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1.1 吲哚及其衍生物
随着人们对靛青的研究，吲哚化学开始发展起来，继而转化为靛红的研究，然后是羟吲哚。1866年，阿道夫•冯•拜尔用锌粉将羟吲哚还原成吲哚，三年后，他假设出了至今仍然被大家所公认的吲哚结构。直至19世纪末，人们对于某些吲哚化合物的认识，也仅将其作为重要的染料来看待。到了上世纪30年代，人们逐渐对吲哚产生强烈兴趣，因为在很多重要的生物碱中，吲哚是其中的一个核心基团，例如色氨酸和植物激素[4,5]。
1.1.1 吲哚类化合物简介
吲哚是芳香杂环有机化合物，又称苯并吡咯，由一个751元苯环和一个五元含氮的吡咯环构成的双环结构。有两种并合方式，分别为吲哚和异吲哚。由于氮的孤对电子参与形成芳香环，故其不属于碱，性质与简单的胺也有所区别。因多在室温下为固体。自然状况下存在于人体粪便中，伴有强烈的粪臭，但当处于很低的浓度下时，吲哚也会有类似花香的愉悦气，是许多花香的重要组成部分。
图1-1 吲哚与异吲哚结构
1.1.2 吲哚及其衍生物的合成
吲哚衍生物广泛存在于自然界中，最初是由靛蓝降解而得。传统的制备吲哚的方法是采用煤焦油分馏法，煤焦油中大约含有0.2％吲哚，从煤焦油的220~270℃馏分中除去强碱和苯酚，然后和钾一起在100~125℃加热，生成吲哚钾，水解后，精馏、重结晶精制得到产品[6]。由于此种合成方法分离装置复杂且资源有限，能耗大，因而化学合成技术应运而生，目前已经工业化的主要路线有苯胺法、邻氯甲苯法和邻氨基乙苯法[7]。
（1）苯胺法（图1-1 路线A）
将苯胺与环氧乙烷反应制得N-β-羟乙基苯胺，向其中加入熔融的氯化锌，混合加热，经脱水、闭环等步骤化合而成，而催化剂的选择在本条路线中起到至关重要的作用。
（2）邻氯甲苯法（图1-1 路线B）
将邻氯甲苯经氯化、氰化、氨化、脱水四个步骤制得吲哚满，然后还原脱氢制得吲哚。这种方法将邻氯甲苯作为原料，有效利用了甲苯氯化所形成的副产物，经济、高效、环保。
（3）邻氨基乙苯法（图1-1 路线C）
邻氨基乙苯在氮气保护下于550℃发生脱氢环化反应，反应过程需硝酸铝(或三氧化二铝)存在才能进行，经过减压蒸馏得到二氢吲哚。再于640℃下再次脱氢，得到目标产物吲哚[8]