Weitere Beobachtungen zur Reaktion zwischen Aldehyden und Indolderivaten (III. Mitteil. zur Chemie des Indols)

214 Bd. 299 (1955)

Weitere Beobachtungen zur Reaktion zwischen Aldehydenund Indolderivaten

( . Mitteil, zur Chemie des Indols)1

Von

Henning von Dobeneck und Horst Prietzel2

Aus dem Organisch-Chemischen Institut der Technischen Hochschule München

(Der Schriftleitung zugegangen am 27. Oktober 1954)

Farbreaktionen von Indol und Indolderivaten, besonders solchemit Aldehyden, sind häufig beschrieben, aber selbst bei Verwendunggleicher Komponenten vielfach unter sehr verschiedenen Umständendurchgeführt worden. Zur Gewinnung einer systematischen Übersichtließen wir typisch substituierte Indolderivate mit p-Dimethylamino-benzaldehyd (p-D.) unter gleichen Bedingungen miteinander reagieren(s. Tab.). Diese Bedingungen ergaben sich aus den in den zwei voraus-gehenden Mitteilungen gewonnenen Erkenntnissen, nach welchen vorallem eine große Konzentration und ein stark saures Milieu von Be-deutung sind.

Z. B. verläuft die Reaktion zwischen Tryptophan und p-T>. folgen-dermaßen :

Zu Tryptophan gibt man p-D. in fester Form und löst beide Komponentenzusammen in wenig Methanol. Bei Zugabe von etwas konz. Salzsäure läßt sichsofort eine Rotfärbung beobachten, die, wenn keine weitere Konzentrationsänderungerfolgt, eine Zeit lang beständig ist. (Die Rotfärbung zeigt sich nicht bei Ver-wendung anderer Aldehyde, wie z. B. Benzaldehyd oder Vanillin.) Bei sofortigerZugabe von Nitrit ist eine Intensivierung der Rotfärbung zu bemerken. Sie trittbei Verwendung anderer Oxydationsmittel nicht auf. Gibt man die Nitritlösungerst nach einer Weile zu, dann erhält man violette Mischfarben. Läßt man dieLösung etwa 30 Min. bei Zimmertemperatur vor Zugabe von Nitrit oder einemanderen Oxydationsmittel stehen, dann erhält man eine reine Blaufärbung. Fügtman aber von Anfang an gleich mehr konz. Salzsäure zu, dann weicht die kurzauftretende rote Färbung sofort einer Schwachgelbstufe, und es zeigt sich, daß beiunmittelbar folgender Zugabe von Nitrit nur bei tiefen Temperaturen eine Rot-färbung auftritt, in der Regel aber sofort violette Mischfarben erhalten werden.Wird das Oxydationsmittel nach 3 bis 10 Min. zugegeben, dann läßt sich reineBlaufärbung beobachten.

Die Formulierung dieser Erscheinungen ist analog der Reaktionzwischen Pyrrolderivaten und p-D.3 aufzufassen: Bei Zugabe von Salz-säure findet zuerst Kondensation zwischen einem Mol. Indol und einemMol. p-D. statt. Das resultierende Produkt hat die Konstitution I undist rot gefärbt.

1 II. Mitteil.: H. von Dobeneck u. I. Maas, Chem. Ber. 87, 455 [1954].2 Diplomarb. H. Prietzel, Techn. Hochschule München, 1954.3 H. Fischer-Orth, Die Chemie des Pyrrols I, 66 [1940].

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Bd. 299 (1955) Reaktion zwischen Aldehyden und Indolderivaten III 215

HCl I

Die Entfärbung durch Zugabe von mehr konz. Salzsäure beruhtauf der Ausschaltung der Dimethylaminogruppe als Chromophor imDihydrochlorid.

Durch Addition eines weiteren Mol. p-T>. in Zeitreaktion erfolgtdie Bildung des Diindolylmethans (farblos), welches dann zum 2.2'-Di-indolyl-methen (als Hydrochlorid blau) oxydiert wird.

