[发明专利]一种吲哚－4－甲醛的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工产品的合成工艺领域，特别涉及一种以2-甲基-3-硝基苯甲酸甲酯为起始原料的吲哚-4-甲醛合成新工艺。

背景技术

吲哚-4-甲醛化合物是一类重要的医药、农药、香料和有机化工中间体，随着其应用研究的进展，由其衍生出许多重要的医药、农药、染料、香料已成为目前国内外热点的杂环类精细化工中间体，市场需求非常迅速，发展前景广阔。关于其应用研究一直持久不衰，新的应用领域仍在不断的被开发出来，由于我国在这一方面研究的相对较少，对吲哚-4-甲醛系列化合物的研究和制备已大大落后于一些发达国家，因此对吲哚-4-甲醛系列化合物的研究有着重要的意义。

目前，国内外合成吲哚-4-甲醛及其衍生物主要有以下几种方法：

(1)以2-甲基-3-硝基苯甲酸甲酯为原料，经L-B法先合成吲哚-4-甲酸甲酯，再用异丁氧基氢化铝或者氢化铝锂还原得4-羟甲基吲哚，最后用活性MnO2或高锰酸钾氧化得到吲哚-4-甲醛；

(2)以2-甲基-3-硝基苯腈为原料，同样用L-B法先合成4-氰基吲哚，再氢化还原得吲哚-4-甲醛；

(3)以4氧代-4，5，6，7-四氢吲哚为原料经加氢、脱氢、碱化制得吲哚-4-甲醛。

方法(1)用异丁基氢化铝还原要求在-70℃下操作，且需无水，加之需要锰盐氧化，难实现工业化；方法(2)反应原料很难得到，也难以工业化；方法(3)过程复杂，成本较高，也难实现工业化生产规模。另外还有其它的合成吲哚4-甲醛的报道，均难以实现工业化规模的生产。

发明内容

技术问题：本发明旨在提供一种操作过程简便，对合成条件无特殊要求，适合工业化生产的吲哚-4-甲醛的合成工艺。

技术方案：本发明的技术解决方案可依如下方式实现：

a.以2-甲基-3-硝基苯甲酸甲酯为原料，经过硼氢化钠还原得2-甲基-3-硝基苯甲醇，

b.2-甲基-3-硝基苯甲醇经氧化催化剂制得2-甲基-3-硝基苯甲醛，

c.用乙二醇保护2-甲基-3-硝基苯甲醛的醛基，

d.经N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛DMFDMA缩合、Raney Ni-水合肼还原环化并水解一步进行反应合成吲哚-4-甲醛产品。

所述催化剂为2-甲基-3-硝基苯甲醇用量的0.1～3％。所述氧化催化剂为铝镍合金加双氧水，铝镍合金与双氧水的质量比为1∶300～500。

本发明吲哚-4-甲醛合成路线为：

本发明的创新点：

(1)拥有新型的苯甲醛氧化催化剂制备方法；

(2)在缩合过程中使用了缩合稳定剂，从而避免了硝基化合物高温下爆炸的危险；

(3)还原环化并水解一步进行，使得整个过程均为水溶剂，不涉及有机溶剂。

1)氧化催化剂的发现

从2-甲基-3-硝基苯甲醇氧化制备苯甲醇，传统工艺是使用活性γ-二氧化锰进行氧化，而锰盐已经是国际上较少使用的污染物之一。我们使用催化剂量的铝镍合金加双氧水低温温和氧化即可以较高产率得到2-甲基-3-硝基苯甲醛原料。

2)缩合稳定剂的使用

乙二醇保护醛基后经与N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛(DMFDMA)的N，N-二甲基甲酰胺溶液中缩合得到的缩合物中间体，在提纯过程中，牵涉到减压脱除溶剂的过程。由于该缩合物中间体结构中含有硝基甲苯类结构，也就是TNT类似的结构单元，一旦操作不当，极易发生爆炸危险。而我们在提纯过程中，加入了一种缩合稳定剂，使得工业操作变得简单和易操作，能够高质量地获得缩合物中间体。

3)无有机溶剂一步环化并水解过程

使用拉尼镍催化及水合肼无有机溶剂一步环化并水解过程，使得整个工业过程更加环境友好，不但节约了有机溶剂的使用，也可以高产量地获得吲哚-4-甲醛产品。

有益效果：本发明与已有技术比较具有如下有点：

1)本发明提供的吲哚-4-甲醛合成工艺，环境友好，适合工业化生产。

2)本发明得到的吲哚-4-甲醛为浅黄色至浅棕色粉末，纯度≥98.0％。

3)本发明得到的吲哚-4-甲醛灼烧残渣≤0.5％。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

1、2-甲基-3-硝基苯甲醇1的合成