Найважливіші похідні індолу

Індоксил (3-гідроксііндол. 3-оксоіндолін). Жовта кристалічна ре­човина (т. пл. 85 °С) з сильним фенольним запахом, розчинна у воді, спиртах, ацетоні, ефірі та бензолі. В розчинах індоксил існує у двох таутомерних фор­мах — кетонній і енольній (кето-енольна таутомерія), в кристаліч­ному стані знаходиться в кетоформі (3-оксоіндолін). Добувають індоксил у промисловості взаємодією аніліну з натрієвою сіллю хлороцтової кислоти. Натрієва сіль N-феніламінооцтової кислоти, що утворюється у процесі реакції, при нагріванні (180-200 °С) з амідом натрію перетворюється на індоксил.

Індоксил легко вступає в реакції, характерні для карбонільних сполук і фенолів. В лужному середовищі індоксил легко окислюється киснем повітря, утворюючи синій барвник – індиго.

Індиго. Темно-синя з мідним полиском кристалічна речовина (т. пл.

390-392 °С з розкладенням), розчинна в хлороформі, нітробензолі, аніліні, льо­дяній оцтовій кислоті, не розчинна у воді, спиртах і ефірі.

Індиго — один з найдавніших ор­ганічних барвників, який відрізняється яскравим забарвленням і високою світлостійкістю. Він був відомий ще стародавнім єгиптянам і народам Індії, котрі добували його з тропічних рослин роду indigofera. Синте­тичним шляхом індиго було вперше, добуто в 1896 р. За теперішнього часу найбільше розповсюдження дістав спосіб, який ґрунтується на взаємодії аніліну з натрієвою сіллю хлороцтової кислоти з наступним окисленням індоксилу, що утворюється, киснем повітря (див. індок­сил, стор. 45).

Молекула індиго має транс -будовута утворює між групами С=О та NH два внутрішньомолекулярні водневі зв'язки.

У присутності відновників (глюкоза, дитіонат натрію Na₂S₂О₄) синє індиго легко відновлюється з утворенням безбарвної легкооснови — білого індиго, котре, на відміну від синього, добре розчинне у воді. На повітрі дуже легко відбувається зворотний процес —біле індиго окислюється до синього.

Цю властивість індиго використовують при фарбуванні тканин. Оскільки синє індиго не розчиняється у воді, його спочатку відновлюють Na₂S₂О₄ у біле індиго (розчинна форма) та цим розчи­ном обробляють тканину. Потім на повітрі відбувається окислення білого індиго в синє та тканина при цьому забарвлюється на синій колір. Метод фарбування, при якому барвник утворюється на тканині з безбарвної сполуки, називають кубовим фарбуванням, а індиго відносять до кубових барвників.

При сульфуванні індиго концентрованою сірчаною кислотою утворюється індиго-5,5'-дисульфокислота, динатрієва сіль якої відома під назвою індигокармін.

Індигокармін використовується у харчовій промисловості як барвник, а також як індикатор в аналітичній практиці (перехід забар­влення при рН 11,7-14,0). При окисленні індиго азотною або хромо­вою кислотами утворюється ізатин.

Ізатин. Яскраво-червона кристалічна речовина (т. пл. 203 °С), роз­чинна в гарячій воді, ацетоні, бензолі та метанолі. За будовою ізатин є внутрішньомолекулярним циклічним амідом (лактам) о -амінофенілгліоксилової кислоти (ізатинова кислота). У присутності лугу він гідролізується з утворенням солі ізатинової кислоти. При підкисленні розчину солі виділяється ізатинова кислота, яка, будучи малостійкою речовиною, легко циклізується в ізатин.

Для ізатину притаманна лактам-лактимна таутомерія, з перева­гою у рівноважній суміші лактамної форми.

Ізатин виявляє властивості карбонільних сполук, причому в ре­акціях бере участь (3-карбонільна група. Активність карбонільної групи в α-положенні значно знижена внаслідок +М-ефекту групи NH. Так, ізатин вступає в реакцію з гідроксиламіном і фенілгідразином. утворюючи відповідно оксим і гідразон.

Атом водню групи NH у молекулі ізатину, як і в індолі, виявляє значну рухливість і може заміщуватись на лужний метал. Ізатин ши­роко застосовується в органічному синтезі, а також як аналітичний реагент для фотометричного виявлення домішки тіофену в бензолі.

Триптофан [2-аміно-3-(β-індоліл)пропіонова кислота]. Кристалічна речовина (т. пл. 289 °С), розчинна в гарячій воді та спирті, нерозчинна у хло­роформі. Триптофан містить один асимет­ричний атом вуглецю та існує у вигляді двох оптично активних енантіомерів і од­ного рацемату. L-Триптофан є незамінною α-амінокислотою, що входить до складу білків.

Серотонін [5-гідрокси-3-(β-аміноетил)індол]. Кристалічна речовина (т. пл. 207-212 °С), розчинна у воді, нерозчинна в органічних розчинни­ках. Серотонін є біогенним аміном, який виконує важливу роль у проце­сах життєдіяльності організму. Він бере участь у передачі нервових імпульсів, викликає скорочування гладкої мускулатури внутрішніх органів і звуження кровоносних судин, підвищує стійкість капілярів і кількість тромбоцитів у крові. В організмі утворюється з триптофану. З порушенням обміну серо­тоніну пов'язують виникнення симптомів шизофренії. У вигляді солі з адипіновою кислотою серотонін застосовують у медицині як антигеморагічний засіб.

β-Індолілоцтова кислота (гетероауксин). Кристалічна речовина (т. пл. 168-169 °С), розчинна у воді та етиловому спирті. Гетероауксин є продуктом окиснювального дезамінування триптофану. Він справляє стимулюючий вплив на ріст рослин (гормон росту) та з цією метою широко застосовується в сільському господарстві. На основі β-індолілоцтової кислоти створено лікарський препарат індометацин, який виявляє сильну протизапальну дію.