5-氰基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯的制备

背景及概述

5-氰基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯是一种无色、无味的白色晶体，是制备普利类药物、染料产品的重要化工原料，也广泛用于制药工业。

制备

目前，工业上生产5-氰基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯的方法主要用锌粉还原，环境污染严重，而且釜的生产效率低，生产成本高，难于形成大规模的生产，不能满足市场需求。以二氧化铂作为催化剂，在酸性溶剂介质中，用氢气还原，可以直接得到5-氰基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯乙酯，但由于催化剂成本较高，不宜在工业上大量使用。近年来，也有报道用苯肼和丙酮酸乙酯为起始原料来合成5-氰基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯，该法虽然收率较高，但相对成本较高，不利于工业化生产。因此，本文探索以5-氰基-2-硝基甲苯为原料，先合成得到5-氰基-2-硝基苯丙酸乙酯，再分别用硫酸亚铁还原和催化氢化法来合成5-氰基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯[1]。

图1 5-氰基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯的合成反应式

实验操作：

5-氰基-2-硝基苯丙酸乙酯的制备

在装有机械搅拌、回流冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入50g无水乙醇，慢慢加入4．5g金属钠，加完后保持回流反应，待金属钠完全反应后，搅拌降至室温，加入26g的5-氰基-2-硝基甲苯和28g的草酸二乙酯，滴加完毕，继续加热回流1h，得到5-氰基-2-硝基苯丙酸乙酯碱性乙醇溶液。

硫酸亚铁还原制备5-氰基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯

5-氰基-2-硝基苯丙酸乙酯乙醇溶液中加入20mL水，加热回流1h。将反应装置改成水蒸气蒸馏装置，蒸出乙醇和少量油状物后，冷却得棕褐色固体，即为邻硝基苯丙酮酸粗品。将邻硝基苯丙酮酸粗品、140g硫酸亚铁加入另一烧瓶中，再加入120g氨水，溶解，加热回流2h，冷却，抽滤，滤液用稀盐酸中和，得固体，抽滤，脱色，重结晶，得浅黄色粉状固体，即为5-氰基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯产品。

催化氢化法制备5-氰基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯

在1L高压反应釜中，加入5-氰基-2-硝基苯丙酸乙酯碱性乙醇溶液200mL，6g雷尼镍催化剂，反应釜经氢气置换后，在55-60℃和10MPa压力下进行催化氢化反应。停止吸氢后，冷却至室温，将压力降至常压，滤去催化剂，蒸除液体，得到的固体产物，用乙醇重结晶，得白色粉状固体，即5-氰基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯产品。

参考文献

[1] Pizzom o M T，Albonico S M ．Stereospeeif ic synthesis of substituted pyrolizidines[J]．J Org Chem ，1974.39：731-732 ．