一种4-硝基吲哚及其制备方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及生物医药技术领域，特别是涉及一种4-硝基吲哚及其合成方法。
【背景技术】
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[0002]4-硝基吲哚化学式为C8H6N2O2,分子量为162.15，043号为4769-97-5。4-硝基吲哚作为有机合成中一种重要的中间体，其4-N02结构常被用作为其他4-取代吲哚的中间官能团。4-硝基吲哚被广泛应用于合成染料、农药、药物的中间体合成中。因此，4-硝基吲哚的合成在工业、农业和医药领域都具有十分重要的意义。
[0003]4-硝基吲哚合成方法种类较多。有文献报道通过2-甲基-3硝基苯胺闭环合成4-硝基吲哚；有通过间硝基苯胺腙环化然后再经过水解制得4-硝基吲哚；或者通过间二硝基苯衍生物来制得4-硝基吲哚。这些合成方法虽然都在实验室获得了成功，但有着反应条件要求苛刻、原料昂贵或者副产物多不易分离的缺陷。中国专利ZL201010145377.8提出了一种4-硝基吲哚的制备方法，其将2-甲基-3-硝基苯、原甲酸三乙酯、草酸按一定比例混合之后回流，然后加入乙醇钾的乙醇溶液常温反应，最终抽滤得到目标产物4-硝基吲哚，该方法具有条件温和、步骤少的优点，但强碱性试剂乙醇钾的制备、使用过程仍然具有较高的危险系数。因此，寻找一种合成过程简单、副产物少并且合成原料安全的4-硝基吲哚制备方法仍然具有十分重要的意义。
【发明内容】
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[0004]有鉴于此，本发明提供了一种4-硝基吲哚及其制备方法，本方法克服了现有合成方法步骤复杂、试剂危险系数高、副产物多等缺陷，具有反应简单、条件温和、试剂安全、转化率高的优点。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案包括以下几个步骤:
[0006](丨)将2，6-二硝基甲苯与N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛在溶剂N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中发生缩合反应，生成2，6-二硝基二甲基氨基苯乙烯；
[0007](2)在乙酸/甲苯混合溶液中，使步骤(I)中得到的2，6-二硝基二甲基氨基苯乙烯还原缩合得到目标产物4-硝基吲哚。
[0008]作为上述技术方案的优选，所述步骤(I)中，反应在95?110°C条件下回流，反应时间为0.5?Ih;
[0009]作为上述技术方案的优选，所述步骤(I)中，2，6_二硝基甲苯和N，N_ 二甲基甲酰胺二甲基缩醛的摩尔比为1:1.5;
[0010]作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，反应在100?140°C条件下回流，反应时间为I?1.5h;
[0011]作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，在向乙酸/甲苯混合溶液中加入2，6_二硝基二甲基氨基苯乙烯前，需向所述混合溶液中加入一定量的氯化亚铁，所述氯化亚铁投入摩尔数与步骤(I)中2，6-二硝基甲苯摩尔数相同。
[0012]本发明的合成过程仅需要两步反应就能够实现，与现有技术相比，具有合成路线简单、副产物少、试剂安全、最终产物转化率高的特点，尤其适合工业生产。
【具体实施方式】
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[0013]实施例1
[0014]步骤(I):向烧瓶中加入150mL的溶剂N，N-二甲基甲酰胺，然后依次加入摩尔比为1:1.5的2，6_ 二硝基甲苯和N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛。加热回流，控制反应温度为95°C，反应时间为0.5?Ih，得到中间产物2，6-二硝基二甲基氨基苯乙烯；
[0015]步骤(2):配置乙酸/甲苯混合溶液，向其中加入摩尔数与步骤(I)中2，6-二硝基甲苯相同的氯化亚铁，搅拌均匀，加入步骤(I)制得的2，6_二硝基二甲基氨基苯乙烯，加热回流，控制反应温度为100°C，反应时间为I?1.5h。精馏，得到目标产物4-硝基吲哚。收率为83%。
[0016]实施例2
[0017]步骤(I):向烧瓶中加入150mL的溶剂N，N_二甲基甲酰胺，然后依次加入摩尔比为1:1.5的2，6_ 二硝基甲苯和N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛。加热回流，控制反应温度为1000C，反应时间为0.5?Ih，得到中间产物2，6-二硝基二甲基氨基苯乙烯；
