本發(fā)明涉及到吲哚類手性雜環(huán)化合物的制備技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及
一種S-吲哚啉-2-羧酸合成的優(yōu)化方法。
背景技術(shù):
在合成S-吲哚啉-2-甲酸的工藝研究中,國內(nèi)主要是以水解酶制備S-二氫吲哚-2-羧酸的方法,其水解酶選用自由賽維納斯,水解蛋白酶,脂肪酶243,蛋白酶,內(nèi)肽酶;另一種就是以N-乙酰基-吲哚-2-羧酸為起始原料,經(jīng)過氫化,水解,拆分,而制得的總收率為21%的(S)-(-)-二氫吲哚-2-羧酸,這些合成方法存在操作復(fù)雜,原料昂貴,污染環(huán)境,收率低等問題。
經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn),專利CN 102060745 A 公開了一種(S)-吲哚啉-2-羧酸的制備方法,以吲哚-2-甲酸為原料,經(jīng)過?;瑲浠退崴?,再在手性催化劑的條件拆分,制得(S)-吲哚啉-2-甲酸。本發(fā)明的合成方法反應(yīng)條件溫和、操作簡便、提純方便、成本低,適合于工業(yè)化生產(chǎn),但其總收率只能達(dá)到25%左右,相對較低。
經(jīng)檢索還發(fā)現(xiàn),文獻(xiàn)劉金強(qiáng)等人公開了吲哚-2-甲酸和(S)-吲哚啉-2-甲酸的合成和相互轉(zhuǎn)化研究進(jìn)展(吲哚-2-甲酸和(S)-吲哚啉-2-甲酸的合成和相互轉(zhuǎn)化研究進(jìn)展,劉金強(qiáng)等,洛陽師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,洛陽,471022)中提到Hudson 等最早在1967年直接將吲哚-2-甲酸還原為吲哚啉-2-甲酸,他們使用碘化磷和濃氫碘酸為還原劑,收率為86%,但其反應(yīng)條件比較難控制,且吲哚-2-甲酸易分解,進(jìn)而產(chǎn)品中會引入雜質(zhì),影響產(chǎn)品的純度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種S-吲哚啉-2-羧酸合成的優(yōu)
化方法,其通過對吲哚-2-甲酸還原為吲哚啉-2-甲酸的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,進(jìn)而大大提高了產(chǎn)品的純度。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種S-吲哚啉-2-羧酸合成的優(yōu)化方法,其創(chuàng)新點(diǎn)在于:以中間體吲哚-2-羧酸為原料,在溶劑和催化劑作用下,經(jīng)催化還原得到S-吲哚啉-2-羧酸;所述溶劑為有機(jī)溶劑和二硫化碳,催化劑為碘化磷和濃氫碘酸。
進(jìn)一步地,所述優(yōu)化方法具體步驟如下:在反應(yīng)釜中加入吲哚-2-羧酸和有機(jī)溶劑,再加入催化劑,加入催化劑后采用用二硫化碳分段沖壓,即用二硫化碳充到4~6公斤壓力,重排氣三次后,再沖二硫化碳壓力至9~11公斤,再重排氣三次,排氣后再沖二硫化碳壓力至18~22公斤,然后在氫氣壓力28~32公斤,溫度80~100℃加氫,直至氫氣壓力不降低為止,反應(yīng)時(shí)間4~8小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后,冷卻排氣,放料,抽濾回收催化劑,然后回收有機(jī)溶劑后精餾得S-吲哚啉-2-羧酸。
進(jìn)一步地,所述的有機(jī)溶劑為乙醇或乙醚中的一種。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)本發(fā)明S-吲哚啉-2-羧酸合成的優(yōu)化方法,該優(yōu)化方法采用有機(jī)溶劑和二硫化碳為溶劑,在二硫化碳存在下,催化還原合成S-吲哚啉-2-羧酸減少了副反應(yīng)發(fā)生,即避免了S-吲哚-羧酸的分解,減少了產(chǎn)品中摻雜雜質(zhì),進(jìn)而大大提高了產(chǎn)品的純度。
(2)本發(fā)明S-吲哚啉-2-羧酸合成的優(yōu)化方法,該優(yōu)化方法中二硫化碳采用分段加壓,即遞進(jìn)式加壓,避免了一次沖壓過度,影響產(chǎn)品的質(zhì)量;同時(shí),有機(jī)溶劑采用乙醇或乙醚中的一種,此類溶劑成本相對較低,因而能夠降低該工藝的生產(chǎn)成本,且此類溶劑能夠使S-吲哚-羧酸更好地溶于溶劑中,便于后處理。