Zu den schon in der I. Mitteil, erbrachten Beweisen für die Kon-stitution der 2.2'-Diindolyl-methene kommen folgende hinzu: Wir haben(unter Mitarbeit von I.Maas) aus Skatol und Orthoameisensäureesterdas öc-Triskatylmethan (II) gewonnen, welches (unter Mitarbeit vonW. Lehnerer) mit Salzsäure in Abwesenheit eines Oxydationsmittelsin ein blaues Hydrochlorid (III) übergeführt wurde. Der Zerfall verläuftanalog dem der /?-Triindolylmethane4, und es gelang, das dabei ent-stehende Skatol nachzuweisen. Das 2.2/-Diskatyl-methen wurde alsPerchlorat analysiert. Es zeigte sich, daß drei Diskatylmethenreste mitnur einem Überchlorsäurerest verbunden sind. Der Diskatylmethen-farbstoff liegt offenbar in trimerer Form vor.

H3C- /^ H8C-r -/^V i . ! i HCl 3 i _j_ RH_ H -> R !

II III

H R HC1

IV

Triskatylmethan kann auch zum ebenfalls blauen Triskatylmethen-farbstoff IV (als Perchlorat analysiert) oxydiert werden, wobei natürlichkein Skatol gebildet wird. Eine analoge Entstehung von /?-Triindolyl-methenen ist unbekannt.

In der I. Mitteil.5 ist bei der Darstellung des Methens aus Benzal-dehyd und Indolessigester die Bildung eines roten Stoffs in Neben-reaktion beschrieben. Wir konnten diese Verbindung als Base in schönengelben Nadeln (Zersp. 272°) isolieren. Es handelt sich hierbei um dasNitrosamin des beschriebenen Methens (V).

4 H. Fischer u. K. Pistor, Ber. dtsch. ehem. Ges. 56, 2315 [1923].5 H. von Dobeneck u. G. Maresch, diese Z. 289, 271 [1952].



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n-CH2-C02-CH3 H3C-02OH2C-f

^/\N/-

NO

Reaktionen verschiedener Indolderivatemit />-Dimethylamino-benzaldehyd

I. Blaureaktion/x R = H R = CH2-CH-C02H Reaktionsbedin-S\ r — B CH ! gungen wie im Ver-

CH3-CO H NH-COCH3 suchsteil beschrie-mitΟΗ2·ΟΗ·0)2Η CH2-N(CH3)2

e_?· ? ο ? m

ι ηττ /NY p TT \ Benzaldehyd anNH 2 SteUevon-D.eben

o T ? _ n r k T i τ? ' Έ>"_ττ Substanz in Methanol__R" 2' K - OU2M) K 'K - M gel st, Salzs ure zugef gt:| / und 30 Min. stehen gelas-'~^'' ο τ> PIT T?' nn TT -R" TT sen (Dec rb.) Nach Zu-

p !' S p · Λ° PO'H = -R 4. K, R = H, K - OO H r Blaugtufe

Schon nach kurzer Zeit Oxydation zur Blaustufe.

CH3

Nach 30 Min. Kondensationsdauer positiveBlaureaktion. IVIit Benzaldehyd negativ.

H H

CH3B Nach 30 Min. Konden-,. \ / / \ τ > _ τ τ sationsdauer blau. Keiner

ί ί"~Γΐ~"° — Π ------ i i j OH; Farbton erscheint erst bei' i i ϊ ί ! n TT Λτ/rixr \ geringem Verd nnen mitN/ \N/V CeH4-N(CH3)2 |[eth|nol/Wasser ber eine

H H Gr nstufe.

L sen in Pyridin, dann mit koriz. Salzs urebers uern. Kondensationszeit 20 Min.

H /\ HH CeH4-N(CH3)2

R H\/

i B = H L sen und KondensationCeH5 ^Θ (8)> Bei B=H oderC6H4N(CH3)2 CeH5 einst ndige Konden-

·"· T ? -^ sationszeit.




