Индол

Индол
Индол
Общие
Систематическое; наименование	1H-индол
Традиционные названия	2,3-бензпиррол, 1-бензазол, бензопирро́л, кетол,
Хим. формула	C8H7N
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	117,15 г/моль
Плотность	1,22 г/см³
Термические свойства
	Температура
• плавления	52,5 °C
• кипения	254 °C
Давление пара	100 кПа
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты p K a	17
Классификация
Рег. номер CAS	120-72-9
PubChem	798
Рег. номер EINECS	204-420-7
SMILES	C1(NC=C2)=C2C=CC=C1
InChI	InChI=1S/C8H7N/c1-2-4-8-7(3-1)5-6-9-8/h1-6,9H SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N
RTECS	NL2450000
ChEBI	16881
ChemSpider	776
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
	Медиафайлы на Викискладе

Индо́л (бензопирро́л, 2,3-бензпиррол) — гетероциклическое конденсированное ароматическое соединение.

Бесцветные кристаллы с запахом, напоминающим запах капусты.

Индольное ядро входит во множество биохимических природных соединений. Как индивидуальное вещество содержится в каменноугольной смоле и в некоторых эфирных маслах, например, в масле жасмина.

ИсторияПравить

Структурная химическая формула индола предложенная Байером в 1869 г.

Изучение индола началось с изучения растительного красителя индиго. Из индиго окислением можно получить изатин, а затем в индоксил. В 1866 году Адольф фон Байер восстановил цинковой пылью индоксил до индола^[2]. В 1869 году он предложил химическую структурную формулу для индола (на рисунке слева)^[3].

Некоторые производные индола очень широко использовались в качестве красителей до конца 19-го века. В 1930-х годах интерес к индолу вновь увеличился, когда стало известно, что индольное ядро входит в молекулы многих важных алкалоидов, в аминокислоту триптофан, в ауксины и другие биохимически важные вещества. Но и в наши дни он продолжает интенсивно изучаться^[4].

От слова «индиго» индол и получил своё название.

Физические свойстваПравить

При нормальных условиях представляет собой бесцветные листовидные кристаллы с запахом, напоминающим запах прелой капустной кочерыжки.

Растворимость в некоторых растворителяхПравить

в бензоле — растворим;
в воде — 0,36 г/100 г (при 25 °C) — плохо растворим;
в диэтиловом эфире — легко растворим;
в лигроине — растворим;
в метаноле — растворим;
в этаноле — 35,9 г/100 г (при 20 °C).

Химические свойстваПравить

Индол по своей реакционной способности схож с бензолом, но более реакционноспособен. Неподеленная пара электронов азота в индоле является частью ароматического секстета, поэтому индол не проявляет склонности к связыванию протона и лишен основных свойств. Напротив, в реакциях с сильными основаниями индол проявляет свойства слабой NH-кислоты.

Как слабая кислота, индол в растворе натрия в жидком аммиаке (NH₃) образует N-натрийиндол, с гидроксидом калия (КОН) при 130 °C — N-калийиндол.

Обладает ароматическими свойствами. Электрофильное замещение идёт главным образом в положении атома углерода 3.

Нитрование обычно осуществляется бензоилнитратом, сульфирование — пиридинсульфотриоксидом, бромирование — диоксандибромидом, хлорирование — SO₂Cl₂, алкилирование — активными алкилгалогенидами.

Ацетилирование в уксусной кислоте также идёт в положение 3, в присутствии ацетата натрия (CH₃COONa) — в положение 1.

В уксусном ангидриде образуется 1,3-диацетилиндол. Индол легко присоединяется по двойной связи a, b к непредельным кетонам и нитрилам.

Аминометилирование (реакция Манниха) в мягких условиях протекает в положение 1, в жёстких — в положение 3.

Замещение в бензольном кольце (преимущественно в положения 4 и 6) идёт лишь в кислых средах при блокированном присоединения по атому в положении 3. В присутствии воды, надкислот или на свету индол окисляется в индоксил, который затем превращается в димер, называемый индиго.

