Индолы: реакции и методы синтеза

Глава 17

Индол [[1]] и простейшие алкилиндолы — бесцветные кристаллические вещества, обладающие разнообразными запахами: запах незамещённого индола напоминает нафталин, а скатол (3-метилиндол) имеет запах фекалий. Многие простейшие индолы коммерчески доступны, и все они получены синтетическим путём: сам индол получают, например, дегидроциклизацией N-этиланилина, осуществляемой при высокой температуре в паровой фазе. Большинство индолов вполне устойчивы на воздухе, исключение составляют только простейшие 2-алкилиндолы: ...

17.Индолы: реакции и методы синтеза

Индол [[1]] и простейшие алкилиндолы — бесцветные кристаллические вещества, обладающие разнообразными запахами: запах незамещённого индола напоминает ...

17.1.Реакции с электрофильными реагентами
17.1.1.Протонирование

Индолы, так же как и пирролы, очень слабые основания: величина pKa для индола составляет −3,5, для 3-метилиндола −4,6 и для 2-метилиндола −0,3 [[4]]. Это ...

17.1.2.Нитрование; реакции с другими азотсодержащими электрофилами

Незамещённый индол можно пронитровать бензоилнитратом — нитрующим агентом, не содержащим кислоты; реакции с обычными кислотными нитрующими смесями ...

17.1.3.Сульфирование; реакции с другими серосодержащими электрофилами

Сульфирование индола [[16]] по положению 3 достигается при использовании пиридинсульфотриоксида в пиридине. Грамин сульфируется в олеуме ...

17.1.4.Галогенирование

3-Галогеноиндолы и в ещё большей степени 2-галогеноиндолы — неустойчивые соединения и их необходимо использовать сразу же после получения. ...

17.1.5.Ацилирование

Индол реагирует с уксусным ангидридом со значительной скоростью только при температуре выше 140 °C, давая 1,3-диацетилиндол в качестве основного ...

17.1.6.Алкилирование

Индолы не реагируют с алкилгалогенидами при комнатной температуре. Незамещённый индол начинает взаимодействовать с метилиодидом в диметилформамиде ...

17.1.7.Реакции с альдегидами и кетонами

Индолы реагируют с альдегидами и кетонами в условиях кислотного катализа, причём с простыми карбонильными соединениями первичные продукты реакции ...

17.1.8.Реакции с α,β-ненасыщенными кетонами, нитрилами и нитросоединениями

Эти катализируемые кислотами реакции следует рассматривать как дальнейшее развитие конденсаций индолов с альдегидами и кетонами, рассмотренных ...

17.1.9.Реакции с иминиевыми ионами: реакция Манниха

В нейтральных условиях и при низкой температуре незамещённый индол реагирует со смесью формальдегида и диметиламина по атому азота [[66]] [[67]]; эта ...

17.1.10.Диазосочетание и нитрозирование

Высокая реакционная способность индола прекрасно иллюстрируется той лёгкостью, с которой он вступает в реакции замещения с такими слабыми ...

17.1.11.Электрофильное металлирование
17.1.11.1.Меркурирование

Индолы быстро реагируют с ацетатом ртути(II) при комнатной температуре с образованием 1,3-дизамещенных соединений [[79]]. Даже N-ацилиндолы замещаются в мягких ...

17.1.11.2.Таллирование

Трифторацетат таллия легко вступает в реакцию с простейшими индолами, хотя соединений с хорошо установленным строением выделить не удаётся. ...

17.1.11.3.Палладирование

Даже индолы, имеющие ацильный или фенилсульфонильный заместители при атоме азота, легко палладируются при умеренных температурах, причём замещение идёт ...

17.2.Реакции с окислителями

Алкилиндолы легко самоокисляются; так, например, 2,3-диэтилиндол превращается в 3-гидроперокси-3Н-индол, который может быть выделен. Обычно такие процессы ...

17.3.Реакции с нуклеофильными реагентами

Индолы, так же как пирролы и фураны, вступают только в очень немногие реакции нуклеофильного замещения. Для осуществления таких взаимодействий, как ...

17.4.Реакции с основаниями
17.4.1.Депротонирование N-водорода

Так же как и в пирролах, водород при атоме азота гораздо более кислый (рКа 16,2), чем таковой в ароматических аминах, например в анилине (рКа 30,7). Под ...

17.4.2.Депротонирование C-водорода

Для депротонирования C-водорода необходимо отсутствие более кислого водорода при атоме азота, то есть чтобы при атоме водорода был заместитель, подобный метилу ...

