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一直以來,染發劑中的有效染黑成分為對苯二胺及其衍生物,這類物質對人體具有致癌、致畸性、過敏的不良影響,影響了使用者的健康。作為其有效替代物,5,6-二羥基吲哚本就由生物體本身產生,對身體無毒、副作用。
作為永久染發劑,5,6-二羥基吲哚與對苯二胺及其衍生物染發機理一樣,其作用于頭發角蛋白纖維,使得染色作用十分明顯,其進入到頭發的毛髓內部,染色之后洗滌不易掉色,也不會受陽光的較大影響。
研究表明 5,6-二羥基吲哚是一種黑色素元的重要中間體,純凈干燥的 5,6-二羥基吲哚的狀態是無色針狀的晶體,5,6-二羥基吲哚的熔點為 140℃,可以很好的溶于很多液體但是不溶于石油醚,當處于結晶狀態下為十分穩定的物質,若是接觸微堿溶液會很快的被氧化成類似黑色素的物質。5,6-二羥基吲哚能夠與靛紅一起作為合成染發劑的氧化劑或者中間劑。由于相對于苯胺類化合物、苯酚物質對人體的刺激小,毒性小,以是取代苯胺類化合物作為合成染發劑的中間體的最佳選擇。
基于5,6-二羥基吲哚在染發劑、防腐劑、抗氧化劑運用上面取得的良好作用,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開始著手于研制 5,6-二羥基吲哚,并發表了相關的合成專利。但是截至目前世界上并無大規模批量生產該物質的相關報道,主要問題是 5,6-二羥基吲哚合成過程中羥基活性高、難以控制,造成對合成環境要求苛刻,而且產品收率很低。
90年代中期,我國的一部分化妝品公司開始委托各地的大專院校和相關的地方性專業研究所開始了相關的研究和制備工作,如華東理工大學精細產品研究所,揚州化工公司研究所等,但是,還沒有批量生產運用的消息。雖說 5,6-二羥基吲哚在世界上已經有了人工合成的方法,,但還不能運用到大規模的工業生產中。
目前有很多種常見的合成方法來合成 5,6-二羥基吲哚,一般都是通過羥基保護、硝化、脫保護、環化的方法,根據起始原料的不同,可以保護分為以下三種方法。
1、苯甲醛法
以胡椒醛、香蘭素,二羥基苯甲醛等苯環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,然后在經過去除保護基的反應得到最終的產品5,6-二羥基吲哚。這種方法實驗步驟太過繁瑣。采用的原料二羥基苯甲醛價格也比較高,工藝的經濟性較差。
2、苯乙腈法
該制備方法需要通過四個步驟來實現,分別是去甲基反應, 羥基保護反應,硝化反應,還原反應。該方法先將 3,4-二甲氧基苯乙腈脫甲基得出中間產品 3,4-二羥基苯乙腈;然后通過和芐氯反應得到 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;然后通過環化反應得到 3,4-二芐氧基吲哚,最后脫去芐氧基保護得到產物 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,而且反應步驟繁瑣,不適合運用到工藝大生產之中。
3、苯乙胺法
以多巴胺中間體及其衍生物為起始原料,經環合反應使側鏈的乙胺基或丙胺酸基與苯環相鄰位置直接環合或與鄰位上的取代基環合,得到 5,6-二羥基吲哚。這類方法反應步驟少,克服了羥基難以獲得的問題,但其所用原料價格較高,反應條件較為嚴格,且收率不高,經濟性較差。