Indol

Indol
Allmän
Systematiskt namn	1H-indol
Traditionella namn	2,3-benspyrrol, 1-bensazol, bensopyrrol, ketol,
Chem. formel	C8H7N _ _ _ _
Fysikaliska egenskaper
stat	färglösa kristaller
Molar massa	117,15 g/ mol
Densitet	1,22 g/cm³
Termiska egenskaper
Temperatur
•  smältning	52,5°C
•  kokande	254°C
Ångtryck	100 kPa [1]
Kemiska egenskaper
Syradissociationskonstant	17
Klassificering
Reg. CAS-nummer	120-72-9
PubChem	798
Reg. EINECS-nummer	204-420-7
LEDER	C1(NC=C2)=C2C=CC=C1
InChI	InChI=1S/C8H7N/c1-2-4-8-7(3-1)5-6-9-8/h1-6,9HSIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N
RTECS	NL2450000
CHEBI	16881
ChemSpider	776
Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges.
Mediafiler på Wikimedia Commons

Indol ( bensopyrrol , 2,3-benspyrrol ) är en heterocyklisk kondenserad aromatisk förening .

Färglösa kristaller med en lukt som påminner om kål .

Indolkärnan ingår i många biokemiska naturliga föreningar. Som en enskild substans finns den i stenkolstjära och i vissa eteriska oljor , till exempel i jasminolja .

Historik

Studiet av indol började med studiet av det vegetabiliska färgämnet indigo . Indigo kan oxideras till isatin och sedan till indoxyl . 1866 reducerade Adolf von Bayer indoxyl till indol med zinkdamm [ 2] . 1869 föreslog han en kemisk strukturformel för indol (bilden till vänster) [3] .

Vissa indolderivat användes mycket som färgämnen fram till slutet av 1800-talet. På 1930-talet ökade intresset för indol igen när det blev känt att indolkärnan ingår i molekylerna av många viktiga alkaloider , i aminosyran tryptofan , i auxiner och andra biokemiskt viktiga ämnen. Men även idag fortsätter den att studeras intensivt [4] .

Från ordet "indigo" fick indol sitt namn.

Fysiska egenskaper

Under normala förhållanden är det en färglös bladformad kristall med en lukt som påminner om lukten av en rutten kålstjälk.

Löslighet i vissa lösningsmedel

• i bensen  - löslig;
• i vatten  - 0,36 g / 100 g (vid 25 ° C) - dåligt löslig;
• i dietyleter  - lättlöslig;
• i nafta  - löslig;
• i metanol  - löslig;
• i etanol  - 35,9 g/100 g (vid 20°C).

Kemiska egenskaper

Indol har liknande reaktivitet som bensen , men mer reaktiv. Det ensamma elektronparet av kväve i indol är en del av en aromatisk sextett, så indol visar inte protonbindning och saknar grundläggande egenskaper. Tvärtom, i reaktioner med starka baser, uppvisar indol egenskaperna hos en svag NH-syra.

Som en svag syra bildar indol i en lösning av natrium i flytande ammoniak (NH 3 ) N-natriumindol, med kaliumhydroxid (KOH) vid 130 ° C  - N-kaliumindol.

Har aromatiska egenskaper. Elektrofil substitution sker huvudsakligen i positionen för kolatom 3.

Nitrering  utförs vanligtvis med bensoylnitrat , sulfonering med pyridinsulfotrioxid  , bromering med dioxandibromid , klorering med SO 2 Cl 2  , alkylering med  aktiva alkylhalider.

Acetylering i ättiksyra går också till position 3, i närvaro av natriumacetat (CH 3 COONa) - till position 1.

I ättiksyraanhydrid bildas 1,3 -diacetylindol . Indol adderas lätt vid dubbelbindningen a, b till omättade ketoner och nitriler .

Aminometylering ( Mannich-reaktion ) under milda förhållanden fortsätter till position 1, under hårda förhållanden - till position 3.

Substitution i bensenringen (främst i position 4 och 6) sker endast i sura miljöer med blockerad addition till atomen i position 3. I närvaro av vatten, persyror eller i ljuset oxideras indol till indoxyl , som sedan övergår i en dimer som kallas indigo .

Mer allvarlig oxidation under inverkan av ozon (O 3 ), mangandioxid MnO 2 leder till bristning av pyrrolringen med bildning av 2-formamidobensaldehyd . När indol hydreras med väte under milda förhållanden reduceras pyrrolringen och under styvare betingelser reduceras även bensenringen.

Att vara i naturen

Indol och dess homolog skatol bildas i tarmarna hos människor och andra däggdjur som ett resultat av nedbrytningen av aminosyran tryptofan av förruttnande bakterier  - indol har en mycket obehaglig lukt, men i extremt små koncentrationer luktar den jasmin (som ingår i den eteriska oljan ) och används i parfymer.

Indol finns i de eteriska oljorna från jasmin och citrusfrukter, och är en beståndsdel av stenkolstjära .

Indolkärnan är ett fragment av molekylerna av många viktiga naturliga biokemiska föreningar (till exempel tryptofan, serotonin , melatonin , bufotenin ).

Indolkärnan är R-gruppen av en av de 20 kodade aminosyrorna  , tryptofan, och finns därför i nästan vilket protein som helst . Indolkärnan är också en beståndsdel av indolalkaloider .

Får

Vanligtvis isoleras indol från naftalenfraktionen av stenkolstjära eller erhålls genom dehydrering av o -etylanilin följt av cyklisering av den resulterande produkten.

Syntes

Indol och dess derivat syntetiseras genom cyklisering av arylhydrazoner av karbonylföreningar ( Fischer-reaktion ), interaktion av arylaminer med α-halo- eller α-hydroxikarbonylföreningar ( Bishler-reaktion ).

Applikation

Indol fungerar som ett råmaterial för syntesen av heteroauxin , tryptofan , och används i parfym- och läkemedelsindustrin. I parfymer används indol som ett luktfixeringsmedel .

Indol och dess derivat används i syntesen av många biologiskt aktiva föreningar ( hormoner , hallucinogener ) och droger (till exempel indopan , indometacin , indol-3-karbinol).

Anteckningar

1. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics  (engelska) / W. M. Haynes - 97 - Boca Raton : 2016. - P. 6-112. — ISBN 978-1-4987-5428-6
2. ↑ Bayer, A. Ueber die Reduction aromatischer Verbindungen mittelst Zinkstaub  (tyska)  // Annalen der Chemie und Pharmacie : affär. - 1866. - Bd. 140 , nr. 3 . - S. 295-296 . - doi : 10.1002/jlac.18661400306 .
3. ↑ Bayer, A.; Emmerling, A. Synthese des Indols  (tyska)  // Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft : affär. - 1869. - Bd. 2 . - S. 679-682 . - doi : 10.1002/cber.186900201268 .
4. ↑ Van Order, RB; Lindwall, HG Indole  (engelska)  // Chem. Varv. : journal. - 1942. - Vol. 30 . - S. 69-96 . - doi : 10.1021/cr60095a004 .

Litteratur

• Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. och andra - M . : Soviet Encyclopedia, 1992. - T. 3 (Med-Pol). — 639 sid. - ISBN 5-82270-039-8 .

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Stor katalanska Stor ryss Britannica (online) Brockhaus
I bibliografiska kataloger	NDL : 00564100