Изатин | это... Что такое Изатин? (original) (raw)

Изатин
Общие
Систематическое наименование	1H-индол-2,3-дион
Химическая формула	C8H5NO2
Физические свойства
Молярная масса	147.1308 г/моль
Плотность	1.51 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	201-203 °C
Классификация
Рег. номер CAS	91-56-5
Рег. номер PubChem	7054
SMILES	O=C1c2ccccc2NC1=O

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.

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

Реакционная способность

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.

Синтез

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_-нитробензальденида 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 трифотрида бора)[6]

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

Применение

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.

Примечания

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