Более жёсткое окисление под действием озона (О₃), диоксида марганца MnO₂ приводит к разрыву пиррольного кольца с образованием 2-формамидобензальдегида. При гидрировании индола водородом в мягких условиях восстанавливается пиррольное кольцо, в более жёстких — и бензольное.

Нахождение в природеПравить

Индол и его гомолог скатол образуются в кишечнике человека и других млекопитающих в результате расщепления гнилостными бактериями аминокислоты триптофана — индол обладает очень неприятным запахом, но в крайне малых концентрациях он имеет запах жасмина (в эфирном масле которого содержится) и применяется в парфюмерии.

Индол содержится в эфирных маслах жасмина и цитрусовых, входит в состав каменноугольной смолы.

Индольное ядро — фрагмент молекул многих важных природных биохимических соединений (например, триптофана, серотонина, мелатонина, буфотенина).

Ядро индола является R-группой одной из 20 кодируемых аминокислот — триптофана, и поэтому присутствует практически в любом белке. Ядро индола также входит в состав индольных алкалоидов.

ПолучениеПравить

Обычно индол выделяют из нафталиновой фракции каменноугольной смолы или получают дегидрированием о-этиланилина с последующей циклизацией образующегося продукта.

СинтезПравить

Индол и его производные синтезируют циклизацией арилгидразонов карбонильных соединений (реакция Фишера), взаимодействием ариламинов с α-галоген- или α-гидроксикарбонильными соединениями (реакция Бишлера).

ПрименениеПравить

Индол служит исходным сырьём для синтеза гетероауксина, триптофана, используется в парфюмерной и фармацевтической промышленности. В парфюмерии индол применяют как фиксатор запаха.

Индол и его производные используют при синтезе многих биологически активных соединений (гормонов, галлюциногенов) и лекарственных средств (например, индопана, индометацина, индол-3-карбинола).

ПримечанияПравить

↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics (англ.) / W. M. Haynes — 97 — Boca Raton: 2016. — P. 6—112. — ISBN 978-1-4987-5428-6
↑ Baeyer, A. (англ.) (рус.. Ueber die Reduction aromatischer Verbindungen mittelst Zinkstaub (нем.) // Annalen der Chemie und Pharmacie (англ.) (рус. : magazin. — 1866. — Bd. 140, Nr. 3. — S. 295—296. — doi:10.1002/jlac.18661400306.
↑ Baeyer, A. (англ.) (рус.; Emmerling, A. Synthese des Indols (нем.) // Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (англ.) (рус. : magazin. — 1869. — Bd. 2. — S. 679—682. — doi:10.1002/cber.186900201268. Архивировано 17 мая 2020 года.
↑ Van Order, R. B.; Lindwall, H. G. Indole (англ.) // Chem. Rev. (англ.) (рус. : journal. — 1942. — Vol. 30. — P. 69—96. — doi:10.1021/cr60095a004.

ЛитератураПравить

Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3 (Мед-Пол). — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.

[_e6053515b8f2eca3-1] CRC Handbook of Chemistry and Physics (англ.) / W. M. Haynes — 97 — Boca Raton: 2016. — P. 6—112. — ISBN 978-1-4987-5428-6

[baeyer1866-2] Baeyer, A. (англ.) (рус.. Ueber die Reduction aromatischer Verbindungen mittelst Zinkstaub (нем.) // Annalen der Chemie und Pharmacie (англ.) (рус. : magazin. — 1866. — Bd. 140, Nr. 3. — S. 295—296. — doi:10.1002/jlac.18661400306.

[baeyer1869-3] Baeyer, A. (англ.) (рус.; Emmerling, A. Synthese des Indols (нем.) // Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (англ.) (рус. : magazin. — 1869. — Bd. 2. — S. 679—682. — doi:10.1002/cber.186900201268. Архивировано 17 мая 2020 года.

[vanorder1942-4] Van Order, R. B.; Lindwall, H. G. Indole (англ.) // Chem. Rev. (англ.) (рус. : journal. — 1942. — Vol. 30. — P. 69—96. — doi:10.1021/cr60095a004.

[1]

[2]

[3]

[4]