Sinteza Fischer a indolului

Sinteza indolului Fischer

Sinteza indolului Fischer este o reacție chimică care produce heterociclul aromatic indol . Folosește o fenilhidrazină (substituită dacă este necesar) și o aldehidă sau o cetonă ca reactivi și se efectuează într-un mediu acid . ^[1] ^[2]

Această reacție a fost descoperită în 1883 de Fischer . Astăzi această reacție este utilizată în sinteza unor compuși anti- migreni din clasa triptanului .

Utilizarea unui catalizator acid este de o importanță crucială. Acizi Bronsted , cum ar fi HCI , H ₂ SO ₄ și acid p-toluensulfonic au fost folosite cu succes. Acizii Lewis precum trifluorura de bor , clorura de zinc , clorura de fier și clorura de aluminiu sunt, de asemenea, catalizatori utili. De-a lungul anilor, au fost publicate mai multe recenzii pe această temă. ^[3] ^[4]

Mecanism de reacție

În prima fază, fenilhidrazona (o imină ) se formează pornind de la reacția fenilhidrazinei cu o cetonă, într- un mediu acid , care poate fi izolat ca un compus stabil:

Fenilhidrazona urmează un proces de tautomerism pentru a deveni o enamină ( amină α, β-nesaturată), care la rândul său se rearanjează, prin transpunere sigmatropică [3,3] , formând o legătură puternică carbon-carbon și scindând legătura slabă azot-azot datorită mișcarea electronilor din inelul cu șase membri.

Apoi urmează „re-aromatizarea” inelului benzenic, grație mișcării protonului de hidrogen de la carbon la azot. Acest proces duce la formarea unei amine aromatice care atacă imediat celelalte imine. De aici se obține un amino (sau aminoacetal).

În cele din urmă, descompunerea catalizată de acid a amino-ului, sub formă de acetal, cu formarea de amoniac (NH ₃ ), permite pierderea unui proton de hidrogen și formarea unui indol aromatic.

Sinteza indolului Fischer este metoda principală de producere a compușilor indolici, dar nu se aplică tuturor indolilor. Dacă inelul benzenic are o singură poziție orto disponibilă, ciclizarea trebuie să aibă loc în această poziție. Ceilalți substituenți sunt irelevanți.

Dacă carbonilul se poate enoliza doar pe o parte, ca în cazul unei aldehide, produsul format este evident.

O altă metodă de obținere a unui singur indol din sinteza Fischer este utilizarea reactivilor simetrici, cum ar fi:

Primul model de substituție este deosebit de important, deoarece multe medicamente majore urmează acest model. Mai mult, serotonina, care este un neurotransmițător, este, de asemenea, un indol cu o grupare hidroxil (-OH) în poziția 5 și urmează acest model.

Serotonina

Este ușor de înțeles că, revenind la prima imagine, pentru a reacționa cu fenilhidrazina, având o grupare OH în poziția para, cu o aldehidă obținută prin înlocuirea cu R1 _(CH2 - _CH2 _NH2) și R2 simplu cu ( -H).

Studiile cu izotopi marcați au arătat că azotul arii al fenilhidrazinei inițiale este cel încorporat în indol. ^[5]

Notă

^ (EN) Emil Fischer , Friedrich Jourdan, Ueber die der Brenztraubensäure Hydrazine ( abstract ), în Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, vol. 16, 1883, p. 2241, DOI : 10.1002 / cber.188301602141 . Adus la 13 martie 2011 .
^ (EN) Emil Fischer , Hess Otto, Synthese von Indolderivaten ( abstract ), în Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, vol. 17, 1884, p. 559, DOI : 10.1002 / cber . 188401701155 . Adus la 13 martie 2011 .
^ (EN) RB Van Order, Indole ( abstract ) și în Chemical Reviews, vol. 30, n. 1, februarie 1942, pp. 69-96, DOI : 10.1021 / cr60095a004 . Adus la 13 martie 2011 .
^ (EN) B. Robinson, The Fischer Indole Synthesis ( abstract ) în Chemical Reviews, vol. 63, nr. 4, august 1963, pp. 373-401, DOI : 10.1021 / cr60224a003 . Adus la 13 martie 2011 .
^ (EN) CFH Allen, Utilizarea lui N ¹⁵ ca element trasor în reacțiile chimice. The Mechanism of the Fischer Indole Synthesis ( abstract ), în Journal of the American Chemical Society , vol. 65, nr. 4, aprilie 1943, pp. 611-612, DOI : 10.1021 / ja01244a033 . Adus la 13 martie 2011 .

Bibliografie

Clayden, J.; Greeves, N .; Warren, S.; Wothers, P. 2001. Chimie organică . Oxford, Oxford University Press.

Elemente conexe

Indol

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre sinteza lui Fischer a indolului

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei

[1] (EN) Emil Fischer , Friedrich Jourdan, Ueber die der Brenztraubensäure Hydrazine ( abstract ), în Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, vol. 16, 1883, p. 2241, DOI : 10.1002 / cber.188301602141 . Adus la 13 martie 2011 .

[2] (EN) Emil Fischer , Hess Otto, Synthese von Indolderivaten ( abstract ), în Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, vol. 17, 1884, p. 559, DOI : 10.1002 / cber . 188401701155 . Adus la 13 martie 2011 .

[3] (EN) RB Van Order, Indole ( abstract ) și în Chemical Reviews, vol. 30, n. 1, februarie 1942, pp. 69-96, DOI : 10.1021 / cr60095a004 . Adus la 13 martie 2011 .

[4] (EN) B. Robinson, The Fischer Indole Synthesis ( abstract ) în Chemical Reviews, vol. 63, nr. 4, august 1963, pp. 373-401, DOI : 10.1021 / cr60224a003 . Adus la 13 martie 2011 .

[5] (EN) CFH Allen, Utilizarea lui N ¹⁵ ca element trasor în reacțiile chimice. The Mechanism of the Fischer Indole Synthesis ( abstract ), în Journal of the American Chemical Society , vol. 65, nr. 4, aprilie 1943, pp. 611-612, DOI : 10.1021 / ja01244a033 . Adus la 13 martie 2011 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]