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Indool
indol
Strukturformel und Molekülmodell
Strukturformel von indol
Molekülmodell von indol
Allgemeines
MolekularformelC8huh7Nein
IUPAC-Nameindol
Andere Namen2,3-Benzopyrrol, Ketol, 1-Benzazol
Molmasse117,15 G/Maulwurf
LÄCHELN
C1(NC=C2)=C2C=CC=C1
in Chile
1/C8H7N/c1-2-4-8-7(3-1)5-6-9-8/h1-6.9H
CAS-Nummer120-72-9
EG-Nummer204-420-7
BeschreibungWeißer Feststoff
Warnungen und Sicherheitsvorkehrungen
ÄtzendGiftigGefährlich für die Umwelt
Achtung
H-SätzeH302 - H311 - H315 - H318 - H335 - H400
EUH-SätzeNein
P-SätzeP261 - P273 - P280 - P305 P351 P338 - P312
Hygroskopisch?Ja
Physikalische Eigenschaften
AggregatzustandFest
FarbeWeiß
Dichte1,22 g/cm²
Schmelzpunkt52,5°C
Siedepunkt254 °C
Flammpunkt121 °C
Löslichkeit im Wasser(bei 20°C) 1,9 g/l
Gut löslich inheißes Wasser, Diethylether, Benzol
Gleichgewichtskonstante(n)pkein = 16,2
Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
Portal  Portalsymbol  Chemie

indol ist ein heterozyklische aromatische Verbindung Mit als Bruttoformel C8huh7N. Die Verbindung ist a bicyclische Struktur, bestehend aus a Benzol- und ein Pyrrol-Ring. Der Name indol ist eine Kontraktion der Wörter indich gehe und oleum, da Indol erst nach der Behandlung des Farbstoffs Indigo mit Oleum.

Indol kommt als Weiß vor solide mit dem sehr unangenehmen Geruch von Schemel. Andererseits vermittelt der Duft in sehr geringen Konzentrationen den Eindruck von Blumen: Indol ist ein Standardbestandteil der Düfte mehrerer Blumen oder Parfums. Die Verbindung kommt auch in Kohlenteer.

Die Indolstruktur kommt in einer Vielzahl von Verbindungen vor: die AminosäureTryptophan und in tryptophanhaltigem Protein, im Alkaloide und in Pigmente (Betalain).

Geschichte

Baeyers ursprüngliche Struktur für Indol (1869).

Die Indolchemie entstand als Spin-off aus den Studien zum Farbstoff Indigo. Das Indigo wurde umgewandelt in converted isatine, dann in Oxindol. Im 1866 bestanden Adolf von Baeyer in Oxindol te reduzieren zu indolen. Er verwendete Zinkpulver.[1] Im 1869 Baeyer formulierte die bis heute gültige Strukturformel für Indol.[2]

Bestimmte Indolderivate waren bis zum Ende des 19. Jahrhundert wichtig, wenn Pigment für die Lackindustrie. In dem die 30er des 20. Jahrhundert Indol wurde aufgrund des Vorhandenseins der Grundstruktur in vielen wichtigen Alkaloide, im Tryptophan und Auxine. Auch heute noch ist die Indolchemie ein aktives Forschungsgebiet.[3]

Synthese von Indol

Indol ist einer der Hauptbestandteile in Kohlenteer. Das Destillationsfraktion zwischen 220-260 °C gesammelt wird, ist die wichtigste industrielle Quelle. Denn Indol und seine Derivate sind eine ganze Reihe Synthesen verfügbar.[4][5][6]

Fischer-Indolsynthese

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Einer der ältesten und zuverlässigsten Synthesewege zu substituierten Indolen ist die Fischer-Indol-Synthese, eine säurekatalysierte Reaktion zwischen (gegebenenfalls substituierten) Phenylhydrazin und ein Aldehyd oder Keton. Die Methode war 1883 entwickelt von Emil Fischer. Obwohl Indol selbst auf diesem Weg nicht leicht zugänglich ist, ist es ein Verfahren zur Herstellung substituierter Indole.

Fischer-Indolsynthese

Leimgruber-Batcho-Indolsynthese

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Die Leimgruber-Batcho-Indolsynthese ist eine effiziente Methode zur Ausbeute Indol und ersetzt Indole zuzubereiten. Die Methode wurde erstmals in einem Patent von beschrieben 1976. Besonders beliebt ist diese Synthese in der pharmazeutischen Industrie, da viele Wirkstoffe aus spezifisch substituierten Indolen bestehen.

Leimgruber-Batcho-Indolsynthese

Andere Kommentare

In dem Diels-Reese-Reaktion antwortet Dimethylacetylendicarboxylat mit Hydrazobenzol zu einer Addukt das in Xylol führt zu Dimethylindol-2,3-dicarboxylat und Anilin.[7][8] Mit anderen Lösungsmittel andere Produkte werden gebildet: in Essigsäure wird ein Pyrazolon und in Pyridin ein Chinolin gebildet.

