吲哚啉羧酸酯的制备方法与流程

本发明涉及染料合成，尤其涉及一种吲哚啉羧酸酯的制备方法。

背景技术：

1、阳离子紫f3rl，是一种阳离子染料，cas号为6441-84-5，分子式为c30h33cln2o3。阳离子紫f3rl可溶于水，水溶液呈艳紫色，染于腈纶呈艳蓝光紫色，在钨丝灯光下色光偏红，色泽浓艳，染深性好，于120℃高温下染色，色光不变。阳离子紫f3rl的制备方法如下：以1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉-5-甲酸甲酯和对(n-甲基对乙氧基)苯甲醛为原料，将两者在酸性介质中缩合，即得产物，经过滤、干燥、粉碎，得成品。

2、1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉-5-甲酸甲酯，又名甲酸甲酯吲哚啉，cas号为6872-10-2，分子式为c14h17no2，分子量为231.29，是染料阳离子紫f3rl的中间体。而1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉-5-甲酸甲酯作为阳离子紫f3rl的中间体的生产方法却鲜有报道。

技术实现思路

1、本发明提供一种吲哚啉羧酸酯的制备方法，其目的在于提供一种具有操作步骤简单，原料廉价易得，反应条件温和，工艺稳定，重现性好，产物产率高，制备得到的甲酸甲酯吲哚啉的纯度高、无明显杂质点的吲哚啉羧酸酯的制备方法。

2、本发明提供一种吲哚啉羧酸酯的制备方法，上述吲哚啉羧酸酯为甲酸甲酯吲哚啉，包括：提供亚硝酸钠溶液和酸性环境，使对氨基苯甲酸进行重氮化反应，得到重氮液；提供焦亚硫酸钠，使重氮液进行还原反应，得到还原液；提供甲基异丙基酮和浓硫酸，使还原液进行环化反应，得到环化产物，浓硫酸的浓度为98％；以及，提供硫酸二甲酯，使环化产物进行甲基化反应，得到目标产物甲酸甲酯吲哚啉。

3、根据本发明，重氮化反应的操作如下：向反应釜中依次加入盐酸溶液、纯水和对氨基苯甲酸，将反应釜中的物料降温至0-5℃后，于温度0-5℃、搅拌速度100-500rpm的条件下滴加亚硝酸钠溶液，滴加完毕后，再持续搅拌30-45min，搅拌结束即得重氮液。

4、根据本发明，纯水、盐酸溶液和对氨基苯甲酸的重量比为5-6:1.8-2.2:1，盐酸溶液的浓度为25-35％；亚硝酸钠溶液的添加量为对氨基苯甲酸重量的1.2-1.5倍，亚硝酸钠溶液的浓度为20-50％，亚硝酸钠溶液的滴加速度为0.5-5kg/min。

5、根据本发明，还原反应的操作如下：在反应釜中依次加入纯水和焦亚硫酸钠，然后用液碱调节反应釜内物料的ph值为6.5-7，然后向反应釜中滴加重氮液，滴加完毕后，于40-45℃下保温1-2h，即得还原液。

6、根据本发明，纯水的添加量为对氨基苯甲酸重量的1.5-2倍，焦亚硫酸钠的添加量为对氨基苯甲酸重量的2-2.5倍；重氮液的滴加速度为1-10kg/min。

7、根据本发明，环化反应的操作如下：向反应釜内的还原液中加入浓硫酸，搅拌均匀后，向反应釜内滴加甲基异丙基酮，滴加完毕后，进行分段式环化，反应结束后，过滤，滤渣即为环化产物。

8、根据本发明，浓硫酸的添加量为对氨基苯甲酸重量的3.8-4.5倍，甲基异丙基酮的添加量为对氨基苯甲酸重量的0.5-1倍；甲基异丙基酮的滴加速度为0.5-3kg/min。

9、根据本发明，分段式环化的操作步骤如下：将反应釜内的物料先升温至70-75℃，在搅拌速度为100-500rpm的条件下，搅拌反应4-4.5h，然后升温至80-85℃，保温反应4-4.5h。

10、根据本发明，甲基化反应的操作如下：向环化产物中添加纯水和纯碱，搅拌均匀形成混合液，再向混合液中滴加硫酸二甲酯，然后添加液碱调节混合液的ph值为8.5-9，再进行分段式甲基化，最后将得到的甲基化产物静置1-2h后，分层排水，即得目标产物甲酸甲酯吲哚啉。

11、根据本发明，纯水的添加量为对氨基苯甲酸重量的7.5-8倍，纯碱的添加量为对氨基苯甲酸重量的1-1.5倍，硫酸二甲酯的添加量为对氨基苯甲酸重量的2.2-2.6倍；硫酸二甲酯的滴加速度为1-5kg/min。

12、根据本发明，分段式甲基化的操作步骤如下：将混合液先升温至40-45℃，搅拌反应5-5.5h，然后升温至60-65℃，保温搅拌1-1.5h，搅拌速度均为100-500rpm。

