Indol
Indol je aromatično heterociklično organsko jedinjenje. On ima bicikličnu strukturu, koja se sastoji od sestočlanog benzenovog prstena spojenog sa petočlanim pirolovim prstenom. Indol se često sreće u mirisima i lekovima. Jedinjenja koja sadrže indolni prsten se nazivaju indolima.[6] Indolna aminokiselina triptofan je prekurzor neurotransmitera serotonina.[7]
| Indol | |||
|---|---|---|---|
| |||
| |||
| IUPAC ime |
| ||
| Drugi nazivi | 2,3-Benzopirol, ketol, 1-benzazol | ||
| Identifikacija | |||
| CAS registarski broj | 120-72-9 
| ||
| PubChem[1][2] | 798 | ||
| ChemSpider[3] | 776
| ||
| UNII | 8724FJW4M5
| ||
| KEGG[4] | |||
| ChEMBL[5] | CHEMBL15844
| ||
| RTECS registarski broj toksičnosti | NL2450000 | ||
| Jmol-3D slike | Slika 1 | ||
| |||
| |||
| Svojstva | |||
| Molekulska formula | C8H7N | ||
| Molarna masa | 117.15 g/mol | ||
| Agregatno stanje | Bela čvrsta materija | ||
| Gustina | 1.1747 g/cm3, čvrsto stanje | ||
| Tačka topljenja |
52–54 °C | ||
| Tačka ključanja |
253–254 °C (526 K) | ||
| Rastvorljivost u vodi | 0.19 g/100 ml (20 °C) Rastvoran u toploj vodi | ||
| pKa | 16.2 (21.0 u DMSO) | ||
| Baznost (pKb) | 17.6 | ||
| Struktura | |||
| Kristalna rešetka/struktura | Pna21 | ||
| Oblik molekula (orbitale i hibridizacija) | Planarna | ||
| Dipolni moment | 2.11 D u benzenu | ||
| Opasnost | |||
| Podaci o bezbednosti prilikom rukovanja (MSDS) | [1] | ||
| R i S oznake | R: 21/22-37/38-41-50/53 S: 26-36/37/39-60-61 | ||
| Tačka paljenja | 121 °C | ||
| Srodna jedinjenja | |||
| Srodna aromatična jedinjenja |
benzen, benzofuran, karbazol, karbolin, inden, indolin, isatin, metilindol, oksindol, pirol, skatol | ||
|
Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje (25 °C, 100 kPa) materijala | |||
| Infobox references | |||
Generalne osobine i rasprostranjenost uredi
Indol je čvrst na sobnoj temperaturi. Indol mogu da proizvedu bakterije kao degradacioni produkt aminokiseline triptofana. On se prirodno javlja u ljudskom izmetu i ima intenzivni fekalni zadah. U veoma niskim koncentracijama, međutim, on ima miris cveća,[8] i sastojak je mnogih cvetnih mirisa (such as orange blossoms) i parfema. On se takođe javlja u katranu.
Korespondirajući supstituent se naziva indolil.
Indol podleže elektrofilnoj supstituciji, uglavnom na poziciji 3. Supstituisani indoli su strukturni elementi (i za neka od jedinjenja sintetički prekurzori) triptofanskih-derivata triptaminskih alkaloida poput neurotransmitera serotonina, i melatonina. U indolna jedinjenja se isto tako uvrštavaju biljni hormon auksin (indolil-3-sirćetna kiselina), antiinflamatorni lek indomtacin, beta blokator pindolol, prirodni halucinogen dimetiltriptamin (N,N-DMT).
Ime indol je formirano od reči indigo i oleum, jer je indol prvi put izolovan tretmanom indigo boje oleumom.
Sinteza indola uredi
Indol je prisutan u katranu u znatnim količinama, i 220–260 °C distilaciona frakcija je glavni industrijski izvor materiala. Indol i njegovi derivati takođe mogu biti sintetisani različitim metodama.[9][10][11] Glavni industrijski putevi počinju od anilina.
Primer sinteze velikih količina, je reakcija u gasovitoj fazi u kojoj se indol (i supstituisani derivati) formiraju iz anilina i etilen glikola u prisustvu katalizatora:
Generalno, reakcije se izvode na 200 do 500 °C. Prinosi mogu da budu i do 60%. Drugi prekurzori indola su formiltoluidin, 2-etilanilin, i 2-(2-nitrofenil)etanol. Oni su svi podložni ciklizaciji.[12] Mnogi drugi metodi su bili razvijeni.
