Fischer法合成2，3-環(huán)戊基吲哚的工藝研究

李梅香

(濟寧職業(yè)技術(shù)學院，山東 濟寧 272037)

2，3-環(huán)戊基吲哚是棕色針狀結(jié)晶，熔點105～107℃。溶于乙醇和甲苯等有機溶劑，微溶于水，是一種重要的化學試劑。2，3-環(huán)戊基吲哚一般采用Fischer法閉環(huán)得到，即以芳肼與醛或酮類化合物加熱脫水得到苯腙衍生物，然后在適當?shù)拇呋瘎┐嬖谙旅摪范肹1]。常用的催化劑有無機酸(鹽酸、磷酸等)、Lewis酸(無水氯化鋅等)、有機酸[2，3]等，國內(nèi)主要采用無水氯化鋅作為催化劑。

作者以苯肼及環(huán)戊酮為原料，通過Fischer反應閉環(huán)得到2，3-環(huán)戊基吲哚[4]，創(chuàng)新性地以某酸性物質(zhì)為催化劑，取得了良好的效果。該反應方程式如下：

1 實驗

1.1 主要試劑

活性炭。

苯肼、環(huán)戊酮，天津市光復精細化工研究所；濃鹽酸，冰乙酸，無水氯化鋅，某酸性物質(zhì)，乙醇。以上試劑均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 合成

在250 mL四口燒瓶內(nèi)加入30 g苯肼、24 g環(huán)戊酮(期間有少量放熱)，保溫攪拌15 min。升溫至75℃加入催化劑，保溫回流攪拌反應一定時間。循環(huán)水降溫，30℃以下保溫0.5 h，真空抽濾，濾餅水洗至pH值6～7，烘干，得粗品。

1.2.2 精制

在250 mL四口燒瓶中加入60 g工業(yè)乙醇、粗品、5 g活性炭，升溫至50℃回流30 min，靜置30 min，過濾到另一250 mL潔凈干燥四口燒瓶中，10 g工業(yè)乙醇洗炭底，合并濾液，攪拌析晶，冰鹽水降溫至0℃，再攪拌1 h，抽濾至干，烘干，得精制品。

母液常壓回收25 g乙醇(用來套用)，裝桶析晶24 h后離心，合并幾批再次精制。

2 結(jié)果與討論

2.1 催化劑的篩選(表1)

表1 催化劑對合成2，3-環(huán)戊基吲哚的影響

由表1可以看出，濃鹽酸作催化劑幾乎得不到目標產(chǎn)物，這是因為濃鹽酸酸性很強，苯腙類化合物易分解成酮，即使生成了2，3-環(huán)戊基吲哚，在強酸性條件下也不穩(wěn)定，此外，在加熱條件下，鹽酸溶液中的氯化氫氣體易逸出。冰乙酸酸性弱，無法完成閉環(huán)反應。無水氯化鋅作為催化劑時，反應在二甲苯等惰性溶劑中進行，由于是固液兩相反應，常造成催化劑粘壁，收率也不高。而以某酸性物質(zhì)作催化劑，不僅能夠得到目標產(chǎn)物，且收率較高、成本較低。故后續(xù)實驗用該酸性物質(zhì)作催化劑。

2.2 反應時間的確定(表2)

表2 反應時間對產(chǎn)物收率和含量的影響

由表2可知，當反應時間為4 h時，反應不完全；反應時間為5 h時，反應基本完全；再延長反應時間，產(chǎn)物收率變化不大。故選擇反應時間為5 h。

確定2，3-環(huán)戊基吲哚合成反應的最佳條件是：以某酸性物質(zhì)作催化劑，反應時間為5 h。經(jīng)過精制，2，3-環(huán)戊基吲哚純度達98%、總收率達72%。

3 結(jié)論

以苯肼及環(huán)戊酮為原料，以某酸性物質(zhì)作催化劑，通過Fischer反應閉環(huán)得到2，3-環(huán)戊基吲哚。在該酸性物質(zhì)催化下反應5 h，目標產(chǎn)物的收率達90.0%、含量達94.1%；經(jīng)過精制，產(chǎn)品純度高達98%、總收率達72%。

[1] 蔣金芝，王艷.Fischer吲哚合成法的研究進展[J].有機化學，2006，26(8)：1025-1030.

[2] 聞韌.藥物合成反應[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003：279-282.

[3] 許建幗，史鴻鑫，徐麗麗.3-甲基吲哚的合成及其提純方法[J].化工生產(chǎn)與技術(shù)，2005，12(4)：12-14.

[4] Welmaker G S，Sabalski J E.A process for the preparation of 1,2,3,4,8,9,10,10a-octahydro-7bH-cyclopenta[b][1,4]diazepino[6,7,1-hi]indole[J].Tetrahedron Letters，2004 ，45(25)：4851-4854.