具體實(shí)施方式
下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明,但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
本發(fā)明S-吲哚啉-2-羧酸合成的優(yōu)化方法,以中間體吲哚-2-羧酸為原料,在溶劑和催化劑作用下,經(jīng)催化還原得到S-吲哚啉-2-羧酸;溶劑為有機(jī)溶劑和二硫化碳,催化劑為碘化磷和濃氫碘酸,該優(yōu)化方法具體步驟如下:在反應(yīng)釜中加入吲哚-2-羧酸和有機(jī)溶劑,再加入催化劑,加入催化劑后采用用二硫化碳分段沖壓,即用二硫化碳充到4~6公斤壓力,重排氣三次后,再沖二硫化碳壓力至9~11公斤,再重排氣三次,排氣后再沖二硫化碳壓力至18~22公斤,然后在氫氣壓力28~32公斤,溫度80~100℃加氫,直至氫氣壓力不降低為止,反應(yīng)時(shí)間4~8小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后,冷卻排氣,放料,抽濾回收催化劑,然后回收有機(jī)溶劑后精餾得S-吲哚啉-2-羧酸。
作為實(shí)施例,更具體地實(shí)施方式為有機(jī)溶劑為乙醇或乙醚中的一種。
實(shí)施例1
1000ml高壓釜中加吲哚-2-羧酸78克和乙醇200ml,再加入碘化磷和濃氫碘酸催化劑8克后,用二氧化碳充到4公斤壓力,重排氣三次后,再沖二氧化碳壓力至9公斤,再重排氣三次,排氣后再沖二硫化碳壓力至18公斤,然后在氫氣壓力35公斤,溫度80℃加氫,直至氫氣壓力不降低為止,反應(yīng)時(shí)間約8小時(shí),反應(yīng)完冷卻排氣,放料,抽濾回收催化劑,然后回收乙醇后精餾得無色液體51克,收率80%,純度為92.8%。
實(shí)施例2
1000ml高壓釜中加吲哚-2-羧酸78克和乙醇200ml,再加入碘化磷和濃氫碘酸催化劑8克后,用二氧化碳充到6公斤壓力,重排氣三次后,再沖二氧化碳壓力至11公斤,再重排氣三次,排氣后再沖二硫化碳壓力至22公斤,然后在氫氣壓力35公斤,溫度100℃加氫,直至氫氣壓力不降低為止,反應(yīng)時(shí)間約4小時(shí),反應(yīng)完冷卻排氣,放料,抽濾回收催化劑,然后回收乙醇后精餾得無色液體49克,收率77%,純度為91.4%。
實(shí)施例3
1000ml高壓釜中加吲哚-2-羧酸78克和乙醇200ml,再加入碘化磷和濃氫碘酸催化劑8克后,用二氧化碳充到5公斤壓力,重排氣三次后,再沖二氧化碳壓力至10公斤,再重排氣三次,排氣后再沖二硫化碳壓力至20公斤,然后在氫氣壓力35公斤,溫度90℃加氫,直至氫氣壓力不降低為止,反應(yīng)時(shí)間約5小時(shí),反應(yīng)完冷卻排氣,放料,抽濾回收催化劑,然后回收乙醇后精餾得無色液體56克,收率87.5%,純度為93.5%。
實(shí)施例4
1000ml高壓釜中加吲哚-2-羧酸78克和乙醚200ml,再加入碘化磷和濃氫碘酸催化劑8克后,用二氧化碳充到5公斤壓力,重排氣三次后,再沖二氧化碳壓力至10公斤,再重排氣三次,排氣后再沖二硫化碳壓力至20公斤,然后在氫氣壓力35公斤,溫度90℃加氫,直至氫氣壓力不降低為止,反應(yīng)時(shí)間約5小時(shí),反應(yīng)完冷卻排氣,放料,抽濾回收催化劑,然后回收乙醇后精餾得無色液體53克,收率83%,純度為92.9%。
下表是實(shí)施例1-4制得的S-吲哚啉-2-羧酸的收率及純度的對比表:
由上表可以看出,通過本發(fā)明的優(yōu)化方法,S-吲哚啉-2-羧酸的收率可達(dá)75%以上,純度可達(dá)90%以上;且實(shí)施例1-3相互比較,其他反應(yīng)條件不變,只改變各工藝參數(shù)條件,當(dāng)工藝參數(shù)條件為二氧化碳充到5公斤壓力,重排氣三次后,再沖二氧化碳壓力至10公斤,再重排氣三次,排氣后再沖二硫化碳壓力至20公斤,然后在氫氣壓力35公斤,溫度90℃加氫,直至氫氣壓力不降低為止,反應(yīng)時(shí)間約5小時(shí),S-吲哚啉-2-羧酸的收率和純度為最優(yōu),因而實(shí)施例3為優(yōu)選實(shí)施例;同時(shí),實(shí)施例3與實(shí)施例4相互比較,其他反應(yīng)條件不變,只改變有機(jī)溶劑,當(dāng)溶劑為乙醇時(shí),S-吲哚啉-2-羧酸的收率和純度為最優(yōu),因而實(shí)施例3為最佳實(shí)施例。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。