[0018]步骤(2):配置乙酸/甲苯混合溶液，向其中加入摩尔数与步骤(I)中2，6-二硝基甲苯相同的氯化亚铁，搅拌均匀，加入步骤(I)制得的2，6_二硝基二甲基氨基苯乙烯，加热回流，控制反应温度为115°C，反应时间为I?1.5h。精馏，得到目标产物4-硝基吲哚。收率为86%。
[0019]实施例3
[0020]步骤(I):向烧瓶中加入150mL的溶剂N，N-二甲基甲酰胺，然后依次加入摩尔比为1:1.5的2，6_ 二硝基甲苯和N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛。加热回流，控制反应温度为1050C，反应时间为0.5?Ih，得到中间产物2，6-二硝基二甲基氨基苯乙烯；
[0021]步骤(2):配置乙酸/甲苯混合溶液，向其中加入摩尔数与步骤(I)中2，6_ 二硝基甲苯相同的氯化亚铁，搅拌均匀，加入步骤(I)制得的2，6_二硝基二甲基氨基苯乙烯，加热回流，控制反应温度为125°C，反应时间为I?1.5h。精馏，得到目标产物4-硝基吲哚。收率为88%。
[0022]实施例4
[0023]步骤(I):向烧瓶中加入150mL的溶剂N，N_二甲基甲酰胺，然后依次加入摩尔比为1:1.5的2，6_ 二硝基甲苯和N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛。加热回流，控制反应温度为1100C，反应时间为0.5?Ih，得到中间产物2，6-二硝基二甲基氨基苯乙烯；
[0024]步骤(2):配置乙酸/甲苯混合溶液，向其中加入摩尔数与步骤(I)中2，6_ 二硝基甲苯相同的氯化亚铁，搅拌均匀，加入步骤(I)制得的2，6_二硝基二甲基氨基苯乙烯，加热回流，控制反应温度为140°C，反应时间为I?1.5h。精馏，得到目标产物4-硝基吲哚。收率为81%。
[0025]需要说明的是:本领域的技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围内对本发明进行合理的改进，也应视为落入本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1.一种4-硝基吲哚的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将2，6_二硝基甲苯与N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛在溶剂N，N-二甲基甲酰胺中发生缩合反应，生成2，6-二硝基二甲基氨基苯乙烯； (2)在乙酸/甲苯混合溶液中，使步骤(I)中得到的2，6_二硝基二甲基氨基苯乙烯还原缩合得到目标产物4-硝基吲哚。2.如权利要求1所述的4-硝基吲哚的制备方法，其特征在于:所述步骤⑴中，反应在95?110°C条件下回流，反应时间为0.5?lh。3.如权利要求1所述的4-硝基吲哚的制备方法，其特征在于:所述步骤(I)中，2，6_二硝基甲苯和N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛的摩尔比为1: 1.5。4.如权利要求1所述的4-硝基B引哚的制备方法，其特征在于:所述步骤⑵中，反应在100?140 °C条件下回流，反应时间为I?1.5h。5.如权利要求1所述的4-硝基吲哚的制备方法，其特征在于:所述步骤(2)中，在向乙酸/甲苯混合溶液中加入2，6_ 二硝基二甲基氨基苯乙烯前，需向所述混合溶液中加入氯化亚铁。6.如权利要求5所述的4-硝基吲哚的制备方法，其特征在于:所述步骤(2)中，氯化亚铁投入摩尔数与步骤(I)中2，6-二硝基甲苯摩尔数相同。7.权利要求1-6中任一项所述的一种4-硝基吲哚的制备方法所制备得到的4-硝基吲噪。
【专利摘要】本发明公开了一种4-硝基吲哚及其制备方法，包括以下步骤：(1)将2，6-二硝基甲苯与N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛在溶剂N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中发生缩合反应，生成2，6-二硝基二甲基氨基苯乙烯；(2)在乙酸/甲苯混合溶液中，使步骤(1)中得到的2，6-二硝基二甲基氨基苯乙烯还原缩合得到目标产物4-硝基吲哚。本方法克服了现有合成方法步骤复杂、试剂危险系数高、副产物多等缺陷，具有反应简单、条件温和、试剂安全、转化率高的优点。
【IPC分类】C07D209/08
【公开号】CN105622484
【申请号】CN201610208252
【发明人】叶芳
【申请人】叶芳
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年4月5日