13、本发明提供的吲哚啉羧酸酯的制备方法，以对氨基苯甲酸为底物依次进行重氮化、还原、环化和甲基化来制备甲酸甲酯吲哚啉的技术手段，实现了如下的有益效果：

14、1)该方法的操作便捷、反应选择性好、反应条件温和、仪器设备要求低，在获得高纯度和高产率的目标产物的同时，系统能耗较低，工艺重现性好，节能环保，能用于大规模制备甲酸甲酯吲哚啉，便于工业化生产，也有利于阳离子紫f3rl的大规模生产。

15、2)该方法制得的目标产物甲酸甲酯吲哚啉具有较高的纯度和收率，目标产物的产量和品质较高，副产物少，有利于提高目标产物的纯化效率，且原料易得，成本低廉，生产安全易操作，易于工业化推广。

技术特征：

1.一种吲哚啉羧酸酯的制备方法，所述吲哚啉羧酸酯为甲酸甲酯吲哚啉，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的吲哚啉羧酸酯的制备方法，其特征在于：所述重氮化反应的操作如下：向反应釜中依次加入盐酸溶液、纯水和对氨基苯甲酸，将反应釜中的物料降温至0-5℃后，于温度0-5℃、搅拌速度100-500rpm的条件下滴加亚硝酸钠溶液，滴加完毕后，再持续搅拌30-45min，搅拌结束即得重氮液。

3.根据权利要求2所述的吲哚啉羧酸酯的制备方法，其特征在于：所述纯水、盐酸溶液和对氨基苯甲酸的重量比为5-6:1.8-2.2:1，盐酸溶液的浓度为25-35％；所述亚硝酸钠溶液的添加量为对氨基苯甲酸重量的1.2-1.5倍，所述亚硝酸钠溶液的浓度为20-50％，所述亚硝酸钠溶液的滴加速度为0.5-5kg/min。

4.根据权利要求1所述的吲哚啉羧酸酯的制备方法，其特征在于：所述还原反应的操作如下：在反应釜中依次加入纯水和焦亚硫酸钠，然后用液碱调节反应釜内物料的ph值为6.5-7，然后向反应釜中滴加重氮液，滴加完毕后，于40-45℃下保温1-2h，即得还原液；所述纯水的添加量为对氨基苯甲酸重量的1.5-2倍，焦亚硫酸钠的添加量为对氨基苯甲酸重量的2-2.5倍；所述重氮液的滴加速度为1-10kg/min。

5.根据权利要求1所述的吲哚啉羧酸酯的制备方法，其特征在于：所述环化反应的操作如下：向反应釜内的还原液中加入浓硫酸，搅拌均匀后，向反应釜内滴加甲基异丙基酮，滴加完毕后，进行分段式环化，反应结束后，过滤，滤渣即为环化产物。

6.根据权利要求5所述的吲哚啉羧酸酯的制备方法，其特征在于：所述浓硫酸的添加量为对氨基苯甲酸重量的3.8-4.5倍，甲基异丙基酮的添加量为对氨基苯甲酸重量的0.5-1倍；所述甲基异丙基酮的滴加速度为0.5-3kg/min。

7.根据权利要求5所述的吲哚啉羧酸酯的制备方法，其特征在于：所述分段式环化的操作步骤如下：将反应釜内的物料先升温至70-75℃，在搅拌速度为100-500rpm的条件下，搅拌反应4-4.5h，然后升温至80-85℃，保温反应4-4.5h。

8.根据权利要求1所述的吲哚啉羧酸酯的制备方法，其特征在于：所述甲基化反应的操作如下：向环化产物中添加纯水和纯碱，搅拌均匀形成混合液，再向混合液中滴加硫酸二甲酯，然后添加液碱调节混合液的ph值为8.5-9，再进行分段式甲基化，最后将得到的甲基化产物静置1-2h后，分层排水，即得目标产物甲酸甲酯吲哚啉。

9.根据权利要求8所述的吲哚啉羧酸酯的制备方法，其特征在于：所述纯水的添加量为对氨基苯甲酸重量的7.5-8倍，纯碱的添加量为对氨基苯甲酸重量的1-1.5倍，硫酸二甲酯的添加量为对氨基苯甲酸重量的2.2-2.6倍；所述硫酸二甲酯的滴加速度为1-5kg/min。

10.根据权利要求8所述的吲哚啉羧酸酯的制备方法，其特征在于：所述分段式甲基化的操作步骤如下：将混合液先升温至40-45℃，搅拌反应5-5.5h，然后升温至60-65℃，保温搅拌1-1.5h，搅拌速度均为100-500rpm。

技术总结
本发明提供一种吲哚啉羧酸酯的制备方法，属于染料合成技术领域，具体涉及甲酸甲酯吲哚啉的制备方法，包括：提供亚硝酸钠溶液和酸性环境，使对氨基苯甲酸进行重氮化反应，得到重氮液；提供焦亚硫酸钠，使重氮液进行还原反应，得到还原液；提供甲基异丙基酮和浓硫酸，使还原液进行环化反应，得到环化产物，浓硫酸的浓度为98％；以及，提供硫酸二甲酯，使环化产物进行甲基化反应，得到目标产物甲酸甲酯吲哚啉。本发明的制备方法具有操作步骤简单，原料廉价易得，反应条件温和，工艺稳定，重现性好，产物产率高，制备得到的甲酸甲酯吲哚啉的纯度高、无明显杂质点的优点。

技术研发人员：刘斌
受保护的技术使用者：阿拉善盟锦源科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12