Eigenschaften und Aussehen

Indol ist aromatisch und unterliegt a elektrophile aromatische Substitution, normalerweise an der 3. Position. Substituierte Indole sind die strukturellen Bausteine, einige auch synthetische, für die Tryptophan-basierten Tryptamin-Alkaloide, wie Neurotransmitter, Serotonin, Melatonin, Psilocybin, Dimethyltryptamin, 5-MeO-DMT, oder der Ergonomie wie LSD. Eine weitere Gruppe indolähnlicher Verbindungen umfasst das Pflanzenhormon auxin, Indomethacin (entzündungshemmend) und die Betablockerpindolol.

Die Teilnahme der freies Elektronenpaar auf Stickstoff- zum Aromatik in der Verbindung bedeutet das kaum Indol Basic und so verhält es sich nicht wie ein Amin.

Chemische Reaktionen von Indol

Grundreaktionen des Stickstoffatoms

Obwohl das Stickstoffatom in Indol etwa a freies Elektronenpaar Indol ist nicht einfach wie de Amine und Anilin. Das einsame Elektronenpaar ist im aromatischen System delokalisiert. Es korrespondierende Säure hat ein pkein von 3.6. Dies bedeutet, dass nur die sehr starken Säuren in der Lage sind, Indol signifikant zu protonieren. Das Zersetzung von Indolen unter sauren Bedingungen verläuft über den protoniert bilden.

Elektrophile aromatische Substitution

Die reaktivste Position im Indol für die elektrophile aromatische Substitution ist das Kohlenstoffatom 3. Die Reaktion verläuft hier 1013 mal schneller als mit Benzol. Das Vilsmeier-Haack-Reaktion ist ein Formylierung von Indol und läuft ab bei Zimmertemperatur nur auf Platz 3.[9] Weil die Pyrrol-Ring bildet den reaktivsten Teil des Moleküls, nukleophile Substitution des Benzolrings erst nach Austausch der Positionen N-1, C-2 und C-3.

Vilsmeyer-Haack-Formylierung von Indol

Gramin, ein nützlicher Vermittler, ist Mannich-Reaktion aus Indol mit Dimethylamin und Formaldehyd bereit.

Die Synthese von Gramin aus Indol

Reaktionen mit Indolanionen

Es Proton auf Stickstoff hat ein pkein ab 21 in DMSO. Dies bedeutet, dass nur sehr starke basis wie Natriumhydrid oder nein-Butyllithium in Kombination mit wasserfreien Bedingungen sind für Gesamt Deprotonierung. Salze des resultierenden Indolanions kann auf zwei Arten reagieren. der Starke ionisch Salze wie die Natrium- oder Kaliumverbindungen Antworten mit Elektrophile auf dem Stickstoff, während je mehr kovalent gebunden sein Magnesiumverbindungen (Grignard-Reagenzien) Und vor allem) Zinkkomplexe reagieren normalerweise zu Kohlenstoff-3. Dieselbe Tatsache bildet den Hintergrund dafür, dass in polare aprotische Lösungsmittel wie DMF und DMSO die Reaktion auf Stickstoff erfolgt früher. Im Apolaren Toluol Reaktion zu Kohlenstoff-3 findet erneut statt.[10]

Reaktionen mit Indolanionen

Organometallische Reaktionen

Nach dem Wasserstoffatom am Stickstoff ist das Wasserstoffatom am Kohlenstoff-2 das sauerste Proton. Reaktion von N-geschützten Indolen (z. B. N-Methylindol) mit nein-Butyllithium oder LDA liefert nur das 2-Lithiumindol-Derivat. Dieses starke Nukleophil reagiert als solche mit einer Vielzahl von Elektrophile.

Bergman und Venemalm entwickelten eine Technik, um auch ungeschützte Indole an der 2-Position zu lithiieren:[11]

Die Bergman-Venemalm-Reaktion mit Organolithiumreagentien

Oxidation

Aufgrund des elektronenreichen Indolsystems Oxidation schonen. Ein häufig verwendetes Oxidationsmittel, N-Bromsuccinimid, wird indolen (1) reibungslos zu Oxindol (5) oxidieren:

Oxidation von Indol mit N-Bromsuccinimid

Cycloadditionen von Indol

Nur der Doppelbindung zwischen Kohlenstoff-2 und Kohlenstoff-3 von Indol kann in . reagieren Cycloadditionen. Intermolekulare Cycloadditionen liefern oft geringe Ausbeuten oder nicht die gewünschten Produkte. Die intramolekulare Variante liefert dagegen oft eine gute Ausbeute. Auf diese Weise kompliziert Strychnin-Derivate über eine intramolekulare . hergestellt werden Diels-Erle-Reaktion.[12] Das 2-AminoPelzanteil des Moleküls ist es Dienen und indol ist es dienophil:

Intramolekulare Cycloaddition von Indol

Intramolekulare [2 3] und [2 2] Cycloadditionen sind bekannte Reaktionen für Indole.

Anwendungen

ein natürlicher JasminDuft, die im Parfümindustrie aufgetragen wird Jasmin Absolue. Je nach Herkunft und Hersteller enthält dieser Extrakt 1 bis 4% Indol. Da für ein Kilogramm natürlichen Jasmin Absolue mehrere hunderttausend Jasminblüten gesammelt und verarbeitet werden müssen, wird Indol (neben anderen Stoffen) zur Herstellung von synthetischem Jasminöl verwendet. Dies ist oft kostengünstig.

Externe Links