17.5.Реакции N-металлированных индолов

Индолил-анион существует в основном в двух мезомерных формах, что свидетельствует о делокализации заряда преимущественно между атомом азота ...

17.6.Реакции C-металлированных индолов
17.6.1.Литийорганические производные

Одной из наиболее удобных N-защитных групп, используемых для литиирования индолов, служит диоксид углерода [[102]], так как эта N-защитная группа вводится in situ, ...

17.6.2.Реакции, катализируемые палладием

2-/3-Бром- и 2-/3-иодиндолы и подобные им по реакционной способности 2- и 3-трифторметилсульфонаты [[134]] вступают в реакции катализируемого палладием ...

17.7.Реакции со свободными радикалами

Радикалы, такие, как бензил и гидроксил, при взаимодействии с индолами действуют неселективно, давая смесь соединений, поэтому такие реакции редко используют ...

17.8.Реакции с восстановителями

Циклическая система индола не восстанавливается такими нуклеофильными агентами, как алюмогидрид лития или боргидрид натрия, однако литий в жидком аммиаке ...

17.9.Реакции с карбенами

Никаких циклопропансодержащих соединений не удаётся выделить при взаимодействии индолов с карбенами (для сравнения см. разд. ##13.10.##). В реакциях ...

17.10.Электроциклические и фотохимические реакции

Двойная связь пиррольного кольца простейших индолов может принимать участие в реакциях циклоприсоединения с диполярными 4π-компонентами [[154]], а также ...

17.11.Алкилиндолы

Только α-алкильные группы индола отличаются некоторой особенной реакционной способностью. В результате многочисленных наблюдений было подтверждено, что ...

17.12.Реакции C-замещённых индольных соединений

Грамин и особенно его четвертичные соли широко используют в качестве полупродуктов различных синтезов, так как они легкодоступны, ...

17.13.Индолкарбоновые кислоты

Как индол-3-карбоновая [[186]], так и индол-2-илуксусная (α-индолилуксусная) кислоты легко декарбоксилируются в кипящей воде. В обоих случаях происходит ...

17.14.Гидроксииндолы

Индолы с гидроксильными группами в бензольном кольце ведут себя как обычные фенолы, а поведение индолов, имеющих гидроксильные группы в любом положении ...

17.14.1.Оксиндол

2-Гидроксииндол не существует как таковой: устойчивой формой является карбонильный таутомер, а гидрокси-таутомер обнаружить не удалось. В химическом ...

17.14.2.Индоксил

3-Гидроксииндол, несомненно, существует преимущественно в форме карбонильного таутомера, хотя обнаружен и минорный компонент равновесия. Индоксил, величина ...

17.14.3.Изатин

Изатин — устойчивое ярко-оранжевое твёрдое вещество, получаемое в промышленности в огромных количествах [[207]]. Поскольку изатин легко подвергается ...

17.14.4.1-Гидроксиндол

1-Гидроксиндол может быть получен в растворе, однако попытки его очистки приводят к димеризации через образование его нитронной таутомерной формы. Тем ...

17.15.Аминоиндолы

2-Аминоиндол существует преимущественно в форме 3Н-таутомера, вероятно, благодаря энергетически более выгодной резонансной структуре амидинового типа. ...

17.16.Азаиндолы

(Моно)азаиндолы (правильнее было бы называть их пирролопиридины), в которых один атом углерода в шестичленном цикле замещён атомом азота, представляют ...

17.16.1.Реакции электрофильного замещения

Реакции с электрофильными реагентами проходят по положению 3 либо происходит присоединение к пиридиновому атому азота. Все азаиндолы гораздо более ...

17.16.2.Реакции нуклеофильного замещения

Существует всего несколько примеров нуклеофильного замещения — замещение атомов галогенов, находящихся в α- и γ-положениях по отношению ...

17.17.Синтезы индолов
17.17.1.Синтезы кольца

Индолы обычно получают из негетероциклических предшественников циклизацией подходящих замещённых производных бензола; кроме того, их можно получить ...

17.17.1.1.Из фенилгидразонов альдегидов и кетонов

До сих пор наиболее широко используемый способ получения индолов — синтез Фишера, основанный на нагревании арилгидразонов, чаще всего с кислотой, ...

17.17.1.2.Из o-(2-оксоалкил)анилинов

Циклизация o-(2-оксоалкил)анилинов происходит самопроизвольно в результате внутримолекулярной конденсации с отщеплением воды. Разработано несколько новых ...

