Открыть главное меню

Изатин (от лат. Isatis - вайда) — индол-2,3-дион, красные кристаллы, труднорастворимые в воде, хорошо растворимы в водных растворах щелочей, хлороформе и этаноле, растворим в ацетоне, бензоле, метиловом спирте и горячей воде.

Изатин
Isatin.png
Общие
Систематическое
наименование
1H-индол-2,3-дион
Хим. формула C8H5NO2
Физические свойства
Молярная масса 147.1308 г/моль
Плотность 1.51 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 201-203 °C
Классификация
Рег. номер CAS 91-56-5
PubChem
Рег. номер EINECS 202-077-8
SMILES
InChI
RTECS NL7873000
ChEBI 27539 и 43625
ChemSpider
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Впервые был получен окислением индиго азотной или хромовой кислотой Эрдманом[1] и Лораном[2]

Содержание

Реакционная способностьПравить

Изатину свойственна таутомерия; он существует как в лактамной, так и в лактимной форме, проявляя слабокислотные и слабоосновные свойства и образуя соли соответственно с основаниями и кислотами.

Атом водорода при азоте подвижен: в условиях реакции Манниха изатин аминометилируется с образованием N-диалкиламинометилизатина, под действием уксусного ангидрида изатин образует N-ацетилпроизводное[3].

Нуклеофильное присоединение к изатину идет по карбонилу в положении 3: изатин образует с аммиаком, гидроксиламином, гидразином и фенилгидразином 3-замещенные продукты.

Электрофильное замещение в ароматическом ядре изатина вследствие направляющего эффекта азота лактамной группы идет в положения 5- и 7- (пара- и орто- положения к азоту), бромирование и нитрование идут в положение 5.

СинтезПравить

Впервые изатин был получен окислением индиго - действием бихромата калия в серной кислоте (Эрдман) или азотной кислотой (Лоран), исторически первым синтезом изатина стал синтез Байера из o-нитробензальдегида и ацетона:

 

Промышленным методом является синтез Зандмейера из анилина и хлоральгидрата. На первой стадии этого синтеза анилин (1) конденсируется в водном растворе с хлоральгидратом и гидроксиламином с образованием изонитрзоацетанилида (2). На второй стадии изонитрозоацетанилид под действием концентрированной серной кислоты претерпевает внутримолекулярную конденсацию с образованием изатина (4)[4], этот метод используется для синтеза и других производных изатина из замещенных анилинов[5]:

 

Другим методом синтеза изатинов является синтез Штолле (Stolle) - взаимодействие анилинов с оксалилхлоридом с образованием хлороксоанилида, циклизующегося в изатин под действием кислот Льюиса (хлорид алюминия, эфират трифторида бора)[6]

Замещенные изатины также могут быть синтезированы окислением индолов под действием различных окислителей[7], [8].

ПрименениеПравить

Изатин и некоторые его производные — ценные полупродукты в производстве кубовых индигоидных красителей; применяется также для обнаружения и фотометрического определения тиофена в бензоле (так называемая индо-фениновая реакция), пиррола и меркаптанов в воздухе.

Изатин-β-оксим — продукт взаимодействия изатина с гидроксиламином — применяют для обнаружения и определения урана, для обнаружения Ag, Co и многих других переходных металлов.

ПримечанияПравить

  1. Otto Linné Erdmann (1840). "Untersuchungen über den Indigo". Journal für Praktische Chemie 19, (1): 321–362. doi:10.1002/prac.18400190161.,
  2. Auguste Laurent (1840). "Recherches sur l'indigo". Ann. chim. phys. 3, (3): 393–434.
  3. Thomas L. Jacobs et al. 2-Hydroxycinchoninic acid. Organic Syntheses, Coll. Vol. 3, p.456 (1955); Vol. 28, p.70 (1948)
  4. C. S. Marvel and G. S. Hiers Organic Syntheses, Coll. Vol. 1, p.327 (1941); Vol. 5, p.71 (1925)..
  5. Martin Kollmar, Richard Parlitz, Stephan R. Oevers, and Günter Helmchen. 2-Amino-3-fluorobenzoic acid. Organic Syntheses, Coll. Vol. 10, p.23 (2004); Vol. 79, p.196 (2002).
  6. Loloiu, G. Maior, O. Rev. Roum. Chim. 1997, 42, 67.
  7. Yadav, J. S. (2007). "Indium(III) Chloride/2-Iodoxybenzoic Acid: A Novel Reagent System for the Conversion of Indoles to Isatins". Synthesis 2007 (5): 693–696. doi:10.1055/s-2007-965930.
  8. Chebolu Naga Sesha Sai Pavan Kumar et al. Use of Pyridinium Chlorochromate and Reusable Polyanili