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摘 要

ABSTRACT II

前言 III

第一章 绪论 1

1.1 吲哚-2-甲酸的背景 1

1.2 吲哚-2-甲酸的结构 1

1.3 吲哚-2-甲酸的性质 2

1.4 吲哚-2-甲酸的合成路线 2

1.5 产品的检测方法 4

第二章 实验部分 5

2.1实验仪器与药品 5

2.2实验步骤 6

2.2.1 邻硝基苯丙酮酸的合成 6

2.2.2 吲哚-2-甲酸的合成 8

第三章 实验过程与结果分析 12

3.1 结果分析 12

3.2 产物测定分析 12

第四章 实验体会与思考 14

参考文献 15

致谢 17

吲哚-2-甲酸合成工艺改进研究

摘要

吲哚-2-甲酸是一种无色无味针状晶体（由水重结晶），或无色无味叶状结晶（由苯重结晶），其主要用途是作为制备普利类药物、染料等产品的重要化工原料。由于吲哚-2-甲酸和其衍生物有着广泛的研究价值，因此具有较强的市场前景。

本文研读国内外制备吲哚-2-甲酸的研究进展及相关研究方法，并据此来选择邻硝基甲苯和草酸二乙酯作为实验原料，先制备邻硝基苯丙酮酸，再通过加氢还原使邻硝基苯丙酮酸环合以获得吲哚-2-甲酸^[14]。

本文在最后一步反应中拟选用氢氧化氧铁^[9]或卤氧化铋作为催化剂，取代价格较为昂贵的Pd/C催化剂或者会形成后续处理困难的铁泥污染物的铁粉催化剂，以优化反应工艺。

经探究利用氢氧化氧铁或卤氧化铋制备吲哚-2-甲酸的效果并不理想。本文除利用氢氧化氧铁和卤氧化铋制备吲哚-2-甲酸外，也用实际生产中较为成熟的工艺来制备吲哚-2-甲酸作为比对。

关键词：邻硝基苯丙酮酸 ；吲哚-2-甲酸；环合；氢氧化氧铁；卤氧化铋

研究类型：应用研究

The research of the Indole-2-carboxylic acid

ABSTRACT

Indole-2-carboxylic acid is an important chemical raw material, which is mainly used for producing plymouth drugs, dyes and other products. It’s an odorless and colorless needle-like crystals (recrystallized from water) or phyllodes colorless, odorless crystals (recrystallized from benzene). Indole-2-carboxylic acid and its derivatives have wide research value, therefore, it has a strong market prospects.

In this report, we chose o-nitro toluene and diethyl oxalate as experimental materials by reading the research process and research methods about making Indole-2-carboxylic acid at home and abroad. We got o-nitro phenyl pyruvate, then synthesizing indole-2-carboxylic acid by catalytic hydrogenation of o-nitro phenyl pyruvate.

We selected iron oxide hydroxide or bismuth oxyhalide as raw materials, instead of expensive Pd/C catalyst or iron which would form iron mud, in order to optimize reaction process.

After exploring, the effect of obtaining indole-2-carboxylic acid by using iron oxide hydroxide or bismuth oxyhalide is not well. Beside the ways above, indole-2-carboxylic acid was prepared by using the more mature technology in actual production as a comparison.

Key words: O-nitro phenyl pyruvate；Indole-2-carboxylic acid；cyclization；Iron oxide hydroxide；Bismuth oxyhalide

前言

吲哚-2-甲酸作为一种重要的有机合成中间体，在制备药物、染料及农药方面有着广泛的应用，如吴卓等人在《1-甲基-3-甲酰基吲哚-2-甲酸甲酯的合成》一文中以吲哚-2-甲酸和碳酸二甲酯为原料制备1-甲基-3-甲酰基吲哚-2-甲酸甲酯，其作用于中枢神经系统具有镇静、抗焦虑作用等^[11]。关于其合成方法，国内外已有一定相关的研究和报道。但是因为现有研究仍存在着一些问题，在实际生产方面有着不足之处。如冯流星等人在《吲哚-2-羧酸的合成工艺研究》一文中，以丙酮酸乙酯和苯肼为原料合成吲哚-2-甲酸，该法收率虽高，但成本也较高。又如Mario G等人在《1,3-Dipolar Cycloaddition Reactions. Regioselective Synthesis of Heterocycles and Theoretical Studies》一文中使用邻硝基甲苯和草酸二乙酯为原料先制备邻硝基苯丙酮酸然后采用二氧化铂作为催化剂，使用氢气作为氢源，加氢还原制吲哚-2-甲酸^[16]，该法中催化剂二氧化铂价格昂贵，且使用氢气进行加氢还原，反应条件较为苛刻。包括现在国内的一些制药企业工厂使用铁粉作为催化剂，在酸性条件下还原邻硝基苯丙酮酸制吲哚-2-甲酸，该法成本较低，反应条件温和，但会形成铁泥，后续处理困难。因此，我们确立了吲哚-2-甲酸合成工艺改进研究的课题。考虑到本科毕业生课题研究的难易程度，我们最终确立了本文以邻硝基甲苯和草酸二乙酯为原料的合成路线。除本文制备方法外，也可有其他路径。主要的工作是预期在已有合成线路基础上对工艺进行优化并改进，在实验室制备吲哚-2-甲酸，以期达到大生产的目的。第一步利用原料制取邻硝基苯丙酮酸与传统工艺相同，第二步还原制吲哚-2-甲酸，本课题实验拟采用替代铁粉还原的方法，在选择相对合适的合成条件的情况下，对传统工艺的铁粉还原进行工艺改进，拟采用以水合肼作为氢源^[6]，使用氢氧化氧铁、卤氧化铋等作为催化剂的条件对合成进行改进和考察。

第一章 绪论

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