17.17.1.3.Из o-алкинилариламинов

Циклизацию o-алкиниланилинов можно осуществить различными методами; исходные алкиниланилины получают палладий-катализируемыми реакциями сочетания Метод ...

17.17.1.4.Из o-толуидинов

При циклоконденсации o-алкиланимидов, катализируемой основаниями, образуется индол Синтез Маделунга В своём первоначальном виде этот метод требовал ...

17.17.1.5.Из α-ариламинокарбонильных соединений

α-Ариламинокетон циклизуется за счёт электрофильной атаки по ароматическому кольцу Синтез Бишлера Первоначально этот метод представлял собой ...

17.17.1.6.Синтез из пирролов

Несколько различных подходов используется для аннелирования бензольного кольца к молекуле пиррола для получения индола [[274]]; наиболее исследованный путь ...

17.17.1.7.Из орто-замещённых нитроаренов

Синтез Бартоли В необычном, но тем не менее эффективном и чрезвычайно простом методе, известном как синтез Бартоли, орто-замещённые нитробензолы ...

17.17.1.8.Из N-ариленаминов

До сих пор не ясно, каким образом происходит циклизация анилиноакрилатов и родственных систем [[279]] в присутствии палладия: по механизму реакции Хека ...

17.17.1.9.Из N-аллил-o-галогенариламинов

N-Аллил-o-галогенариламины циклизуются в различных условиях, давая как индолы, так и индолины; последние могут быть превращены в индолы дегидрированием или ...

17.17.1.10.Из енаминов и п-хинонов

Синтез Неницеску Синтез Неницеску [[285]] — ещё один пример процесса, детальный механизм которого остаётся невыясненным [[286]], однако этот метод используют для ...

17.17.1.11.Из ариламинов

Синтез Гассмана Синтез Гассмана [[288]] позволяет получать индолы с серосодержащими заместителями, которые в случае необходимости легко подвергаются ...

17.17.1.12.Из o-ациланилидов

Синтез Фюрштнера Этот гибкий метод основан на восстановительной циклизации o-ациланилидов в присутствии низковалентного титана — в условиях, ...

17.17.1.13.Из o-изоцианостиролов

Синтез Фукуяма o-Изоцианостиролы, легко получаемые дегидратацей соответствующих форм-амидов, в присутствии оловоорганических соединений подвергаются ...

17.17.1.14.Из o-хлорацетилариламинов

Синтез Сугусава Ариламины, не имеющие защитной группы на атоме азота, ацилируются по реакции Фриделя-Крафтса селективно в орто-положение к атому ...

17.17.1.15.Циклизацией нитренов

При термолизе o-азидостиролов образуются нитрены, которые, присоединяясь к боковой цепи, дают индолы [[294]]. Простейшие нитрены генерируют реакцией ...

17.17.1.16.Циклизации аринов

Индолы можно синтезировать путём внутримолекулярного присоединения иминатов [[298]] или виниллитйя [[299]] к аринам. В последнем случае взаимодействие ...

17.17.1.17.Из o-нитростиролов

o-Нитростиролы легко получить различными методами: (1) реакцией (o-бром-метил)нитроарена с фосфином и последующей конденсацией с альдегидом по реакции ...

17.17.1.18.Из индолинов

Индолины служат полезными полупродуктами для синтеза индолов, замещённых в карбоцикле. В реакциях электрофильного замещения они ведут себя как анилины; ...

17.17.2.Синтезы оксиндолов

Чаще всего это простые и прямые синтезы, в которых на стадии циклизации используют внутримолекулярное алкилирование по реакции Фриделя-Крафтса [[308]]. ...

17.17.3.Синтезы индоксилов

Индоксилы обычно получают из антраниловых кислот путём их алкилирования галогенуксусной кислотой с последующей циклизацией по реакции Перкина [[311]]. ...

17.17.4.Синтез изатинов

Изатины легко синтезировать при взаимодействии анилина с хлоралем, образующееся соединение превращается в оксим и циклизуется в присутствии сильной ...

17.17.5.Синтезы 1-гидроксиндолов

При окислении индоленинов в присутствии вольфрамата натрия и пероксида водорода происходят одновременно и ароматизация, и окисление атома азота ...

17.17.6.Примеры синтезов некоторых важных производных индола
17.17.6.1.Ондансетрон

Ондансетрон — селективный антагонист 5-гидрокситриптамина — применяется в качестве лекарственного препарата для предотвращения рвоты при ...

17.17.6.2.Стауроспорин агликон

Стауроспорин и родственные ему соединения активно исследуются как потенциальные противоопухолевые средства [[315]]. В синтезе этого соединения нашли ...