II. Botreaktion//\ ......... ________10. ' !

B» = H Es ist auf keine Weise Blaureaktion zu

R

III. Negatives Verhalten gegenüber 2>-Dimethylamino-benzal-dehyd//\ ___ R' 11. K = B' = CH3

j 12. R = CH3, K' = CH2-CH-COoH^N^R V "

H 13. R = H, R' = C02C2H5 (vgl. 4.)

14. ̂Allein mit Säure Rosafärbung (Diindolylmethen!)V\N/

H

/\ -—CH —15. j - i :! i ! | I

sv -^ —CH3 H3C—<^ X^ Bei Oxydation Rotfärbung (Methen).

H H

Nach unserer Auffassung müssen alle Indolderivate mit freier2-Stellung, insbesondere aber alle 3-substituierten mit freier 2-Stellungdie beschriebene Blaureaktion geben. Auszunehmen sind hiervon nur,wie die Tabelle zeigt, Indol-aldehyd-(3) und Indol-carbonsäure-(3)-ester,bei welchen die 2-Stellung unter den beschriebenen Bedingungen nichtzur Reaktion zu bringen ist. Bei einem prominenten Vertreter dieserReihe, dem Gramin, beschreiben Wieland und H sing6 nur eine„schwache Farberscheinung" und v. Euler und Mitarbb. konnten, wiedort angegeben, überhaupt keine ,,Ehrlich-Reaktion" des Gramins fest-stellen. Wie aus dem Zusammenhang hervorgeht, kann hier nur dieRotreaktion gemeint sein. Die Blaureaktion wird nicht erwähnt. Gemäßunseren Erwartungen gibt Gramin eine starke Rot- und ebenso Blau-reaktion und die Absorptionskurve der Blaustufe ergibt volle Überein-stimmung mit denen der analogen Produkte aus Skatol, Indolessigsäureund anderen 3-substituierten Indolderivaten.

Komplizierter liegen die Verhältnisse bei in 2- und 3-Stellung nichtsubstituierten Indolderivaten, also z. B. bei Indol selbst. Die in derLiteratur von Rot bis Violett beschriebenen Töne sind zweifellos Misch-farben. Es mag hier vorweg genommen werden, daß man mit Indol undp-T>. nach unserer Arbeitsmethode reine Blaufärbung erzielen kann.

In erster Linie ist natürlich eine /?-Kondensation zu erwarten unterBildung von 3.3'-Methanen, die dann zu den (roten) Rosindolen oxydiert

6 Th. Wieland u. C. Y. Hsing, Liebigs Ann. Chem. 526, 190 [1936].



218 Hennig von Dobeneck und Horst Prietzel, Bd. 299 (1955)

werden. In stark saurem Medium wäre eine oc-Kondensation zu erwarten,doch ist es uns nicht gelungen, sie allein zu verwirklichen. Wie in derII. Mitteil, beschrieben, bilden sich Tetrahydro-indolocarbazole7.

Im Versuchsteil ist die Darstellung eines neuen Vertreters dieserGruppe beschrieben und ebenso die Darstellung des Grundkörpers ausIndol und Orthoameisensäureester8.

Man hätte nun erwarten sollen, daß die Tetrahydro-indolocarbazolebei der Oxydation in saurem Medium direkt die blaue Färbung zeigten.Eine Blaufärbung ist jedoch nur zu erreichen, wenn die Lösung desTetrahydroindolocarbazol-Derivates vor der Oxydation mit weiteremp-D. versetzt wird. Eine Blaureaktion mit anderen Aldehyden konnteüberhaupt nicht erreicht werden.

