Indol
Indol ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der aromatischen, heterocyclischen Amine und kommt als Substanz oder Strukturfragment in vielen Naturstoffen vor. Für die Herstellung von Indolen wurden verschiedene Namensreaktionen entwickelt.
Geschichte
Die Indol-Chemie begann mit dem Studium des häufig verwendeten Farbstoffs Indigo. Indigo kann in Isatin und weiter zu Oxindol umgewandelt werden. 1866 reduzierte Adolf von Baeyer Oxindole mit Hilfe von Zinkstaub zu Indol.<ref name="baeyer1866">Vorlage:Literatur</ref> 1869 schlug er eine Strukturformel für Indol vor.<ref name="baeyer1869">Vorlage:Literatur</ref>
Bestimmte Indolderivate waren wichtige Farbstoffe bis zum Ende des 19. Jahrhunderts. In den 1930er-Jahren stieg das Interesse an Indol, als bekannt wurde, dass Indol Grundbestandteil vieler wichtiger Naturstoffe wie Alkaloide (zum Beispiel Strychnin und Auxin) und der Aminosäure Tryptophan und von ihr abgeleiteter Neurotransmitter (Serotonin, Melatonin) ist. Es bleibt ein aktiver Bereich der Forschung bis heute.<ref name="vanorder1942">Vorlage:Literatur</ref>
Vorkommen
Indol ist im Jasminblütenöl,<ref name="Dr.Dukes 55850" /> Goldlacköl, aber auch in den Blüten der Gewöhnlichen Robinie,<ref name="Dr.Dukes 55850" /> der Gartenhyazinthe,<ref name="Dr.Dukes 55850" /> des Gemeinen Flieders,<ref name="Dr.Dukes 55849" /> der Strauß-Narzisse,<ref name="Dr.Dukes 55849" /> der falschen Akazie und im Aronstab enthalten. Indol ist in Süßholzwurzeln,<ref name="Dr.Dukes 55850" /> den Ölen von Jasmin, Neroli, Bitterorangen und Narcissus jonquilla,<ref name="George A. Burdock" /> den Blüten von Zitronen, Kaffee, Hevea brasiliensis und Randia Formosa,<ref name="George A. Burdock" /> in Gemüsekohl,<ref name="Dr.Dukes 55850" /> Aprikosen,<ref name="George A. Burdock" /> Trauben,<ref name="George A. Burdock" /> Kohlrabi,<ref name="George A. Burdock" /> Kartoffeln,<ref name="George A. Burdock" /> Sojabohnen,<ref name="George A. Burdock" /> Mais,<ref name="Dr.Dukes 55850" /> Tee,<ref name="Dr.Dukes 55850" /><ref name="George A. Burdock" /> Pilzen,<ref name="George A. Burdock" /> Reis,<ref name="George A. Burdock" /> Feigen,<ref name="George A. Burdock" /> den Schalen von Mandarinen<ref name="George A. Burdock" /> und in verarbeiteten Lebensmitteln, wie Käse,<ref name="George A. Burdock" /> Milch,<ref name="George A. Burdock" /> Fleisch,<ref name="George A. Burdock" /> Milchpulver,<ref name="George A. Burdock" /> Fischöl,<ref name="George A. Burdock" /> Buchweizen,<ref name="George A. Burdock" /> Bier,<ref name="George A. Burdock" /> Wein,<ref name="George A. Burdock" /> Rum<ref name="George A. Burdock" /> oder Lakritz<ref name="George A. Burdock" /> zu finden.
In höheren Konzentrationen ist Indol, als Abbauprodukt der Aminosäure Tryptophan, neben Skatol (3-Methylindol), Ursache für den typischen Gestank von Fäkalien. Es ist ebenfalls in der bei 240 bis 260 °C siedenden Steinkohlenteer-Fraktion enthalten.
Indol ist Teil der proteinogenen Aminosäure Tryptophan.
Darstellung
Indol oder Indolderivate lassen sich auf verschiedene Arten darstellen. So unter anderem durch:
- Japp-Klingemann-Reaktion
- Bischler-Möhlau-Indolsynthese
- Larock-Indolsynthese
- Madelung-Indolsynthese
- Batcho-Leimgruber-Indol-Synthese
- Nenitzescu-Indolsynthese
- Gassman-Indol-Synthese
- Reissert-Indol-Synthese
- Fürstner-Indol-Synthese
Verwendung
Indol ist Grundbaustein für Farbstoffe, Hormone und Alkaloide. In geringen Konzentrationen vermittelt Indol den typischen Blütenduft und wird daher auch Parfüms zugesetzt. Die bekanntesten vom Indol abstammenden Farbstoffe sind das Indigo und der antike Farbstoff Purpur. Das Hormon Melatonin (N-Acetyl-5-methoxytryptamin), der Neurotransmitter Serotonin (5-Hydroxytryptamin) sowie das Auxin Indol-3-essigsäure enthalten Indol als Strukturelement. Unter den Alkaloiden, die Indol enthalten, seien die Strychnos-Alkaloide (z. B. Strychnin und Brucin), die Mutterkornalkaloide (Ergotamin und sein synthetisches Derivat LSD) sowie der Pilzinhaltsstoff Psilocybin genannt. Zudem wird es für die Herstellung künstlicher Jasmin- und Neroliöle verwendet.
Eigenschaften
Indol ist schwach basisch, bildet aber mit Säuren kaum Salze; stattdessen reagiert es leicht zu harzigen Polymeren. Durch Alkalimetalle wird das NH-Proton abstrahiert. Bei elektrophilen Reaktionen reagiert bevorzugt der Pyrrol-Ring. Indol inhibiert die Enzyme Chymotrypsin, Lysozym und Tryptophanase.
Die Existenz des zu 1H-Indol tautomeren, thermodynamisch instabileren 3H-Indol<ref group="S">Vorlage:Substanzinfo</ref> (auch Indolenin genannt) konnte 1994 spektroskopisch nachgewiesen werden: Vorlage:Formel In einer wässrigen Lösung bei pH 9 und 25 °C beträgt die Gleichgewichtskonzentration von 3H-Indol 1–2 ppm (Gleichgewichtskonstante pKT= 5,8 ± 0,2). Die Tautomerie verläuft sowohl säurekatalysiert, als auch, wenngleich weniger effektiv, basenkatalysiert. So erfolgt beispielsweise der säurekatalysierte Wasserstoffaustausch in der 3-Position über das 3H-Indol.<ref>Vorlage:Literatur</ref>
Nachweis
Der Indol-Test wird bei der Identifizierung von Bakterien verwendet. Hierzu gibt man einen Tropfen Dimethylaminobenzaldehyd (Ehrlich-Reagenz, Kovacs-Reagenz) in das MIO-Röhrchen der Bunten Reihe, das sich kirschrot verfärbt, wenn Tryptophan zu Indol abgebaut wurde.
Indolderivate
Es gibt zahlreiche Indolderivate, die in der Natur (Beispiel: Tryptophan), Technik (Beispiel: Indigo) und Pharmakologie (Beispiel: Indometacin) eine Rolle spielen.
Weblinks
Einzelnachweise
<references> <ref name="George A. Burdock">Vorlage:Literatur</ref> <ref name="Dr.Dukes 55849">Vorlage:DrDukesDB</ref> <ref name="Dr.Dukes 55850">Vorlage:DrDukesDB</ref> </references>
Externe Links zu erwähnten Verbindungen
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