ایندول

ایندول یک ترکیب آلیِ هتروسیکلِ آروماتیک با فرمول شیمیایی C_۸H_۷N است. ساختاری دو حلقه‌ای دارد که از یک حلقه بنزنِ شش عضوی به یک حلقه پیرولِ پنج عضوی به هم جوش خورده تشکیل شده‌است. ایندول به‌طور گسترده در طبیعت توزیع شده‌است و می‌تواند توسط باکتری‌های مختلف تولید شود. ایندول به عنوان یک مولکول پیام‌رسانی بین‌سلولی، جنبه‌های مختلف فیزیولوژی باکتری را تنظیم می‌کند، از جمله تشکیل اسپور، پایداری پلاسمیدی، مقاومت در برابر داروها، تشکیل بیوفیلم و ویرولانس.^[2] آمینو اسید تریپتوفان یک مشتق از ایندول و پیش ساز انتقال‌دهنده عصبی سروتونین است.^[3]

ایندول
نام آیوپاک ارجح 1H-Indole[1]
دیگر نام‌ها 23-Benzopyrrole ketole 1-benzazole
شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس	۱۲۰-۷۲-۹ Y
پاب‌کم	۷۹۸
کم‌اسپایدر	۷۷۶ Y
UNII	8724FJW4M5 Y
دراگ‌بانک	DB04532
KEGG	C00463 Y
ChEBI	CHEBI:16881 Y
ChEMBL	CHEMBL۱۵۸۴۴ Y
شمارهٔ آرتی‌ئی‌سی‌اس	NL2450000
مرجع بیلشتین	107693
مرجع جی‌ملین	3477
3DMet	B01251
جی‌مول-تصاویر سه بعدی	Image 1
SMILES C12=C(C=CN2)C=CC=C1
InChI InChI=1S/C8H7N/c1-2-4-8-7(3-1)5-6-9-8/h1-6,9H Y Key: SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Y InChI=1/C8H7N/c1-2-4-8-7(3-1)5-6-9-8/h1-6,9H Key: SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYAI
خصوصیات
فرمول مولکولی	C8H7N۱
جرم مولی	۱۱۷٫۱۵ g mol−1
شکل ظاهری	جامد سفید رنگ
بوی	بوی شبیه مدفوع یا گل یاس
چگالی	1.1747 g/cm3، جامد
دمای ذوب	۵۲ تا ۵۴ درجه سلسیوس (۱۲۶ تا ۱۲۹ درجه فارنهایت؛ ۳۲۵ تا ۳۲۷ کلوین)
دمای جوش	۲۵۳ تا ۲۵۴ درجه سلسیوس (۴۸۷ تا ۴۸۹ درجه فارنهایت؛ ۵۲۶ تا ۵۲۷ کلوین)
انحلال‌پذیری در آب	0.19 g/100 ml (20 °C) محلول در آب گرم
اسیدی (pKa)	16.2 (21.0 in DMSO)
خاصیت بازی (pKb)	17.6
پذیرفتاری مغناطیسی	-85.0·10-6 cm3/mol
ساختار
ساختار بلوری	Pna21
شکل مولکولی	مسطح
گشتاور دوقطبی	2.11 D در بنزن
خطرات
GHS pictograms
سیستم هماهنگ جهانی طبقه‌بندی و برچسب‌گذاری مواد شیمیایی	Danger
GHS hazard statements	H302, H311
GHS precautionary statements	P264, P270, P280, P301+312, P302+352, P312, P322, P330, P361, P363, P405, P501
خطرات اصلی	Skin sensitising
نقطه اشتعال
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
Y (بررسی) (چیست: Y/N؟)
Infobox references

خواص و ویژگی‌ها

ایندول در دمای اتاق جامد است. به‌طور طبیعی در مدفوع انسان وجود دارد و دارای بوی شدید مدفوع است. با این حال، در غلظت‌های بسیار کم، بوی گل می‌دهد،^[4] و جزء بسیاری از عطرها است. در قطران زغال‌سنگ نیز وجود دارد.

استخلاف مربوط به یک ایندول را، ایندولیل می‌نامند.

ایندول عمدتاً در موقعیت ۳ تحت جانشینی الکترون‌دوستی قرار می‌گیرد. ایندول‌های استخلافی عناصر ساختاری (و برای برخی از ترکیبات، پیش سازهای سنتزی) آلکالوئیدهای تریپتامین مشتق‌شده از تریپتوفان هستند که شامل ناقل‌های عصبی سروتونین و ملاتونین و همچنین داروهای روانگردان طبیعی دی‌متیل‌تریپتامین و سیلوسایبین است. سایر ترکیبات ایندولی شامل هورمون گیاهی اکسین (ایندول-۳-استیک اسید، IAA)، تریپتوفول، داروی ضدالتهاب ایندومتاسین و بتا بلاکر پیندولول است.

نام ایندول، تکواژ چندوجهی از کلمات ind igo و ole um است، زیرا ایندول ابتدا با استفاده از رنگ نیل با اولئوم جداسازی شد.

