Изатин
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]
Общие сведения
| Изатин | |
|---|---|
| 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 | |
| Температура | |
| • плавления | 201-203 °C |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 91-56-5 |
| 3D model (JSmol) | Интерактивная схема |
| PubChem | 7054 |
| UNII | 82X95S7M06 |
| CompTox Dashboard EPA | DTXSID3038694 |
| Рег. номер EINECS | 202-077-8 |
| SMILES | |
| InChI | |
| RTECS | NL7873000 |
| ChEBI | 27539 |
| ChemSpider | 6787 |
| ECHA InfoCard | 100.001.889 |
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 идёт по карбонилу в положении 3: изатин образует с аммиаком, гидроксиламином, гидразином и фенилгидразином 3-замещённые продукты.
Электрофильное замещение в ароматическом ядре изатина вследствие направляющего эффекта азота лактамной группы идёт 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-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 замещённых 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]
Замещённые 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
