Indol

Indol
Generel
Systematisk navn	1H-indol
Traditionelle navne	2,3-benzpyrrol, 1-benzazol, benzopyrrol, ketol,
Chem. formel	C8H7N _ _ _ _
Fysiske egenskaber
Stat	farveløse krystaller
Molar masse	117,15 g/ mol
Massefylde	1,22 g/cm³
Termiske egenskaber
Temperatur
•  smeltning	52,5°C
•  kogning	254°C
Damptryk	100 kPa [1]
Kemiske egenskaber
Syredissociationskonstant	17
Klassifikation
Reg. CAS nummer	120-72-9
PubChem	798
Reg. EINECS nummer	204-420-7
SMIL	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 er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.
Mediefiler på Wikimedia Commons

Indol ( benzopyrrol , 2,3-benzpyrrol ) er en heterocyklisk kondenseret aromatisk forbindelse .

Farveløse krystaller med en lugt, der minder om kål .

Indolkernen indgår i mange biokemiske naturlige forbindelser. Som et individuelt stof findes det i stenkulstjære og i nogle æteriske olier , for eksempel i jasminolie .

Historie

Undersøgelsen af ​​indol begyndte med undersøgelsen af ​​det vegetabilske farvestof indigo . Indigo kan oxideres til isatin og derefter til indoxyl . I 1866 reducerede Adolf von Bayer indoxyl til indol med zinkstøv [2] . I 1869 foreslog han en kemisk strukturformel for indol (billedet til venstre) [3] .

Nogle indolderivater blev meget udbredt som farvestoffer indtil slutningen af ​​det 19. århundrede. I 1930'erne steg interessen for indol igen, da det blev kendt, at indolkernen indgår i molekylerne af mange vigtige alkaloider , i aminosyren tryptofan , i auxiner og andre biokemisk vigtige stoffer. Men selv i dag bliver det fortsat intensivt undersøgt [4] .

Fra ordet "indigo" fik indol sit navn.

Fysiske egenskaber

Under normale forhold er det en farveløs bladformede krystaller med en lugt, der minder om lugten af ​​en rådden kålstilk.

Opløselighed i nogle opløsningsmidler

• i benzen  - opløselig;
• i vand  - 0,36 g / 100 g (ved 25 ° C) - dårligt opløselig;
• i diethylether  - let opløselig;
• i naphtha  - opløselig;
• i methanol  - opløselig;
• i ethanol  - 35,9 g/100 g (ved 20°C).

Kemiske egenskaber

Indol svarer i reaktivitet til benzen , men mere reaktiv. Det enlige elektronpar af nitrogen i indol er en del af en aromatisk sekstet, så indol viser ikke protonbinding og er blottet for grundlæggende egenskaber. Tværtimod, i reaktioner med stærke baser, udviser indol egenskaberne af en svag NH-syre.

Som en svag syre danner indol i en opløsning af natrium i flydende ammoniak (NH 3 ) N-natriumindol, med kaliumhydroxid (KOH) ved 130 ° C  - N-kaliumindol.

Har aromatiske egenskaber. Elektrofil substitution forekommer hovedsageligt i positionen af ​​carbonatom 3.

Nitrering  udføres sædvanligvis med benzoylnitrat , sulfonering med pyridinsulfotrioxid  , bromering med dioxandibromid , chlorering med SO 2 Cl 2  , alkylering med  aktive alkylhalogenider.

Acetylering i eddikesyre går også til position 3, i nærværelse af natriumacetat (CH 3 COONa) - til position 1.

I eddikesyreanhydrid dannes 1,3-diacetylindol . Indol tilføjer let ved dobbeltbindingen a, b til umættede ketoner og nitriler .

Aminomethylering ( Mannich-reaktion ) under milde forhold fortsætter til position 1, under hårde forhold - til position 3.

Substitution i benzenringen (hovedsageligt i position 4 og 6) sker kun i sure miljøer med blokeret addition til atomet i position 3. I nærvær af vand, persyrer eller i lyset oxideres indol til indoxyl , som derefter bliver til en dimer kaldet indigo .

Mere alvorlig oxidation under påvirkning af ozon (O 3 ), mangandioxid MnO 2 fører til brud på pyrrolringen med dannelse af 2-formamidobenzaldehyd . Når indol hydrogeneres med hydrogen under milde betingelser, reduceres pyrrolringen, og under mere stive betingelser reduceres benzenringen også.

At være i naturen

Indol og dets homologe skatol dannes i tarmene hos mennesker og andre pattedyr som følge af nedbrydningen af ​​aminosyren tryptofan af forrådnelsesbakterier  - indol har en meget ubehagelig lugt, men i ekstremt små koncentrationer lugter det af jasmin (som er indeholdt i den æteriske olie ) og bruges i parfumeri.

Indol findes i de æteriske olier af jasmin og citrusfrugter og er en bestanddel af stenkulstjære .

Indolkernen er et fragment af molekylerne af mange vigtige naturlige biokemiske forbindelser (for eksempel tryptofan, serotonin , melatonin , bufotenin ).

Indolkernen er R-gruppen af ​​en af ​​de 20 kodede aminosyrer  , tryptophan, og er derfor til stede i næsten ethvert protein . Indolkernen er også en bestanddel af indolalkaloider .

Henter

Typisk isoleres indol fra naphthalenfraktionen af ​​stenkulstjære eller opnås ved dehydrogenering af o - ethylanilin efterfulgt af ringslutning af det resulterende produkt.

Syntese

Indol og dets derivater syntetiseres ved ringslutning af arylhydrazoner af carbonylforbindelser ( Fischer-reaktion ), interaktion af arylaminer med α-halogen- eller α-hydroxycarbonylforbindelser ( Bishler-reaktion ).

Ansøgning

Indol tjener som råmateriale til syntesen af ​​heteroauxin , tryptofan og bruges i parfumeri- og medicinalindustrien. I parfumeri bruges indol som lugtfikseringsmiddel .

Indol og dets derivater bruges i syntesen af ​​mange biologisk aktive forbindelser ( hormoner , hallucinogener ) og lægemidler (for eksempel indopan , indomethacin , indol-3-carbinol).

Noter

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

Litteratur

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

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk catalansk Stor russer Britannica (online) Brockhaus
I bibliografiske kataloger	NDL : 00564100