Індол

Індо́л — ароматична гетероциклічна органічна сполука, що складається з конденсованих бензольноного та пірольного кілець. Цей гетероцикл є основним структурним елементом амінокислоти триптофан.

Індол
Будова молекули індолу
Назва за IUPAC	Індол
Інші назви	2,3-Бензопірол, кетол 1-бензазол
Ідентифікатори
Номер CAS	120-72-9
PubChem	798
Номер EINECS	204-420-7
DrugBank	DB04532
KEGG	C00463
ChEBI	16881
RTECS	NL2450000
SMILES	c1ccc2c(c1)cc[nH]2
InChI	InChI=1S/C8H7N/c1-2-4-8-7(3-1)5-6-9-8/h1-6,9H
Номер Бельштейна	107693
Номер Гмеліна	3477
Властивості
Молекулярна формула	C8H7N
Молярна маса	117,15 г/моль
Зовнішній вигляд	Біла тверда речовина
Густина	1,1747 г/см³
Тпл	52—54 °C
Ткип	253—254 °C (526 K)
Розчинність (вода)	0,19 г/100 мл (20 °C) Розчинний у гарячій воді
Кислотність (pKa)	16,2 (21,0 в ДМСО)
Основність (pKb)	17,6
Структура
Кристалічна структура	Pna21
Дипольний момент	2,11 Д
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Індол (значення).

Індол — це безбарвні кристали з неприємним запахом екскрементів, однак за дуже малих концентрацій має приємний запах жасмину, застосовується в парфумерії.^[1]

Історія

Хімія індолу розвивалась завдяки популярному барвнику індиго. Індол було отримано з індиго через ізатин та оксиіндол Беєром в 1886 році^[2] Він же й встановив його будову.^[3]

Міститься в кількості до 2,5 % у висококиплячій фракції кам'яновугільної смоли, в олії жасмину, та інших квітів, у дьогті, у фекаліях.^[1]

Отримання

Індол промислово отримують з вугілля. Похідні можуть бути синтезовані багатьма способами.^[4][5][6]

Хімічні властивості

Як і пірол, індол є дуже слабкою основою (pK спряженої кислоти −3.6). N-H група може виступати як слабка кислота (pK 21 в ДМСО). Індол легко окиснюється киснем повітря з утворенням індоксилу, який здатний до радикальної димеризації. Саме цими процесами обумовлена нестійкість індолу на повітрі.

Електрофільне заміщення

Електрофільне заміщення йде по положенню 3, швидкість заміщення в 10¹³ рази більша, ніж в бензені.

N-H кислотність

Нумерація положень у молекулі індолу

Індол є слабкою кислотою (pK=21 в ДМСО). Його можна депротонувати сильними основами типу гідриду калію чи бутиллітію. Утворені металорганічні сполуки індолу можуть реагувати з електрофілами, як по атому нітрогену, так і в положення 3, залежно від ступеня іонності зв'язку. Більш іонні сполуки матимуть схильність до N-заміщення, а менш іонні — до реакцій по C3. Так само й розчинники, що сприяють кращій іонізації (ДМСО чи ДМФА) направлятимуть реакцію по положенню N1, а аполярні розчинники — по положенню C3.^[7]

С-H кислотність і літіювання по положенню 2

N-заміщені індоли реагують з сильним основами (типу бутиллітію) селективно по позиції С2. Провести аналогічні реакції в незаміщеному індолі можна скориставшись підходом Бергмана^[8]

Окислення

Індольна система багата електронами й тому індол може легко окислюватися навіть відносно слабкими окисниками типу N-бромсукциніміду (NBS)

Більш вагоме значення має окислення індолу в індиго.

Відновлення

Відновлюючи індол воднем у присутності каталізатора платини отримують індолін:

Див. також

• Ізоіндол
• Триптофан
• Скатол (3-метиліндол)

Примітки

1. Снітинський В.В., Федевич Є.В., І.Є. Соловодзінська, Р.С. Шкумбатюк, О.І. Віщур (2016). Органічна хімія (українська) . Львів: СПОЛОМ. с. 300. ISBN 978-966-919-212-7.
2. Adolf von Baeyer (1866). Ueber die Reduction aromatischer Verbindungen mittelst Zinkstaub. Ann. 140: 295. doi:10.1002/jlac.18661400306.
3. Adolf von Baeyer; Emmerling, A. (1869). Synthese des Indols. Chemische Berichte. 2: 679. doi:10.1002/cber.186900201268.
4. Gribble G. W. (2000). Recent developments in indole ring synthesis—methodology and applications. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1: 1045. doi:10.1039/a909834h.
5. Cacchi, S.; Fabrizi, G. (2005). Synthesis and Functionalization of Indoles Through Palladium-catalyzed Reactions. Chem. Rev. 105 (7): 2873. doi:10.1021/cr040639b. PMID 16011327.
6. Humphrey, G. R.; Kuethe, J. T. (2006). Practical Methodologies for the Synthesis of Indoles. Chem. Rev. 106 (7): 2875. doi:10.1021/cr0505270. PMID 16836303.
7. Heaney, H.; Ley, S. V. (1974). 1-Benzylindole. Organic Syntheses. 54: 58. doi:10.15227/orgsyn.054.0058. Архів оригіналу за 2 жовтня 2012. Процитовано 12 лютого 2017.
8. Bergman, J.; Venemalm, L. (1992). Efficient synthesis of 2-chloro-, 2-bromo-, and 2-iodoindole. J. Org. Chem. 57 (8): 2495. doi:10.1021/jo00034a058.

Посилання

• Методи отримання Індолу [Архівовано 3 серпня 2018 у Wayback Machine.] (англ.)

Джерела

• Indoles Part One, W. J. Houlihan (ed.), Wiley Interscience, New York, 1972.
• Sundberg, R. J. (1996). Indoles. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-676945-1.
• Joule, J. A.; Mills, K. (2000). Heterocyclic Chemistry. Oxford, UK: Blackwell Science. ISBN 0-632-05453-0.
• Joule, J., In Science of Synthesis, Thomas, E. J., Ed.; Thieme: Stuttgart, (2000); Vol. 10, p. 361. ISBN 3-13-112241-2 (GTV); ISBN 0-86577-949-X (TNY).
• Органічна хімія [Текст]: підручник для вищих навчальних закладів / В. В. Снітинський, Є. В. Федевич, І. Є. Соловодзінська, Р. С. Шкумбатюк, О. І. Віщур. — Львів: СПОЛОМ, 2016. — 300 с. : рис., іл.