Wir haben in der I. Mitteil, auf die Bestimmung des VerhältnissesIndol : Aldehyd nicht allzu großen Wert gelegt, da die Variablen derReaktion zu zahlreich waren, um ihren maximalen Verlauf sicherzu-stellen. Wir haben nun diese Bestimmung in der im Versuchsteil ange-gebenen Weise durchgeführt und festgestellt, daß bei 3-substituiertenIndolderivaten mit freier 2-Stellung eine maximale Färbung bei demVerhältnis 2:1 entstand, während bei in 2,3 nicht substituierten Indol-derivaten, also vor allem beim Indol selbst, das Verhältnis 2:3 gefundenwurde. Diese Resultate ergeben sich, gleichgültig, wie man die Ver-suchsbedingungen variiert, wenn nur eine hinreichende Säurekonzen-tration und genügend lange Kondensationszeit eingehalten wird.

Es besteht also kein Zweifel, daß ein weiterer Angriff des p-T>. amTetrahydroindolocarbazol-Molekül stattfindet.

Zur Lösung der Frage, wie man sich diesen Angriff zu denken hat, besitzenwir noch nicht genügend experimentelle Ergebnisse. Die Freilegung einer oc-Stellung,wie sie demnächst von A. Treibe (persönliche Mitteilung) zur Aufklärung der

7 Zur Nomenklatur dieses Verbindungstyps sind Einwände gemacht worden,die auf dem Argument beruhen, daß Indolocarbazol an sich schon zwei Wasser-stoffatome enthalte, unsere Verbindungen also als Dihydroindolocarbazole bezeich-net werden müßten. Wir haben unsere Bezeichnung gewählt und beharren auf ihraus folgenden Gründen:

1. Es gibt kehl Indolocarbazol, in dem die Verteilung der Doppelbindungenso bleibt, wie sie in den beiden Systemen Indol und Carbazol vorliegen. Es würdenalso etwa für die Formulierung einer nach Beilstein als Dihydroindolocarbazol zubezeichnenden Substanz Zweifel entstehen.

Die Methode des „Ring-Index", eine „fundamental form" mit den meistmöglichen Doppelbindungen (lowest stage of hydrogenation) zugrunde zu legen,verzichtet bewußt darauf sinnvoll zu sein, mit dem Ziel zu klaren, jeden Zweifelausschließenden Bezeichnungen zu gelangen. Nun läßt sich jeder Hydrierungs-zustand durch einfaches Hinzuzählen der Wasserstoffatome ausdrücken.

2. Die Tatsache, daß Beilstein in den neu erschienenen Ergänzungsbändendie K. I.-Bezeichnungen entweder angibt oder auf die R. I.-Nummer verweist,zerstreute unsere anfänglichen Bedenken bezüglich der Gebräuchlichkeit dieserklarsten Bezeichnungsweise in Deutschland.

8 Nach einer freundlichen Mitteilung von Dr. G.F.Smith, University ofManchester, entspricht die UV-Absorption unseres Tetrahydro-indolocarbazols,wie zu erwarten war, dem eines disubstituierten Indolsysterns.




bisherigen Unstimmigkeiten bei der Erklärung der Ehrlich-Reaktion von Tetra-pyranen formuliert wird, ist hier auszuschließen. Das Reaktionsprodukt zwischenp-T). und Tetrahydroindolocarbazol ist nicht gefärbt, sondern Blaufärbung wirderst durch Oxydation erzielt. Eine allein kataly tische Wirkung des p-~D. ist aus-geschlossen auf Grund der oben festgestellten notwendigen Verhältnisse p-T).:Indolderivat. Es bleibt schließlich nur die Postulierung einer weiteren Konden-sation (vielleicht im Sinne Fearons9), wobei bis jetzt die Stelle des Angriffs nochoffen bleiben soll.

Auf Grund dieser Befunde ergibt sich z. B. für das Farbenspiel,welches bei der Reaktion von Indol mit p-Dimethylamino-benzaldehydbeobachtet werden kann, die durch das folgende Schema dargestellteErklärung.

-f OHC-C6H4-N(CH3)2 ·

H y-find,i"> HCl rot.R' R'

l Oxyd. ~~

H H H HC1farblos rot

-f- - >.

