TEORÍA DE INDOL

modelo molecular indol

El indol presenta un hidrógeno ácido sobre el átomo de nitrógeno, con pKa= 17.  Empleando bases fuertes se puede desprotonar formando el anión indolio.

acidez indol 01

Reacción del indolio con diferentes electrófilos:

a) Alquilación:

alquilacion indol

b) Apertura de epóxidos:

apertura epoxidos indol

c) Ataque a a,b-insaturados:

ataque ab insaturados indol

El ataque a los electrófilos se produce desde la posición 3, debido a que el anillo pirrol es más rico en densidad de carga que el carbociclo. Dicho ataque se ve favorecido por la cesión del par libre del nitrógeno.

sustitucion electrofila indol 01

a) Nitración:

El indol se nitra con la mezcla nítrico en anhídrido acético.

sustitucion electrofila indol 02

Los indoles 3-sustituidos adicionan el electrófilo a la posición 3, transponiéndolo a la posición 2 en una etapa posterior.

sustitucion electrofila indol 07

a) Grupos salientes en posición vecina al anillo

El Indol echa a los grupos salientes situados en la posición vecina al anillo.  Además es necesario que la cadena que tiene el grupo saliente se situe en la posición 3 del anillo.
derivados indol 01

El anillo indol se expande a una quinolina halogenada en posición 3 por reacción con cloroformo en medio básico.  La mezcla HCCl3/NaOH genera un carbeno, que reacciona con el doble enlace del anillo pirrol.  El intermedio se abre ayudado por la cesión del par libre del nitrógeno, rindiendo una quinolina.

expansion anillo indol

Es una de las síntesis más importantes del indol.  Parte de fenilhidrazina y de un carbonilo con hidrógenos alfa, que generan una hidrazona.  Después de una tautomería, se produce una sigmatrópica que rinde el indol previa ciclación.

 sintesis fischer indol 01

La etapa de formación de la hidrazona tiene un mecanismo muy conocido (el mismo que forma iminas) y no vamos a comentarlo.  Nos centraremos en las etapas que transforman la hidrazona en indol.

Etapa 1. Tautomería.

sintesis fischer indol 02

La síntesis de Madelung se basa en la formación de un carbanión bencílico, que ataca al sustituyente amida generando el ciclo pirrol.

madelung 01

Mecanismo:

Etapa 1. Desprotonación de la amida

madelung 02