔬菜的自然食物50、200、300L搪瓷反应釜;低温真空干燥箱;成分,对机体许多器官的肿瘤发生具有抑制作用,对φ200mx4000m填料塔。XCR-显微熔点测定癌具有一定的化学预防作用,并可使肿瘤多药耐药仪; Vario elⅢ元素自动分析仪;FIR-360红外光谱性逆转1-3。文献报道的吲哚-3-甲醇合成方法大仪;AV-50核磁共振仪; varian506高效液相色多以吲哚-3-甲醛为原料,在不同的反应体系中(甲谱仪。醇、乙醇、热水)以不同的还原剂(氢化锂铝6、硼氢12实验步骤化钠6氢气等),还原吲哚-3-甲醛得到吲哚-3合成步骤见下式甲醇,上述合成方法中,以甲醇为溶剂工艺过程烦CH, POCL琐,产品色泽不好;以乙醇为溶剂8,大量无机盐存在于粗品中,需进行重结晶;以热水为溶剂,硼氢化( OH钾分解过快,产品产率较低。笔者以吲哚、氧氯化磷和N,N-二甲基甲酰胺为原料,通过 Vilsmeier-Haack1.2.1吲噪-3-甲醛的合成反应首先合成吲哚-3-甲醛,再选择甲苯-水反应体在50L搪瓷反应釜中加入8kgN,N-二甲基系,将反应、萃取、重结晶一次性完成,用硼氢化钾还甲酰胺、17kg吲哚搅拌溶解,备用原得吲哚-3-甲醇。该法反应条件温和,操作简便,在200L搪瓷反应釜中加入32kgN,N-二甲基大大降低生产成本,产率较高,成功地实现了工业化甲酰胺搅拌冷却至5~8℃,开始滴加氧氯化磷,控生产。制滴加速度保证反应釜内温度在15~20℃;氧氯1实验部分化磷滴加完毕后,开始滴加溶有吲哚的N,N-二甲基甲酰胺溶液,反应釜内温度控制在20~30℃,滴11试剂与仪器加完毕后在该温度下不断搅拌约45min,加入碎冰吲哚、氧氯化磷、N,N-二甲基甲酰胺(DMF).20属切的mm质量分数的氢氧化钠氢氧化钠、甲苯、硼氢化钾等,均为化学纯。水中国煤化工℃;一次性加CNMHG收稿日期:2008-02基金项目:江苏省火炬计划项目(HO329)作者简介:沈新安(19%65-),男大学高级工程师副教授,主要从事精细化工产品开发,0516-8259046,dem650109@126.cm4现代化工第28卷第6期入约30kg16%质量分数的氢氧化钠水溶液;加热至沸腾1min,冷却、结晶、离心过滤、蒸馏水洗涤烘干2结果与讨论得1263kg浅黄色结晶体,产率87.1%,熔点19721吲哚3甲醛的合成198℃(文献[9]数据为19-197℃)。吲哚-3-甲醛吲哚具有弱酸性,其亲电取代反应在杂环上进的结构经由元素分析、红外(R)和核磁共振氢谱行取代基主要进入B-位。因为进人B-位后形成(H-NMR)证实。元素分析,实验值(理论值)/%:C的中间体正离子保留了苯环结构,电荷可向苯环上7471(74.47),H4.80(4.86),N9.56(9.65)。R离域而趋于稳定。通过 Vilsmeier-Haack反应在芳杂(KBr),y/cm-1:3171,3043,2932,2821,2712,环上引人甲酰基,在这里甲酰基主要进入吲哚环的1635,1573,1520,144,41930H-MMR(500MH,月-位。其反应机理为N-取代的甲酰胺先与氧氯化DMSO-d6),:719-8,26(m,5H,AH),993(s,1H,磷生成配合物然后进一步解离为具有正碳离子的CHO),12.10(s,1H,NH)。活性中间体,再对芳核进行亲电取代反应,生成a1.2.2吲哚-3-甲醇的合成氯胺后很快水解成醛m在300L搪瓷反应釜中加入8.7kg吲哚-3-甲N,N-二甲基甲酰胺与氧氯化磷反应生成配合醛、145kg甲苯、6.48kg硼氢化钾,48kg蒸馏水加物是放热反应须在冰水浴中进行,并严格控制反应热,维持反应温度50~60℃5h,冷却至15~20℃,温度,否则会影响产品的色泽;C-甲酰化反应是吸加50kg蒸馏水处理,离心过滤、蒸馏水洗涤、烘干热反应,需要加热。所用的氧氯化磷是催化剂,作用得609kg灰白色片状晶体,产率69.0%,熔点98是促进二甲胺的脱落并与之结合,其纯度会影响产100℃(文献99-100℃0)。元素分析,实验值(理品的收率,所以使用前需重新蒸馏论值)/%:C73.58(73.45),H6.20(6.16),N942吲哚环是亲电杂环,在酸性条件下尤其不稳定9.52)。