R'

Kondensationsprodukt Oxyd. blauesfarblos ~ *" Farbsalz

H ! HR'

farblos

Hierbei wird je nach Wahl des Verhältnisses der beiden Partner,Säurekonzentration, Kondensationsdauer, Zeitpunkt der Oxydation undTemperatur der eine oder andere Weg bevorzugt begangen oder ange-gangen, und so werden die zahlreichen zwischen Rot und Blau liegendenMischfarben erzielt, die in vielen analytischen Arbeiten über Indolerwähnt werden. Bei Einhaltung der eingangs beschriebenen Bedin-gungen wird mit Indol reine Blaufärbung erhalten (s. auch Absorp-tionskurve).

Es war jetzt noch von Interesse zu prüfen, wie sich Verbindungenmit präformierter yS-Brücke verhalten. In der I. Mitteil, wurde schon

9 W. R. Fearon, Biochem. J. 14, 548 [1920].10 G. 0. Burr u. R. P. Gortner, J. Amer. ehem. Soc. 46, 1224 [1923].




ausgeführt, daß 2.2'-Dimethyl-3.3'-diindolyl-methan mit - >. keineFarbreaktion gibt, während das entsprechende in 2 nicht substituierte

Abb. 1. Absorptionsspektren in Salzsäure-Methanol der blauen Farbsalze ausp-Dünethylamino-benzaldehyd und Skatylpiperidin, Gramin

Acetyltryptophan, Indolyl-(3)-essigsaure, — Skatol.* konsi^ = log C'd.

Abb. 2. Absorptionsspektren in Salzsäure-Methanol der blauen Farbsalze aus3.3'-Dündolyl-methan, Indol, Tetrahydroindolocarbazol.

* konst. = leg c.d.

Methan Blaureaktion zeigt. In der II. Mitteil, ist auch das aus demMethan und p-D. entstandene Tetrahydro-indolocarbazol beschrieben.Auch diese Verbindung gibt allein keine Blaureaktion, sondern erst nach



Bd. 299 (1955) Keaktion zwischen Aldehyden und Indolderivaten HI 221

Versetzen mit weiterem p-D. Es liegen also hier die Verhältnisse ebensowie beim Indol selbst.

Auf Grund dieser Ergebnisse muß angenommen werden, daß zurErmöglichung einer weiteren Kondensation die primäre Ausbildung desTetrahydroindolocarbazol-Systems unerläßlich ist. Würde die Konden-sation ganz einfach im Sinne Fearons an einem Kohlenstoffatom desBenzolringes stattfinden, dann ist nicht einzusehen, weshalb das oben-genannte 2.2'-dimethyl-substituierte 3.3'-Methan die Farbreaktion nichtgeben soll.

Eine Betrachtung der spektroskopischen Befunde zeigt nun auch,daß deutlich zwei Gruppen von Absorptionskurven zu erkennen sind,

0.2

0.1

500 600 700 800

Abb. 3. Absorptionsspektren in Säure-Methanol der blauen Farbsalze aus..... Yohimbin nach Methode I, - Yohimbin nach Methode II,

Carbazol.konst. = log c-rf.

und zwar 1. die Farbstoffe, die aus 3-substituierten Indolderivaten mitfreier 2-Stellung entstehen (Abb. 1), und 2. die Farbstoffe, die aus denTetrahydroindolocarbazol-Derivaten, dem Indol und den a-freien-/?-Diindolylmethanen sich bilden (Abb. 2), Verbindungen also, beidenen von vornherein eine /?-Brücke vorliegt, oder bei denen eine Bil-dung der yS-Brücke während des Reaktionsverlaufes angenommen werdenmuß.

Es ist uns nun auch gelungen, mit Carbazol, wenn auch unter ver-änderten Bedingungen, Blaufärbung zu erzielen, ebenso, wie schon be-kannt, mit Yohimbin. Die Absorptionen dieser und wahrscheinlichweiterer Alkaloide stehen, wie verständlich, der zweiten Gruppe nahe(Abb. 3).




