Индол

Индол (C₈H₇N) — гетероциклическое ароматическое соединение. По своей структуре пятиатомное пиррольное кольцо конденсировано с бензольным кольцом. Индол используется как духи и в органическом синтезе, особенно в синтезе молекул лекарств. Некоторые природные соединения содержат структуру индола. Индол также называют 1-бензо [b] пирролом, 2,3-бензопирролом и бензопирролом. Индол изомерен с изоиндолом и индолизином.

Особенности

При комнатной температуре индол представляет собой белое твердое вещество. Он не очень хорошо растворяется в воде, но много в этаноле и диэтиловом эфире. При низких концентрациях он имеет мягкий цветочный запах, но при высоких концентрациях имеет неприятный запах[Raimo Alén: Kokoelma orgaanisia yhdisteitä, s. 911. Consalen Consulting, 2009. ISBN 978-952-92-5627-3.][1][2].

Индол плоский и имеет 10 π-электронов, что соответствует правилу Хюккеля, необходимому для ароматичности, и кольцевая структура полностью сопряжена. В частности, пиррольное кольцо богато электронами, поскольку азот имеет электронодонорную природу. Растворы индола почти нейтральны (pKa 16,7), но атом азота индола может протонировать в сильно кислых условиях или отдавать протон в сильно основных условиях[3][4].

Производство

Индол можно выделить фракционной перегонкой угля при температуре 245—255 ° C. Уголь содержит около 0,2 % индола. Температура кипения индола всего на 0,3 ° C ниже, чем у бифенила, поэтому после перегонки индол содержит бифенил в качестве примеси, от которой он отделяется плавлением с гидроксидом калия с образованием калиевой соли индола. Затем индол очищают перекристаллизацией с использованием углеводородов в качестве растворителей[Raimo Alén: Kokoelma orgaanisia yhdisteitä, s. 911. Consalen Consulting, 2009. ISBN 978-952-92-5627-3.][5][6].

Многие синтетические методы были также разработаны для получения индола. Наиболее часто используются реакции между анилином и этиленгликолем или окисью этилена. Также используются реакции циклизации формилтолуидина, N-этиланилина, 2-этиланилина и 2- (2-нитрофенил) этанола, а также восстановление индоксила и индола [Raimo Alén: Kokoelma orgaanisia yhdisteitä, s. 911. Consalen Consulting, 2009. ISBN 978-952-92-5627-3.][7][8].

Из других методов получения Синтез индолов по Фишеру с использованием фенилгидразонов, который представляет собой сигматропную реакцию, лучше всего подходит для получения замещенных индолов. Реакция Лемгрубера — Бачо — эффективный метод получения индола и его производных. В нем о-нитротолуол реагирует с диметилформамидаацеталем и пирролидином с образованием β- (о-нитрофенил) енамина, который может быть восстановлен до индола. Для восстановления было разработано несколько различных восстановителей[9].

Реакции

Индол можно получить окислением индола и восстановлением индолина. При кислотной обработке он образует различные продукты полимеризации[10].

Пиррольное кольцо индола реагирует с реакцией электрофильного ароматического замещения. Реакция замещения обычно происходит на углероде в третичном положении, а не на вторичном углероде, как это обычно бывает с соединениями, содержащими пиррольное кольцо. Такие реакции включают галогенирование, нитрование, сульфирование, алкилирование и ацилирование Фриделя-Крафтса. Отклоняющееся положение заместителя объясняется электронной плотностью и разницей энергии между различными промежуточными соединениями. Заместитель на третьем углероде образует промежуточное соединение, ароматичность которого восстанавливается намного легче, чем если бы заместитель был на вторичном углероде[11][Jonathan Clayden, Nick Greeves, Stuart Warren, Peter Wothers: Organic Chemistry, s. 1170. Oxford University Press, 2008. ISBN 978-0-19-850346-0.].

Индол-3-альдегид образуется в результате Реакция Вильсмейера — Хаака с использованием индола, диметилформамида и фосфорилхлорида в качестве исходных материалов. Он относится к типу электрофильного ароматического замещения

Использование

Индол содержится, помимо прочего, в эфирных маслах жасмина, а также добавляется в парфюмерию. Он также является важным исходным материалом и промежуточным продуктом в синтезе лекарств и используется, в частности, для биотехнологического получения аминокислоты триптофана[Raimo Alén: Kokoelma orgaanisia yhdisteitä, s. 911. Consalen Consulting, 2009. ISBN 978-952-92-5627-3.][12].

Ссылки

• Human Metabolome Database (HMDB): Indole (англ.)
• Food Component Database (FooDB): Indole (англ.)
• DrugBank: Indole (англ.)
• Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): Indole (англ.)
• ChemBlink: Indole (англ.)
• Pherobase: Floral Compound — 1H-indole (англ.)