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Indolo

Proprietà e caratteristiche dell'indolo

L'indolo è un composto chimico eterociclico aromatico di formula bruta C8H7N.

Presenta la seguente struttura:

indolo

Ha massa molare di 117,15 g/mol, temperatura di fusione di 52°C, temperatura di ebollizione di 254°C e densità di 1,22 g/cm3.

Lo si ottiene formalmente dalla condensazione di un anello benzenico sulle posizioni α e ß del pirrolo.

Il sistema di numerazione e alcune forme di risonanza importanti di questo composto vengono qui mostrate:

forme di risonanza dell'indolo

Sintesi dell'indolo

Il metodo più generale per formare il sistema indolico è la sintesi dell'indolo di Fischer. In questa reazione si scalda il fenilidrazone di un chetone o di una aldeide con un acido forte, in condizioni non idrolitiche. Si sono usati prevalentemente come reagenti il cloruro di zinco fuso e, più recentemente, l'acido polifosforico (H3PO4 + P2O5).

Di seguito il meccanismo della sintesi di Fischer dell'indolo.

sintesi di fischer dell'indolo

Con questo metodo si possono preparare unicamente indoli sostituiti.

L'indolo non sostituito viene preparato invece con una insolita reazione di disidratazione, in cui si scalda la N-formil-o-toluidina con t-butilato di potassio in assenza di solvente.

sintesi indolo

L'indolo può essere ottenuto anche per estrazione da catrame di carbon fossile e in piccole quantità anche da alcuni oli essenziali.

In natura deriva dalla demolizione dell'amminoacido triptofano e dell'acido indol-3-acetico (eteroauxina), il fattore di accrescimento delle piante.

Chimica dell'indolo

L'indolo forma dei cristalli incolori, che hanno un forte odore che, a bassa concentrazione, è gradevole e sa di fiori.

Come nel pirrolo, il paio di elettroni liberi dell'azoto indolico fanno parte del sistema aromatico di elettroni π; l'indolo ha una energia di risonanza di circa 47 kcal/mole.

Analogamente al pirrolo anche questo composto è praticamente neutro ma può essere convertito nel suo sale di potassio per trattamento con potassio metallico.

L'indolo reagisce facilmente con i reattivi elettrofili ma le solite reazioni di sostituzione elettrofila aromatica (alogenazione, nitrazione, ecc.) sono di scarsa importanza pratica.

Come con il pirrolo la reazione di Vilsmeier-Haack sull'indolo introduce in modo pulito una funzione aldeidica; nelle sostituzioni elettrofile viene attaccata preferenzialmente la posizione ß che è la più reattiva.

reazione di Vilsmeier-Haack sull'indolo

La posizione ß dell'indolo è sufficientemente nucleofila per dare una reazione di Mannich con grande facilità. Così l'indolo reagisce a temperatura ambiente con formaldeide e dimetilammina in soluzione di acido acetico per dare il 3-(dimetilamminometil)indolo, conosciuto comunemente come gramina, un costituente naturale dell'orzo.

sintesi gramina

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