R(KBr),y/cm-1:3380,3052,2927,可能发生吲哚环的自聚和氧化反应,反应后期氢氧2865,1543,145,1420,1356H-MMR(500MH,化钠的加入可以中和反应生成的磷酸和盐酸。DMSO-d6),8:467(d,J=5.3H,2H,CH2),4.122吲哚-3-甲醇的合成(dd,J=6.0,4.7H,1H,OH),6%~7.63(m,5H,笔者选用硼氢化钾作还原剂,因与硼氢化钠比ArH),10.83(s,1H,NH)。较,硼氢化钾无吸湿性。还考察了以甲醇、乙醇、(上接第42页)参考文献基于NCBI(ht:w.ncbi. nlm. nih.gow)数据库,对测序结果进行同源性检索和分析,发现电池中[1] Kim B H, Kim H J, Hyun M S, d al. Direct electrode reaction of Fe分离出的微生物属于 Pseudomonas Sp. partial 16s(I )-reducing bacterium, Shewanella putrefaciens [J].J MicrmbiolRna gene train kr(AG278108.1)(假单胞菌属)的Biotechnol,199,9(2):127-131[2]Jang J K, Pham T H, Chang I S, d ad. Construction and operation of a-种。wel mediator and membrane-less microbial fuel cell[ J] Process Bio-3结语chemistry,2004,39:107-1012[3] Liu H, Logan B E. Electricity generation using an air-cathode sinde在微生物驯化过程中,醋酸钠浓度较高,电池性chamber microbial fuel cell in the presence and absence of a proton ex能主要决定于阳极表面吸附的微生物数量,而经过[4]詹亚力张佩佩闫光绪等微生物燃料电池及其应用研究进展长期驯化,电极表面吸附微生物达到饱和后微生物[]现代化工,2007,27(1):13-17活性取决于醋酸钠浓度的大小;溶液中存在O2时,国家环保护局水和废水监测分析力法[M],北京:中国环境科学会使电池输出电压明显降低,但随着电池中O2含量出版社,200降低,电池性能可以逐步恢复;溶液中存在NO时[6中国煤化工mn威幽会发生反硝化作用,并相应降低电池的电量输出。-uring UASB reactor startCNMH G9.1123-1133溶液COD的降解符合一级反应动力学方程。通过[7]Kim H J, Park H S, Hyun M S, e al. A mediators microbial fuel cell16 S rRNA的基因分析,电池中的优势微生物为假单using a metal reducing bacterium[ J]. Enryme and Microbial Technology胞菌属的一种。2002(30):145-152■2008年6月沈新安:吲哚-3-甲醇的合成热水、甲苯-水为溶剂对产品产率及纯度的影响,反次性完成,产率可达69.0%。本法反应条件温和应时间和产率见表1。操作方便,生产成本较低,便于实验室合成和工业化表1溶剂对产率的影响生产。甲苯-水参考文献反应时间h产率/%44.8[1]徐继红,楼亚敏吲哚-3-甲醇防癌作用研究进展[冂.浙江医科大学学报,1998,27(6):284-286[2] Wattenberg L W, William D L, Luke K L, d al. Dietary constituents al以沸腾甲醇为溶剂,趁热加入硼氢化钾,反应to chemical carcinogens[ J].Fed Proc,1975,35:2h,真空浓缩,加氢氧化钠处理,用乙酸乙酯萃取甲苯重结晶,工艺过程烦琐,蒸出甲醇、乙酸乙酯时[3] Wattenberg L W. Inhibition o neoplasia by minor dietary constituents[J]. Cancer Research, 1983, 43(S): 2448温度较难控制,导致色泽不好。