Индол

Индол (бенз[b]пиррол) — бесцветные кристаллы с запахом, напоминающим нафталин. Является родоначальником широкого класса природных соединений. Содержится в каменноугольной смоле, в некоторых эфирных маслах (например, в масле жасмина).

Физические свойства

Синонимы: 2,3-бензпиррол Внешний вид: бесцветн. листовидные кристаллы Брутто-формула (система Хилла): C₈H₇N Молекулярная масса (в а.е.м.): 117,15 Бесцветное кристаллическое вещество с запахом нафталина, растворимое в горячей воде; т. пл. 52 °C.Температура кипения (в °C): 254 Растворимость (в г/100 г или характеристика): бензол: растворим вода: растворим (100 °C) диэтиловый эфир: легко растворим лигроин: растворим этанол: легко растворим

Химические свойства

Индол — слабое основание (рКа —2,4). При протонировании образует катион 3H-индолия (ф-ла I), к-рый при взаимод. с нейтральной молекулой индол дает димер (II). Как слабая к-та (рKа 17), индол с Na в жидком NH₃ образует N-натрийиндол, с КОН при 130 °C — N-калийиндол. Обладает ароматич. св-вами. Электроф. замещение идет гл. обр. в положение 3. Нитрование обычно осуществляется бензоилнитратом, сульфирование — пиридинсульфотриоксидом, бромирование — диоксандибромидом, хлорирование — SO₂Cl₂, алкилирование — активными алкилгалогенидами. Ацетилирование в уксусной к-те также идет в положение 3, в присут. CH₃COONa — в положение 1; в уксусном ангидриде образуется 1,3-диацетилиндол. Индол легко присоединяется по двойной связи a, b-непредельных кетонов и нитрилов. Аминометилирование (р-ция Манниха) в мягких условиях протекает в положение 1, в жестких — в положение 3. Замещение в бензольное кольцо (преим. в положения 4 и 6) идет лишь в кислых средах при блокированном положении 3. В присут. Н₂О₂, надкислот или на свету индол окисляется в индоксил, к-рый затем превращ. в тример или индиго. Более жесткое окисление под действием О₃, МnО₂ приводит к разрыву пиррольного кольца с образованием 2-формамидобензальдегида. При гидрировании индола водородом в мягких условиях восстанавливается пиррольное кольцо, в более жестких — и бензольное.

Индол содержится в эфирных маслах жасмина и цитрусовых, входит в состав кам.-уг. смолы. Кольцо индола — фрагмент молекул важных прир. соединений (напр., триптофана, серотонина, мелатонина, буфотенина). Обычно индол выделяют из нафталиновой фракции кам.-уг. смолы или получают дегидрированием о-этиланилина с послед. циклизацией образующегося продукта. Индол и его производные синтезируют также циклизацией арилгидразонов карбонильных соед. (р-ция Фишера), взаимод. ариламинов с a-галоген- или a-гидроксикарбонильными соед. (р-ция Бишлера) и др. Ядро индола входит в состав индольных алкалоидов. Сам индол-фиксатор запаха в парфюмерии; его производные используют в произ-ве биологически активных соед. (гормонов, галюциногенов) и лек. ср-в (напр., индопана, индометацина).

Ядро индола является R-группой одной из 20 кодируемых аминокислот — триптофана, и поэтому присутствует практически в любом белке.

Применение

Индол служит исходным сырьем для синтеза гетероауксина, триптофана, используется в парфюмерной и фармацевтической промышленности.

Многие алкалоиды содержат ядро индола.

Получение

Для получения И. пользуются: сухой перегонкой бариевой соли оксалортотолуидиновой кислоты CH 3C6H4 NH-CO-COHO (Mauthner u. Suida); пропусканием паров кумидина (ортоамидоизопропилбензола — C 3H7-C6H4-NH2) через накаленную фарфоровую трубку, наполненную окисью свинца (Tileti, 1883), нагреванием при 210° — 230° продукта реакции получаемого кипячением дихлороэфира С 2H8 Сl 2 О с анилином и водой и остающегося после отгонки избытка анилина и воды (Berlinerblau, 1887). Для извлечения И. из сырых продуктов реакции его отгоняют с водяным паром и очищают кристаллизацией. И. кристаллизуется из воды в мелких листочках, из лигроина в крупных с атласным блеском, плавится при 52° и кипит, отчасти разлагаясь, при 245° — 246°; улетучивается и при обыкновенной температуре, распространяя долго не исчезающий фекальный запах, а также легко перегоняется с парами воды. Он легко растворим в спирте, эфире, углеводородах и в горячей воде. Свойства основания в И. развиты весьма слабо. Труднорастворимая хлористоводородная соль его хотя и образуется при действии крепкой соляной кислоты, но водой разлагается. Весьма характерно для И. образование пикрама C 8H7N-C6H2(NO2)3 OH, выделяющегося в виде длинных блестящих игл красного цвета при смешении бензольных растворов И. и пикриновой кислоты. Древесина (сосновая лучинка), смоченная спиртом и соляной кислотой, окрашивается И. в вишнево-красный цвет. Замещением атомов водорода И. образуются его гомологи и др. производные. При этом возможны многочисленные случаи изомерии, которые зависят не только от того, будут ли подвергаться замещению атомы водорода бензольного ядра, или пиррольного, или же водород группы NH, но и от положения замещаемых водородов и, разумеется, от изомерии самих замещающих групп. Синтетические способы получения гомологов разработаны, главным образом, Э. Фишером (1886) и состоят в отнятии частицы аммиака от гидразонов альдегидов и кетонов действием на них минеральных кислот при нагревании или сплавлением их с хлористым цинком. Гомологи И. представляют частью жидкости, частью кристаллические вещества. Неоднократно упоминавшийся выше скатол (-метилиндол), напр., кристаллизуется в листочках, плавится при 95° и кипит при 265° — 266°. Запах, свойственный И., сохраняется и его гомологами, за исключением тех, у которых замещению подвергся водород группы NH. Вхождение фенильной (С 6H5) и карбоксильной (СООН) групп в состав частицы И. также уничтожает его запах. Гомологи И. водородом в момент выделения восстанавливаются в гидрооснования состава С nH2n-7 N, образуют, подобно И., соединения с пикриновой кислотой и дают, за исключением некот. гомологов, красное окрашивание с древесиной.