CN111606838B - 一种双吲哚基甲烷类化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双吲哚基甲烷类化合物的制备方法，包括以下步骤：(1)将反应底物原料芳香醛类与吲哚类、微量的催化剂水分别加入到反应釜内；(2)在密闭状态下加热到110‑180℃，保持一定的时间；(3)停止加热，使反应釜冷却到室温至80度，加入有机溶剂冲洗物料到收集槽中；(4)进行固液分离、洗涤、再结晶方法获得目标产物双吲哚基甲烷类化合物；(5)溶剂母液收集并回收产物、回收溶剂套用。本发明与现有技术相比的优点在于：成本低、环保。

Description

一种双吲哚基甲烷类化合物的制备方法
技术领域
本发明涉及双吲哚基甲烷类化合物技术领域，具体是指一种双吲哚基甲烷类化合物的制备方法。
背景技术
双吲哚基甲烷(BIMs)衍生物在香精香料、染料、医药和农业领域有着广泛应用，是十分重要的基础有机原料。通常的合成方法是吲哚类化合物与醛或酮类在溶剂中，在催化剂的催化下进行的烷基化反应。其中所用催化剂包括采用质子酸、路易斯酸、路易斯酸-表面活性剂、固体酸等酸性催化剂；溶剂采用如二氯乙烷等，或水与表活剂的水相体系中进行合成反应。这些方法均是在敞开容器中进行，需要搅拌或研磨；普遍存在催化剂难以回收利用，易于造成水体污染；或催化剂制备复杂；或在路易斯酸-表面活性剂组合(LASCs)催化剂体系在水相中制备由于反乳化和洗涤而产生大量含有毒金属和表面活性剂的有机废液，尤其是产生含有大量表面活性剂十二烷基硫酸钠的有毒废水难以治理等。总体上，各种催化反应的收率不高，后续纯化废弃物产生量大，以及使用大量有机溶剂参与反应造成的大量废液产生，整个工艺的原子经济性很差，造成成本高、污染严重，因而难以在工业上规模化应用。因此，本发明的目的就是克服或解决上述问题，并提供一种无催化剂及无毒性溶剂和微量水热力催化下的高效、洁净、绿色的新技术方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种成本低、环保的一种双吲哚基甲烷类化合物的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种双吲哚基甲烷类化合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将反应底物原料芳香醛类与吲哚类、微量的催化剂水分别加入到反应釜内；
(2)在密闭状态下加热到110-180℃，保持一定的时间；
(3)停止加热，使反应釜冷却到室温至80度，加入有机溶剂冲洗物料到收集槽中；
(4)进行固液分离、洗涤、再结晶方法获得目标产物双吲哚基甲烷类化合物；
(5)溶剂母液收集并回收产物、回收溶剂套用。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明的一种双吲哚基甲烷类化合物的制备方法在使用时不需要用到其他催化剂进行反应，只需要水即可，不仅可消除催化剂在制备反应过程中的使用，节省了大量资源，降低了使用成本，而且可通过反应体系的高效传质和自溶剂热力催化效应，降低毒性溶剂在制备反应过程中的污染，实现双吲哚基甲烷衍生物的高效和清洁生产，不会出现催化剂难以回收利用和污染环境的现象，更加环保。
作为改进，所述(1)中反应底物原料芳香醛类与吲哚类的投料比例为1:2摩尔。
作为改进，所述(1)中使用的催化剂为水，使用量为反应底物原料的0.185％-1.85％摩尔。
作为改进，所述(2)中反应压力为1-10大气压。
作为改进，所述(2)中反应时间为20-180分钟。
作为改进，所述(3)中反应装置的温度分布采用红外线测量仪来进行测量。
作为改进，所述(3)中加入冲洗物料的有机溶剂为极性溶剂类的一种或任意比例的混合溶剂。
附图说明
图1为本发明制备不同取代基种类的双吲哚基甲烷衍生物结果部分代表性化合物的核磁图谱。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能一次限定本发明的保护范围。
实施例1