Hemijske reakcije indola uredi
Baznost uredi
Za razliku od većine amina, indol nije bazan. U tom pogledu je analogan sa pirolom. Veoma jake kiseline kao što je hlorovodonična kiselina su potrebne da bi se protonisao indol. Protonisana forma ima pKa od −3.6. Sensitivnost mnogih indolnih jedinjenja (npr., triptamina) u kiseloj sredini je uzrokovana ovom protonacijom.
Elektrofilna supstitucija uredi
Najreaktivnija pozicija indola za elektrofilnu aromatičnu supstituciju je C-3, koja je 1013 puta reaktivnija nego ugljenik benzena. Na primer, Vilsmeier-Hakova formilacija indola[13] se odvija na sobnoj temperaturi ekskluzivn na C-3. Pošto je pirolni prsten najreaktivniji deo indola, so elektrofilne supstitucije benzenovog prstena dolazi samo nakon što su N-1, C-2, i C-3 supstituisani.
Gramin je koristan sintetički intermedijar, koji se proizvodi Maničevom reakcijom indola sa dimetilaminom i formaldehidom. On je prekurzor indolne sirćetne kiseline i sintetičkog triptofana.
Kiselost azotnog vodonika i organometalini indolni anjonski kompleksi uredi
N-H center ima pKa vrednost 21 u DMSO, tako da su veoma jake baze kao što je natrijum hidrid ili butil litijum i odsustvo vode neohodni za kompletnu deprotonaciju. Rezultirajući derivati alkalnih metala mogu da reaguju na dva načina. Soli jonskog karaktera kao što su jedinjenja natrijuma ili kalijuma reaguju sa elektrofilima na azotu-1, dok jedinjenja magnezijuma koja su u većoj meri kovalentna (indolni Grignard reagensi) i (posebno) cinkovi kompleksi teže da reaguju na ugljeniku-3. Slično tome, polarni aprotonski rastvarači kao što je DMF i DMSO prioritizuju napad na azot, dok nepolarni rastvarači kao što je toluen doprinose C-3 napadu.[14]
Reference uredi
- ↑ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today 15 (23-24): 1052-7. DOI:10.1016/j.drudis.2010.10.003. PMID 20970519.
- ↑ Evan E. Bolton, Yanli Wang, Paul A. Thiessen, Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry 4: 217-241. DOI:10.1016/S1574-1400(08)00012-1.
- ↑ Hettne KM, Williams AJ, van Mulligen EM, Kleinjans J, Tkachenko V, Kors JA. (2010). „Automatic vs. manual curation of a multi-source chemical dictionary: the impact on text mining”. J Cheminform 2 (1): 3. DOI:10.1186/1758-2946-2-3. PMID 20331846.
- ↑ Joanne Wixon, Douglas Kell (2000). „Website Review: The Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes — KEGG”. Yeast 17 (1): 48–55. DOI:10.1002/(SICI)1097-0061(200004)17:1<48::AID-YEA2>3.0.CO;2-H.
- ↑ Gaulton A, Bellis LJ, Bento AP, Chambers J, Davies M, Hersey A, Light Y, McGlinchey S, Michalovich D, Al-Lazikani B, Overington JP. (2012). „ChEMBL: a large-scale bioactivity database for drug discovery”. Nucleic Acids Res 40 (Database issue): D1100-7. DOI:10.1093/nar/gkr777. PMID 21948594.
- ↑ Katritzky A.R., Pozharskii A.F. (2000). Handbook of Heterocyclic Chemistry. Academic Press. ISBN 0080429882.
- ↑ Clayden Jonathan, Nick Greeves, Stuart Warren, Peter Wothers (2001). Organic chemistry. Oxford, Oxfordshire: Oxford University Press. ISBN 0-19-850346-6.
- ↑ „Recent Events in Olfactory Understanding”.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ Gerd Collin and Hartmut Höke “Indole” Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a14_167.
- ↑ James, P. N.; Snyder, H. R. (1959). „Indole-3-aldehyde”. Organic Syntheses 39: 30-.
- ↑ Heaney, H.; Ley, S. V. (1974). „1-Benzylindole”. Organic Syntheses 54: 58-.
Literatura uredi
- 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, pp. 361. ISBN 3-13-112241-2 (GTV); ISBN 0-86577-949-X (TNY).