以乙醇为溶剂,可使[4]韩锐肿瘤化学预防及药物治疗[M]北京:北京医科大学,中国反应相对充分完全,但大量无机盐存在于粗品中,需协和医科大学联合出版社,191:382进行重结晶。以热水为溶剂时,产品色泽较好,但硼[5]Takahashi N, Dashwood R H, Bjeldanes L F, d al. Mechanisms of in-氢化钾分解过快,产品产率较低。以甲苯-水为溶dole 3-carbonol(B3C)anticarcinogenesis: Inhibition of aflatoxin B1-剂,相对于前几种溶剂,该工艺可以使反应、萃取、重DNA adduction and mutagenesis by BC acid condensation products[JIFood Chem toxicol,1995,33(10):851-857结晶一次性完成,产品产率较高,能回收甲苯;但是[6] Leete E. 3-Hydrorymethylindoles[ J].J Am Chem Soc, 1959, 81(22):甲苯稍有毒性,有杂质时产品易呈现红色,因此最后的蒸馏水洗涤须充分多次。[7] Madinaveitia J The alkaloids of arundo donax L[J].J Chem Soc, 1937.27-19293结语[8]周佳栋曹飞N-取代吲噪-3-甲醇的合成[J]精细化24(4):380-384通过Ⅴ lsmeier-Haack反应,由吲哚、氧氯化磷[9] James P N, Snyder H R. Indode-3-aldehyde[J]. Org Synth,N-二甲基甲酰胺可以合成吲哚-3-甲醛,产率可达87.1%。然后以吲哚-3-甲醛为原料,选择硼氢10]Henry D W, Leete E Am ine oides. 1 Gram ine oxide[ j].J Am Chemsoc,1957,79(19):5254-5256.化钾为还原剂、甲苯-水为反应溶剂,在50~60℃下[]闻韧药物合成反应[M].2版北京:化学工业出版社,200反应5h合成吲哚-3-甲醇,将反应、萃取、重结晶·2008国际橡塑展再度摘得亚洲第一塑料橡胶展的桂冠第二十二届中国国际塑料橡胶工业展览会于2008年4与发展高峰论坛”的成功举办后,主办单位雅式展览服务有月17-20日在上海新国际博览中心隆重举行。4天的展会限公司联同中国塑料加工工业协会、美国塑料工业协会迎接了来自五大洲18个国家及地区的72161名观众,其(SH)中国塑料机械工业协会及上海塑料行业协会于4月中海外买家达11760,占观众总人数16.3%。中国轻工业16日举办了“2008中美塑料行业合作与发展高峰论坛”,论联合会陈土能会长上海工业经济联合会蒋以任会长中国坛请到0多家国内外企业就中美双方塑料行业发展塑料加工工业协会廖正品会长、欧洲塑料橡胶工业机械制趋势技术特点及面临的机遇和挑战进行了深入的交流从造商协会 Bemhard m会长、上海塑料行业协会戎光道会而不断发掘两国塑料行业共存之商机与共谋合作的机会长、杜塞尔多夫展览(中国)有限公司冯培喜行政总裁及雅此外,为迎接即将举行的北京奥运,展会特设的“橡塑式展览服务有限公司朱裕伦董事长出席了开幕仪式。与体育馆”吸引了众多国内外媒体及观众前来观摩及参与。本届展会面积达134500m2,较2006年增加了46%有该届展会推陈出新,以集专业化、国际化及活力为一体近1800家著名海内外供应商及来自奥地利、加拿大、法的全新形象面向展商及观众。展会的整体设计亦由代表塑国德国意大利、日本、中国、中国台湾省英国及美国10料原材料业单图案拼构而成并个展团携手参展现场展示1800多台中外的机械设备及体现于中国煤化工与会者有耳目化工原材料展会规模和展商阵容属历届之冠。新的感CNMHG该届展会继200年“总裁论坛”及“中印塑料行业合作