将对硝基苯甲醛(0.25mmol，0.0418克)，吲哚(0.5mmol，0.0585克)分别加入到容积为10毫升的耐压密闭式水热反应釜内，放置于加热器中。红外线测量反应釜温度从室温到160℃，并在此温度下保持加热1小时后，停止加热；待反应釜温度降低到室温(约25℃)后，打开反应釜，并通过TLC薄层色谱(体积比为石油醚：乙酸乙酯3:1的溶剂为展开剂)跟踪监测反应结果，初步确认反应基本趋于完成后，分批次加入二氯甲烷(5mL×2)并搅拌分散后，转移至抽滤装置中进行抽滤、洗涤至干即为所得目标产物，产物收率为90％；收集的二氯乙烷母液经过蒸发回收溶剂后再度使用。产物经过核磁确定其为目标产物。
实施例2
反应底物的投料比及投料量，反应容器，以及基本操作过程同实施例1，只是添加微量水、以及改变反应的温度与时间，跟踪监测反应的收率结果表1所示。结果显示，外加微量水在温度为160-180℃时，具有明显的热力催化效果。
Figure GDA0004237082900000031
表1反应温度对反应产物产率的影响结果
实施例3
将对硝基苯甲醛(1mol，16.713克)，吲哚(2mol,23.430克)，8毫升水，分别加入到容积为1升的耐压密闭式反应釜内，放置于加热器中。红外线测量反应釜温度从室温到160℃，并在此温度下保持加热1小时后，停止加热；待反应釜温度降低到室温(约25℃)后，打开反应釜，取出反应釜中的固体物料到1升的开口容器中，并通过TLC薄层色谱(体积比为石油醚：乙酸乙酯3:1的溶剂为展开剂)跟踪监测反应结果，初步确认反应产物的含量接近98％。然后在盛有粗产物的容器中，分批次加入二氯甲烷(300mL×3)，并搅拌分散后，转移至抽滤装置中进行抽滤、洗涤至干；所得淡黄色固体即为纯度大于99.9％的产品，得率为96％。收集的二氯乙烷母液液经过蒸发回收溶剂后再度使用。产物经过核磁确定其为目标产物。
实施例4
基本的操作即反应条件同实施例1，只是不同的底物芳族醛1为Ar-R1(R1为取代基、取代吲哚化合物2(R2为取代基)。不加入催化剂和任何溶剂。
分离纯化后收率见表2。
Figure GDA0004237082900000041
由此可知，本发明的一种双吲哚基甲烷类化合物的制备方法反应过程为：将反应底物原料芳香醛类、吲哚类化合物及微量的水分别加入到耐压的反应器内，然后在密闭状态下将其加热到200℃以下，反应器中底物发生液化、气化并在少许反应生成水和外加新鲜水的水蒸汽的热力催化下实现目标产物的水热合成反应；整个过程中部分原料作为溶剂发挥溶剂的作用，而无需使用额外的溶剂；反应本身产生的副产物少量水也在温度大于110℃、小于200℃下与底物形成了高效扩散传导的水热体系，在3小时以内实现了目标产物的高效合成；随后，停止加热，使反应釜冷却到室温至80℃，放出物料进行后续的分离和纯化。或通过加入有机溶剂冲洗物料到收集槽中，继而继续进行固液分离、洗涤、再结晶方法获得目标产物双吲哚基甲烷类化合物。溶剂母液收集并回收产物、回收溶剂套用。与已知的合成方法相比，本溶剂热合成方法底物转化率高、目标产物双吲哚基甲烷衍生物易于分离纯化且易于量产、设备简单且易于操作、后处理简洁。所以说本发明的一种双吲哚基甲烷类化合物的制备方法不仅成本低，而且环保。

Claims (1)

1.一种双吲哚基甲烷类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将1mol对硝基苯甲醛，2mol吲哚，8mL水分别加入到容积为1升的耐压密闭式反应釜内，放置于加热器中，红外线测量反应釜温度从室温到160℃，并在此温度下保持加热1小时后，停止加热；待反应釜温度降低至室温后，打开反应釜，通过TLC薄层色谱跟踪监测反应结果，然后分批次加入二氯甲烷300mL×3，并搅拌分散后，转移至抽滤装置中进行抽滤、洗涤至干，即得目标产物双吲哚基甲烷类化合物；
所述目标产物双吲哚基甲烷类化合物的结构式为
Figure FDA0004252504660000011
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