کاربردهای پزشکی

ایندول‌ها و مشتقات آن‌ها در برابر سل، مالاریا، دیابت، سرطان، میگرن، تشنج، فشار خون بالا، عفونت‌های باکتریایی استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین (MRSA) و حتی ویروس‌ها اثرات دارویی نوید بخشی دارند.^{[5][6][7][8][9]}

مسیرهای سنتز

ایندول و مشتقات آن را می‌توان با روش‌های مختلفی سنتز کرد.^[10][11][12]

مسیرهای اصلی صنعتی از آنیلین از طریق واکنش فاز بخار با اتیلن گلیکول در حضور کاتالیزورها شروع می‌شود:

واکنش آنیلین و اتیلن گلیکول و تولید ایندول.

به‌طور کلی، واکنش‌ها در دمایی بین ۲۰۰ تا ۵۰۰ درجه سانتی گراد انجام می‌شوند. بازده می‌تواند تا ۶۰٪ باشد. سایر پیش‌سازهای ایندول عبارتند از فرمیل تولوئیدین، ۲-اتیل‌آنیلین و ۲-(۲-نیتروفنیل) اتانول، که همگی تحت واکنش حلقوی‌شدن قرار می‌گیرند.^[13]

سنتز ایندول لایمگروبر–بچو

مقالهٔ اصلی: سنتز ایندول لایمگروبر–بچو

سنتز ایندول لایمگروبر–بچو

سنتز ایندول لایمگروبر–بچو یک روش کارآمد برای سنتز ایندول و ایندول‌های استخلافی است.^[14] این روش در ابتدا در یک حق اختراع در سال ۱۹۷۶ فاش شد، این روش پربازده بوده و می‌تواند ایندول‌های استخلافی تولید کند. این روش به ویژه در صنعت داروسازی محبوب است، جایی که بسیاری از داروها از ایندول‌های استخلافی ویژه‌ای ساخته می‌شوند.

سنتز ایندول فیشر

مقالهٔ اصلی: سنتز ایندول فیشر

سنتز ایندول فیشر

سنتز یکجای ایندول به کمک مایکروویو از فنیل‌هیدرازین و پیروویک اسید

یکی از قدیمی‌ترین و مطمئن‌ترین روش‌ها برای سنتز ایندول‌های استخلافی، سنتز ایندول فیشر است که در سال ۱۸۸۳ توسط امیل فیشر توسعه یافت. اگرچه سنتز ایندول به خودی خود با استفاده از سنتز فیشر مشکل ساز است، اغلب برای تولید ایندول‌های استخلافی در موقعیت‌های ۲ و/یا ۳ استفاده می‌شود. با این حال، با استفاده از سنتز ایندول فیشر طی واکنش فنیل‌هیدرازین با پیروویک اسید و به دنبال آن کربوکسیل‌زدایی از ایندول-۲-کربوکسیلیک اسید، ایندول تشکیل می‌شود. این سنتز به صورت یکجا با استفاده از تابش مایکروویو انجام می‌شود.^[15]

سایر واکنش‌های سنتزکننده ایندول

• سنتز ایندول بارتولی
• سنتز ایندول بیشلر-موهالو
• سنتز ایندول کداگن-ساندبرگ
• سنتز ایندول فوکویاما
• سنتز ایندول گاسمن
• سنتز ایندول همتسبرگر
• سنتز ایندول لاروک
• سنتز مادلونگ
• سنتز ایندول ننیچسکو
• سنتز ایندول رایسرت
• سنتز ایندول بایر-امرلینگ
• در واکنش دیلز–ریزه،^[16][17] دی‌متیل استیلن‌دی‌کربوکسیلات با ۲٬۱-دی‌فنیل‌هیدرازین به مقدار اضافی واکنش می‌دهد، که در زایلین، دی‌متیل ایندول-۳٬۲-دی‌کربوکسیلات و آنیلین تولید می‌شود. با حلال‌های دیگر، محصولات دیگری تشکیل می‌شوند. به عنوان مثال با استیک اسید گلاسیال یک پیرازولون و با پیریدین یک کینولین سنتز می‌شود.

همچنین ببینید

• ایندول-۳-بوتیریک اسید
• آزمون ایندول
• ایزوایندول
• ایزوایندولین
• سنتز دی‌اکسیندول مارتینت
• اسکاتول (۳-متیل‌ایندول)
• سنتز استوله
• تریپتامین

