吲哚是生產(chǎn)色氨酸的中間體，也是生產(chǎn)一系列醫(yī)藥品、生物活性物質(zhì)、染料、香料及化工產(chǎn)品的原料。含有羥基結(jié)構(gòu)的吲哚及其衍生物具有良好的生物活性和藥理活性，如抑菌、抗氧化、抗腫瘤、抗病毒等。二羥基吲哚有兩種異構(gòu)體，其中之一為1,2-二羥基吲哚，經(jīng)水重結(jié)晶后為斜方晶系晶體。溶于水，其水溶液呈酸性。其2位羥基存在烯醇型和酮型的互變異構(gòu)形式。5,6-二羥基吲哚（CAS號：3131-52-0，英文名為：5,6-Dihydroxyindole，分子量為149.15）是二羥基吲哚的第二種異構(gòu)體，純凈的5,6-二羥基吲哚溶于熱水,不溶于石油醚，結(jié)晶狀態(tài)下很穩(wěn)定,但在微堿溶液中則很快氧化成類似黑素的物質(zhì)。
5,6-二羥基吲哚的應(yīng)用
5,6-二羥基吲哚是黑色素的重要前體，其應(yīng)用十分廣泛。染發(fā)劑是其最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，作為永久染發(fā)劑，5,6-二羥基吲哚與對苯二胺及其衍生物染發(fā)機理一樣，其作用于頭發(fā)角蛋白纖維，使得染色作用十分明顯，其進入到頭發(fā)的毛髓內(nèi)部，染色之后洗滌不易掉色，也不會受陽光的較大影響。此外，5,6-二羥基吲哚是由生物體本身產(chǎn)生，對身體無毒、副作用，是具有一定毒性的對苯二胺類染發(fā)劑的有效替代物。此外其在防腐劑、抗氧化劑等領(lǐng)域也有著重要的應(yīng)用。
由于5,6-二羥基吲哚合成過程中羥基活性高難以控制，因此該產(chǎn)品合成環(huán)境要求苛刻，而且產(chǎn)品收率很低。因此，雖然上世紀 90 年代初期歐萊雅、寶潔、花王等世界大型化妝品公司就已經(jīng)開始著手于研制 5,6-二羥基吲哚，并發(fā)表了相關(guān)的合成專利。但是截至目前世界上并無大規(guī)模批量生產(chǎn)該物質(zhì)的相關(guān)報道。雖說 5,6-二羥基吲哚在世界上已經(jīng)有了人工合成的方法，但是這些方法可以作為研究生產(chǎn)，但還不能運用到大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)中。
5,6-二羥基吲哚的合成方法
目前一般都是通過羥基保護、硝化、脫保護、環(huán)化的方法來合成 5,6-二羥基吲哚。按照原料不同可分為苯甲醛法、苯乙腈法、苯乙胺法等。
苯甲醛法：以胡椒醛、香蘭素，二羥基苯甲醛等苯環(huán)上含有兩個相鄰羥基或保護的羥基的苯甲醛類化合物作為初始原料，以羥基的保護、縮合以及硝化形成中間體，然后在經(jīng)過去除保護基的反應(yīng)得到最終的產(chǎn)品。若采用胡椒醛為原料，可以減少步驟，省去了引入羥基保護團的反應(yīng)。但是該原料是急劇毒性，操作難度很大，同時胡椒醛是易制毒物料，守公安部門管制。而且該路線中的硝化反應(yīng)時間很長，往往需要達到 30 小時以上的反應(yīng)時間。若采用香蘭素為原料，在結(jié)構(gòu)中引入了一個甲氧基的影響，會給羥基保護基團的引入帶來很大的問題，在實際研究中該步驟的收率只有 30 %左右[1]。
苯乙腈法[2]：該制備方法需要通過四個步驟來實現(xiàn)，分別是去甲基反應(yīng)，羥基保護反應(yīng)，硝化反應(yīng)，還原反應(yīng)。 該方法先將 3,4-二甲氧基苯乙腈脫甲基得出中間產(chǎn)品 3,4-二羥基苯乙腈；然后通過和芐氯反應(yīng)得到 3,4-二芐氧基苯乙腈以對羥基進行保護；保護后的中間物硝化得到 2-硝基-3,4-二芐氧基苯乙腈；然后通過環(huán)化反應(yīng)得到 3,4-二芐氧基吲哚，最后脫去芐氧基保護得到產(chǎn)物 5,6-二羥基吲哚。這種方法的收率較高，可以達到 80%以上，但是實驗的時間較長，反應(yīng)步驟繁瑣。
苯乙胺法：以多巴胺中間體及其衍生物為起始原料，經(jīng)環(huán)合反應(yīng)使側(cè)鏈的乙胺基或丙胺酸基與苯環(huán)相鄰位置直接環(huán)合或與鄰位上的取代基環(huán)合，得到 5,6-二羥基吲哚。這類方法反應(yīng)步驟少，克服了羥基難以獲得的問題，但其所用原料價格較高，反應(yīng)條件較為嚴格，且收率不高。
另外，還可采用電化學(xué)法，以 4,5-二羥基-2,β-二硝基苯乙烯為原料合成了 5,6-二羥基吲哚，它通過反應(yīng)物在電極上得失電子實現(xiàn)還原反應(yīng),選擇性很高,產(chǎn)品純度和收率均較高，但該法設(shè)備投資大且成本較高。
參考文獻
[1] 葉夢麗，郭晶晶，馬良秀. 5,6-二羥基吲哚工藝優(yōu)化探索[J]. 山東化工，2022，9（51）：51-53.
[2] 程進，劉長春，陸敏. 5,6-二羥基吲哚的發(fā)展與合成現(xiàn)狀[J]. 廣東化工，2018，2（45）：142-143.