Beschreibung der VersucheAusführung der Reaktion mit p-Dimethylamino-

benzaldehyd (p-D.)Zu einer geringen Menge (l—5 mg) Skatol, Indolyl-(3)-essigsäure,

Tryptophan bzw. Acetyltryptophan wird ungefähr die halbe Menge - >.gegeben und in l—2 mZ Methanol gelöst.

Nun fügt man bis zum Auftreten der roten Farbe langsam konz. Salzsäure zuund läßt mindestens l/2 Stde. stehen. Hierbei verschwindet die Rotfärbung wiederfast ganz. Jetzt wird mit einem Tropfen 1-proz. Natriumnitrit-Lösung versetztund 5 Min._ lang das Oxydationsmittel einwirken gelassen, l ml dieser Lösung wirdmit Methanol/Wasser (1:1) auf ungefähr 10 ml verdünnt und zeigt nun eine schönekornblumenblaue Farbe.

Man kann auch von vornherein bis zur Schwachgelbstufe gelangen, d. h.sofort 8 m? Salzsäure zufügen. Dann verläuft die Kondensation schon in wenigenMinuten und die Farben erscheinen reiner.

Ein Überschuß von Salzsäure schadet dem Nachweis nicht; dagegen wird dieReaktion unempfindlicher, die Farbe nicht so intensiv, wenn zuviel Oxydations-mittel angewendet wird.

Zur Ausführung der Reaktion mit Indol und mit 3.3'-Diindolyl-methanist es vorteilhaft, gleiche Gew.-Mengen Aldehyd und Indolverbindung zu nehmen.Auch wirkt sich hier eine stärkere Salzsäurekonzentration zur Erreichung derBlaustufe günstig aus. Es muß deshalb bis zur Schwachgelbstufe angesäuert undYJJ Stde. Kondensationszeit eingehalten werden.

Man muß weit stärkere Bedingungen wählen, wenn man auch mit G r am inoder Skatylpiperidin eine Blaureaktion erhalten will. Diese beiden Verbindungenlösen sich gut in konz. Salzsäure. Hierzu wird dann die Lösung mit der entspr.Menge Aldehyd gegeben, der ebenfalls in konz. Salzsäure gelöst ist, und mindestens1/2 Stde. kondensieren gelassen. Danach wird wie üblich mit einem Tropfen 1-proz.Nitritlösung oxydiert, einige Zeit gewartet und die Farblösung zum Spektro-skopieren mit konz. Salzsäure verdünnt.

Arbeitet man nicht in konzentriert salzsaurer Lösung, erhält man gar keineoder nur eine schwache Reaktion, die dann hellviolett oder rot erscheint.

Um die Reaktion in die gewünschte Richtung zu lenken, mußte bei Carbazolkonz. Schwefelsäure als Lösungsmittel angewendet werden. Dies ist dadurch be-dingt, daß Carbazol in wäßr.-methanolischer Lösung (1:1) sehr schwer löslich istund deshalb nicht mit dem Aldehyd zur Reaktion gebracht werden kann. Es werdenungefähr 3 mg Carbazol in */2 m£ konz. Schwefelsäure durch leichtes Erwärmengelöst, worauf man eine Lösung mit ungefähr derselben Menge p-D. in konz.Schwefelsäure zufließen läßt. Nach 3/4 Stdn. hat sich das anfangs hellgelbe Reak-tionsgemisch blutrot gefärbt. Mit einem Tropfen 1-proz. Nitritlösung wird nunoxydiert; hierbei färbt sich die Lösung zunächst dunkelgrün. Sie wird aber schonnach Zugabe des zweiten Tropfens der Nitritlösung, die 4 Min. nach der erstenNitritzugabe erfolgt, grünblau. Nach weiteren 4 Min. läßt man zur oxydiertenLösung vorsichtig 2 ml konz. Salzsäure zufließen und verdünnt dann mit 2 mlMethanol. Mit Methanol- Salzsäure-Wasser (1:1:1) kann auf eine beliebige Kon-zentration eingestellt werden.