منابع

1. آیوپاک (2014). Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. The Royal Society of Chemistry. p. 213. doi:10.1039/9781849733069. ISBN 978-0-85404-182-4.
2. Lee, Jin-Hyung; Lee, Jintae (2010). "Indole as an intercellular signal in microbial communities". FEMS Microbiology Reviews. 34 (4): 426–44. doi:10.1111/j.1574-6976.2009.00204.x. ISSN 0168-6445. PMID 20070374.
3. الگو:Lehninger4th
4. Purves, Dale; Augustine, George J; Fitzpatrick, David; Katz, Lawrence C; LaMantia, Anthony-Samuel; McNamara, James O; Williams, S Mark. "Olfactory Perception in Humans". Olfactory Perception in Humans. Retrieved 20 October 2020.
5. Ramesh, Deepthi; Joji, Annu; Vijayakumar, Balaji Gowrivel; Sethumadhavan, Aiswarya; Mani, Maheswaran; Kannan, Tharanikkarasu (15 July 2020). "Indole chalcones: Design, synthesis, in vitro and in silico evaluation against Mycobacterium tuberculosis". European Journal of Medicinal Chemistry (به انگلیسی). 198: 112358. doi:10.1016/j.ejmech.2020.112358. ISSN 0223-5234. PMID 32361610.
6. Qin, Hua-Li; Liu, Jing; Fang, Wan-Yin; Ravindar, L.; Rakesh, K. P. (15 May 2020). "Indole-based derivatives as potential antibacterial activity against methicillin-resistance Staphylococcus aureus (MRSA)". European Journal of Medicinal Chemistry (به انگلیسی). 194: 112245. doi:10.1016/j.ejmech.2020.112245. ISSN 0223-5234. PMID 32220687.
7. Thanikachalam, Punniyakoti Veeraveedu; Maurya, Rahul Kumar; Garg, Vishali; Monga, Vikramdeep (15 October 2019). "An insight into the medicinal perspective of synthetic analogs of indole: A review". European Journal of Medicinal Chemistry (به انگلیسی). 180: 562–612. doi:10.1016/j.ejmech.2019.07.019. ISSN 0223-5234. PMID 31344615.
8. Kumari, Archana; Singh, Rajesh K. (1 August 2019). "Medicinal chemistry of indole derivatives: Current to future therapeutic prospectives". Bioorganic Chemistry (به انگلیسی). 89: 103021. doi:10.1016/j.bioorg.2019.103021. ISSN 0045-2068. PMID 31176854.
9. Jia, Yanshu; Wen, Xiaoyue; Gong, Yufeng; Wang, Xuefeng (15 August 2020). "Current scenario of indole derivatives with potential anti-drug-resistant cancer activity". European Journal of Medicinal Chemistry (به انگلیسی). 200: 112359. doi:10.1016/j.ejmech.2020.112359. ISSN 0223-5234. PMID 32531682.
10. Gribble, G. W. (2000). "Recent developments in indole ring synthesis—methodology and applications". J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 (7): 1045. doi:10.1039/a909834h.
11. Cacchi, S.; Fabrizi, G. (2005). "Synthesis and Functionalization of Indoles Through Palladium-catalyzed Reactions". کمیکال ریویوز. 105 (7): 2873–2920. doi:10.1021/cr040639b. PMID 16011327.
12. Humphrey, G. R.; Kuethe, J. T. (2006). "Practical Methodologies for the Synthesis of Indoles". کمیکال ریویوز. 106 (7): 2875–2911. doi:10.1021/cr0505270. PMID 16836303.
13. "Indole", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, 2005
14. "Indol NSP" (PDF).
15. Bratulescu, George (2008). "A new and efficient one-pot synthesis of indoles". Tetrahedron Letters. 49 (6): 984. doi:10.1016/j.tetlet.2007.12.015.
16. Diels, Otto; Reese, Johannes (1934). "Synthesen in der hydroaromatischen Reihe. XX. Über die Anlagerung von Acetylen-dicarbonsäureester an Hydrazobenzol" [Syntheses in the hydroaromatic series. XX. The addition of acetylene dicarboxylic acid ester to hydrazobenzene]. Justus Liebig's Annalen der Chemie. 511: 168. doi:10.1002/jlac.19345110114.
17. Huntress, Ernest H.; Bornstein, Joseph; Hearon, William M. (1956). "An Extension of the Diels-Reese Reaction". جکس (ژورنال). 78 (10): 2225. doi:10.1021/ja01591a055.

مراجع عمومی

• Houlihan, W. J., ed. (1972). Indoles Part One. New York: Wiley Interscience.^{[بدون شابک]}
• Sundberg, R. J. (1996). Indoles. San Diego: Academic Press. ISBN 978-0-12-676945-6.
• Joule, J. A.; Mills, K. (2000). Heterocyclic Chemistry. Oxford, UK: Blackwell Science. ISBN 978-0-632-05453-4.
• Joule, J. (2000). E. J., Thomas (ed.). Science of Synthesis. Vol. 10. Stuttgart: Thieme. p. 361. ISBN 978-3-13-112241-4.
• Schoenherr, H.; Leighton, J. L. (2012). "Direct and Highly Enantioselective Iso-Pictet-Spengler Reactions with α-Ketoamides: Access to Underexplored Indole Core Structures". Org. Lett. 14 (10): 2610–3. doi:10.1021/ol300922b. PMID 22540677.

پیوند به بیرون

• Synthesis of indoles (overview of recent methods)
• Synthesis and propierties of indoles at chemsynthesis.com