Индол

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Индолы»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
Индол
Indole 2D numbered.svg
Indole-3D-balls-2.png
Indole-3D-spacefill.png
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[1]
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты 17
Классификация
Рег. номер CAS 120-72-9
PubChem
Рег. номер EINECS 204-420-7
SMILES
InChI
RTECS NL2450000
ChEBI 16881
ChemSpider
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg 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.

История[править | править код]

Структурная зимическая 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 свойства[править | править код]

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

Растворимость в некоторых растворителях[править | править код]

Химические свойства[править | править код]

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 озона3), 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 природе[править | править код]

Индол и его гомолог скатол образуются в кишечнике человека и 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.

Получение[править | править код]

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

Синтез[править | править код]

Индол и его производные синтезируют циклизацией арилгидразонов карбонильных соединений (реакция Фишера), взаимодействием ариламинов с α-галоген- или α-гидроксикарбонильными соединениями (реакция Бишлера). Синтез начинается в желудке (85 %), постепенно переходит в кишечник (15 %).

Применение[править | править код]

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).

Примечания[править | править код]

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

Литература[править | править код]

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