Fischerin indolisynteesi

Fischerin indolisynteesi on aromaattisen hydratsiinin ja karbonyyliyhdisteen, kuten aldehydin tai ketonin, välinen reaktio, joka muodostaa indolijohdannaisen. Katalyyttinä reaktioissa käytetään happoja. Fischerin indolisynteesi on nimetty kehittäjänsä Hermann Emil Fischerin mukaan. Fischer keksi reaktion vuonna 1883. Fischerin indolisynteesi on yksi käytetyimmistä menetelmistä syntetisoida indolirakenteen sisältäviä yhdisteitä.

Mekanismi ja katalyytit
Fischerin insolisynteesin reaktiomekanismi on hyvin tunnettu. Mekanismin todisteina ovat reaktiosta suoritetut 13C- ja 15N-NMR-mittaukset, isotooppileimauskokeet ja välituotteiden "kaappaus" niistä johdannaisia muodostamalla. Fischerin indolisynteesin ensimmäisessä vaiheessa aromaattinen hydratsiini reagoi karbonyyliyhdisteen kanssa muodostaen hydratsonin. Reaktion seuraavassa vaiheessa hydratsoni tautomerisoituu enamiiniksi. Jotta tämä tapahtuisi, täytyy hydratsonin C=N-sidokseen nähden α-asemassa sijaitsevaan hiiliatomiin olla kiinnittyneenä vähintään yksi vetyatomi. Tämän jälkeen tapahtuu [3,3]-sigmatrooppinen reaktio. Sigmatrooppisen reaktion jälkeen syntyvä välituote aromatisoituu ja tuotteessa on sekä amino- että iminoryhmä. Aromaattinen aminoryhmä reagoi iminoryhmän kanssa muodostaen rengasrakenteisen aminaalin. Fischerin indolisynteesin mekanismin viimeisessä vaiheessa aminaalista eliminoituu ammoniakkia, jolloin muodostuu indoli.

Reaktiossa käytettävät katalyytit
Fischerin indolisynteesi voidaan suorittaa myös ilman katalyyttejä, mutta useimmin käytetään reaktiota katalysoimaan happoja. Tyypillisesti käytettyjä ovat protoneja luovuttavat hapot, kuten rikkihappo tai polyfosforihappo, mutta myös Lewis-happoja kuten sinkkikloridia, alumiinikloridia tai kupari(I)kloridia käytetään. Katalyytin tehtävänä on nopeuttaa enamiinin muodostumista hydratsonista. Fischerin indolisynteesiä voidaan nopeuttaa myös käyttämällä mikroaaltosäteilytystä.

Lähteet

Aiheesta muualla 

Orgaaniset reaktiot