17.17.6.3.Серотонин

Существуют различные способы синтеза серотонина. Метод, приведённый ниже на схеме [[316]], основан на использовании метода Фишера: необходимый фенилгидразон ...

17.17.6.4.Хуангксинмицин

В этом синтезе в качестве исходного соединения используют пиррол: промежуточно образующийся циклический кетон — вообще говоря, полезный полупродукт ...

17.17.7.Синтезы азаиндолов

В большинстве случаев в синтезах азаиндолов в качестве исходных соединений используют пиридин, а сами реакции аналогичны таковым для получения индолов ...

Главы:

  1. Строение и спектральные характеристики ароматических гетероциклических соединений
  2. Реакционная способность ароматических гетероциклических соединений
  3. Синтез ароматических гетероциклических соединений
  4. Общая характеристика реакционной способности пиридинов, хинолинов и изохинолинов
  5. Пиридины: реакции и методы синтеза
  6. Хинолины и изохинолины: реакции и методы снитеза
  7. Общая характеристика реакционной способности солей пирилия и бензопирилия, пиронов и бензопиронов
  8. Катионы пирилия, 2- и 4-пироны реакции и методы синтеза
  9. Катионы бензопирилия, бензопироны: реакции и методы синтеза
  10. Общая характеристика реакционной способности диазинов: пиридазин, пиримидин и пиразин
  11. Диазины, пиридазины, пиримидины и пиразины: реакции и методы синтеза
  12. Общая характеристика реакционной способности пирролов, тиофенов и фуранов
  13. Пирролы: реакции и методы синтеза
  14. Тиофены: реакции и методы синтеза
  15. Фураны: реакции и методы синтеза
  16. Общая характеристика реакционной способности индолов бнезо[b]тиофинов, бензо[b]фуранов, изоиндолов, бензо[c]тиофенов и изобензофуранов
  17. Индолы: реакции и методы синтеза
  18. Бензо[b]тиофены и бензо[b]фураны: реакции и методы синтеза
  19. Изоиндолы, бензо[c]тиофены и изобензофураны: реакции и методы синтеза
  20. Общая характеристика реакционной способности 1,3 и 1,2-азолов
  21. 1,3-азолы — имидазолы, тиазолы и оксазолы: реакции и методы синтеза
  22. 1,2-азолы-пиразолы, изотиазолы и изоксазолы: реакции и методы синтеза
  23. Бензаннелированные азолы: реакции и методы синтеза
  24. Пурины: реакции и методы синтеза
  25. Гетероциклы, содержащие узловой атом азота
  26. Гетероциклы, содержащие более двух гетероатомов
  27. Насыщенные и частично ненасыщенные гетероциклические соединения: реакции и методы синтеза
  28. Гетероциклы в действии

Пластификация поливинилхлорида / Книга посвящена физико-химическим основам пластификации поливинилхлорида (ПВХ). В ней рассматриваются принципы совмещения ПВХ с пластификаторами, процессы поглощения пластификаторов в полимерах, влияние на эти процессы структуры и строения, исходного ПВХ, а также эффективность действия пластификаторПластификация поливинилхлорида
Книга посвящена физико-химическим основам пластификации поливинилхлорида (ПВХ). ...
Электрообработка жидкостей / В книге — первой отечественной монографии, посвящённой теории и практике электрообработки жидкостей, описан метод очистки и обеззараживания вод, а также очистки топлив и масел от коллоидных примесей. Метод основан на воздействии электрического поля на дисперсные системы. Даются рекомендации по проекЭлектрообработка жидкостей
В книге — первой отечественной монографии, посвящённой теории и практике ...
Химическая информация. Что, где и как искать химику в литературе / Книга является практическим пособием по пользованию химической литературой. В ней описаны основные справочники, реферативные журналы и их указатели, каталоги библиотек, системы классификации, приведены конкретные примеры информационного поиска. Книга знакомит читателя с новыми средствами информации,Химическая информация. Что, где и как искать химику в литературе
Книга является практическим пособием по пользованию химической литературой. В ...
Термодинамика полимеризации / Монография посвящена термодинамике основных процессов синтеза полимеров — анионной, катионной и радикальной полимеризации, полимеризации с раскрытием цикла, поликонденсации, сополимеризации. В ней приводятся сведения о равновесных состояниях, энергиях активации и их влиянии на процессы полимеризацииТермодинамика полимеризации
Монография посвящена термодинамике основных процессов синтеза полимеров — ...