L’indolo è un eterociclo aromatico risultante dalla condensazione di un anello benzenico sulle posizioni α e β del pirrolo avente formula C8H7N.
Aromaticità
L’aromaticità dell’indolo è dovuta al fatto che oltre ai tre doppi legami presenti nell’anello benzenico e al doppio legame presente nel pirrolo per un totale di 6 + 2 = 8 elettroni vi è anche il doppietto elettronico solitario dell’azoto che contribuisce alla nuvola elettronica π che è costituito così da un totale di 10 elettroni e rispetta la regola di Huckel per la quale sistemi ciclici planari con una nuvola π ininterrotta contenenti elettroni π in numero di 4n + 2 dove n è un numero intero sono aromatici.
Proprietà
Per questo motivo l’indolo è scarsamente basico in quanto la protonazione dell’azoto porterebbe alla perdita di aromaticità.
Il chimico tedesco Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer nell’ambito dei suoi studi sul colorante indaco sintetizzò per la prima volta l’indolo.
L’indolo è prodotto dalla degradazione del triptofano insieme allo scatolo che è un suo β-metil-derivato è responsabile dell’odore delle feci.
A basse concentrazioni, invece, è il responsabile di alcuni odori floreali come quello di gelsomino, di fiori di arancio e di Robinia pseudoacacia e trova pertanto utilizzo nel campo dei profumi.
L’indolo è inoltre contenuto nelle frazioni altobollenti del catrame di carbon fossile.
Sintesi
L’indolo e i suoi derivati possono essere ottenuti attraverso molte vie sintetiche tra cui la sintesi di Fischer. In essa è fatta reagire la fenilidrazina e un’aldeide o un chetone in ambiente acido:
Questa sintesi può tuttavia portare solo a derivati dell’indolo. Invece se si vuole ottenere l’indolo o i suoi derivati si può ricorrere alla sintesi di Madelung tramite una ciclizzazione intramolecolare di una N-fenilammide in presenza di una base forte e elevate temperature.
La posizione 3 dell’indolo è la più reattiva nei confronti di un elettrofilo; tramite la reazione di Mannich si ottengono quindi indoli sostituiti in posizione 3 tra cui le gramine, alcaloidi indolici ad azione calmante
Gli alcaloidi indolici di cui il triptofano è spesso il precursore sono numerosi e con diverse e molteplici azioni biologiche. Sono estratti da diverse piante appartenenti alla famiglia delle Apocinaceae, Rubiaceae, Leguminosae, Loganiaceae e da funghi delle Clavicipitaceae.
Alcaloidi indolici sono:
- reseprina con attività antipertensiva
- vinblastina utilizzata nella terapia di alcuni tumori
- fisostigmina utilizzata per la sua caratteristica di inibitore reversibile dell’acetilcolinesterasi
- ergotamina principio attivo di indicazione specifica per il trattamento dell’emicrania
- yoimbina che ha effetti stimolanti sul sistema nervoso centrale.