磺酸官能化MCM-41催化合成吲哚衍生物

论文摘要

吲哚衍生物广泛存在于自然界中,具有广泛的生理活性。大多数吲哚衍生物的合成在无机酸（H2SO4, HCl或lewis酸ZnCl2, FeCl3）催化下进行,副产物较多,产率低,产物难以提纯,催化剂不易回收,对环境污染大。而固体酸是近年来研究与开发的一种新型的环境友好的酸催化剂,具有产物易于提纯、催化剂可回收套用、副产物少、反应收率高等优点,具有广泛的工业应用前景。因此开发固体酸催化剂来合成吲哚类化合物具有重要的现实意义。论文在文献分析基础上,利用MCM-41与苯甲醇反应接枝苄基后,用氯磺酸对其磺酸化,合成得到了一系列不同酸量的磺酸官能化MCM-41（SO3H-MCM-41）。测定了SO3H-MCM-41的酸度和含硫量,并用X射线衍射、红外光谱、氮吸附对其进行了表征。将7-乙基色醇的Fischer吲哚合成作为模型实验,SO3H-MCM-41催化邻乙基苯肼盐酸盐和2,3-二氢呋喃反应合成7-乙基色醇,考察了催化剂酸度、反应温度、催化剂用量及反应物的摩尔比对产物收率的影响,得到了较优的工艺参数：当用SO3H-MCM-41-0.6催化时（酸度为8.2mmol·g-1）,反应温度为90℃,催化剂用量为5%,邻乙基苯肼盐酸盐和2,3-二氢呋喃的投料摩尔比为1：1时,7-乙基色醇收率最高,达50%,高于硫酸催化的均相反应。在最优工艺参数下,合成一系列色醇衍生物,用1H-NMR、MS等方法进行了结构表征,收率均优于文献报道值。在研究SO3H-MCM-41-0.6催化合成依托度酸甲酯的实验中,以7-乙基色醇和3-氧代戊酸甲酯为原料,考察了反应温度、催化剂用量、反应溶剂、反应物的摩尔比对产物收率的影响,得到了较优的工艺参数：反应溶剂为1,4-二氧六环,温度为回流温度,催化剂用量为10%,7-乙基色醇和3-氧代戊酸甲酯的摩尔比为1：1.2。依托度酸甲酯最高收率为50%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 第二章 文献综述
• 2.1 固体酸的分类
• 2.2 固体酸的性质与制备
• 2.2.1 固体酸的性质
• 2.2.2 固体酸的制备
• 2.3 固体酸催化剂在五元杂环化合物合成中的应用
• 2.3.1 固体酸MCM-41催化合成2-甲基吲哚
• 4^2-/ZrO₂-MoO₃固体酸催化合成N-环己基马来酰亚胺'>2.3.2 采用复合SO₄^2-/ZrO₂-MoO₃固体酸催化合成N-环己基马来酰亚胺
• 2.3.3 固体酸催化合成2-乙酰噻吩
• 2.3.4 固体酸催化合成尿囊素
• 2.4 固体酸催化剂在六元杂环化合物合成中的应用
• 2.4.1 固体酸催化合成1,4-二氧六环
• 2.4.2 固体酸催化合成喹啉衍生物
• 2.5 吲哚衍生物的合成
• 2.5.1 费歇尔合成法
• 2.5.2 Reissert合成法
• 2.5.3 Madelung合成法
• 2.6 论文选题及研究
• 2.6.1 论文选题及意义
• 2.6.2 论文研究工作
• 第三章 磺酸官能化MCM-41的合成
• 3.1 引言
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 催化剂的制备
• 3.2.2 负载量和酸量测定
• 3H-MCM-41的结构表征'>3.2.3 SO₃H-MCM-41的结构表征
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 实验试剂及仪器
• 3.3.2 实验操作
• 3.4 本章小结
• 第四章 磺酸官能化MCM-41催化合成色醇衍生物
• 4.1 引言
• 4.2 磺酸官能化MCM-41催化合成7-ET
• 4.2.1 反应机理
• 4.2.2 分步法制备7-ET
• 4.2.3 一锅法制备7-ET
• 4.3 磺酸官能化MCM-41合成色醇衍生物
• 4.4 实验部分
• 4.4.1 实验试剂及仪器
• 4.4.2 实验操作
• 4.5 本章小结
• 第五章 磺酸官能化MCM-41催化合成依托度酸甲酯
• 5.1 引言
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 反应机理
• 5.2.2 不同催化剂对反应的影响
• 5.2.3 催化剂用量对反应的影响
• 5.2.4 反应溶剂对反应的影响
• 5.2.5 反应物摩尔比对反应的影响
• 5.3 实验部分
• 5.3.1 实验试剂及仪器
• 5.3.2 实验操作
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 附图
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表的论文