Индол и его производные

Методы синтеза индола и его производных.

Молекула индола содержит пиррольный гетероцикл, аннелированный с бензольным кольцом. Методы синтеза индола обычно основаны на замыкании пиррольного цикла в молекуле, содержащей бензольное кольцо. Примером такой реакции является взаимодействие анилина с ацетиленом при высокой температуре (Чичибабин). Эта реакция не имеет препаративного значения, а лишь демонстрирует сходство с реакцией получения пиррола взаимодействием аммиака с ацетиленом . (Схема 1).

Наиболее общий способ получения индола и его производных это синтез Фишера, заключающийся в перегруппировке фенилгидразонов альдегидов и кетонов в присутствии кислотных катализаторов — хлористого цинка, трехфтористого бора, полифосфорной кислоты и др. Наиболее вероятный механизм этой реакции включает орто-бензидиновую перегруппировку, которая протекает как синхронное внутримолекулярное превращение. (Схема 2).

Реакция Бишлера:

Свойства индола.

Индол, подобно пирролу, является ароматическим соединением, относящимся к p-избыточным гетероциклам. Это означает, что атом азота в составе гетероцикла увеличивает электронную плотность на атомах углерода как в пиррольной, так и, до некоторой степени, в бензольной части молекулы. Это приводит к тому, что в положении 3 возникает избыточная электронная плотность.

Аналогично пирролу индол ацидофобен и очень чувствителен к окислителям, поэтому выбор условий электрофильного замещения требует тех же самых предосторожностей, что и в случае пиррола. Существенным отличием от пиррола является ориентация электрофильного замещения в положение 3, что обусловлено более эффективной стабилизацией катиона, образующегося при атаке по положению 3 (при написании мезомерных формул следует учитывать лишь те, в которых не происходит нарушения ароматичности аннелированного бензольного кольца):

Катион, образующийся при атаке электрофилом по положению 3, эффективно стабилизирован с участием атома азота, тогда как для изомерного катиона невозможна стабилизация без нарушения ароматичности бензольного кольца.

Индол легко окисляется кислородом воздуха с образованием индоксила, который способен к радикальной димеризации. Именно этими процессами обусловлена неустойчивость индолов на воздухе. Дальнейшее окисление индоксила приводит к индиго — одному из первых индивидуальных органических соединений, полученных человеком еще в глубокой древности.