Vor dem Spektroskopieren ist es zweckmäßig, 1/4 Stde. zu warten, damit sichder Farbstoff erst voll entwickelt.

Beim Nachweis des Yohimbins mit p-T). können zwei durchaus verschiedeneSpektren erhalten werden. Arbeitet man nach der Vorschrift von M alow an11, derdie Substanz in l ml konz. Salzsäure löst, 4 Tropfen einer 2-proz. salzsauren Lösungvon p~~D. zufügt und mit zwei Tropfen einer 0,05-proz. Natriumnitritlösung oxydiert,so ergibt sich das Spektrum Yob. I (Abb. 3). Ein reineres Blau wird erhalten, wennman das Yohimbin zusammen mit dem Aldehyd in l ml Methanol löst, 6 ml konz.

11 L. S.Malowan, Analyst 75, 338 [1950].




Salzsäure zufügt und 35 Min. kondensieren läßt. Danach wird mit einem Tropfeneiner 0,1-proz. Natriumnitritlösung oxydiert, wobei die blaue Farbe entsteht, l mldieser Lösung wird mit Methanol-Salzsäure (1:1) verdünnt und zeigt das denIndolfarbstoffen der oben erwähnten zweiten Gruppe ähnliche Spektrum Yoh. II(Abb. 3).

Kolorimetrische Bestimmung der maximalen Lichtabsorptionder blauen Farblösungen zur Ermittlung des Mol.-Verhältnisses

der beiden reagierenden PartnerDiese Messungen wurden durchgeführt anlndol, 3.3'-Diindolyl-methan,

Skatol und Acetyltryptophan.Zur Bestimmung der Extinktionswerte wurde ein Einzellenphotometer nach

Lange verwendet.Die p-T). -Lösung (ra/10) wurde im angegebenen Mengenverhältnis zu der

Lösung der zu untersuchenden Substanz (deren Gehalt je nach Löslichkeit variiert)hinzugegeben und mit 7 ml konz. Salzsäure versetzt. Nach der angegebenen Reak-tionszeit wurde l ml entnommen und mit einem Tropfen einer 0,1-proz. Natrium-nitritlösung versetzt. Nach l Min. wurde die Küvette mit Methanol und Wasser(1:1) aufgefüllt. Die Zahlenangaben der Tabelle beziehen sich auf die Ausschlägedes Amperemeters von der gleichen Grundstellung aus. Die Abnahme des Skalen-wertes entspricht hierbei einer Zunahme der Farbkonzentration.Skatol: ra/20-Lösung in Methanol.

1. 0,5 ml Skatol-Lösg. + 0,125 ml p-D.-Lösg. (2:1)2. 0,5 ml Skatol-Lösg. + 0,250 ml p-D.-Lösg. (2:2)3. 0,5 ml Skatol-Lösg. + 0,375 ml p-D.-Lösg. (2:3)4. 0,5 ml Skatol-Lösg. + 0,500 ml p-D.-Lösg. (2:4)

Grundstellung 90 1. 2. 3. 4.20 Min. kondensiert 56 55,5 55 53aufs Doppelte verd. 78 76 75 73

Die maximale Blaufärbung ist also schon bei einem molaren Verhältnis vonSkatol zu Aldehyd wie 2:1 erreicht.

Dasselbe Ergebnis wurde bei Acetyltryptophan erhalten.lud öl: m/20-Lösung in Methanol.

1. 0,5 ml Indol-Lösg. + 0,125 ml p-D.-Lösg. (2:1)2. 0,5 ml Indol-Lösg. + 0,250 ml p-D.-Lösg. (2:2)3. 0,5 ml Indol-Lösg. + 0,375 ml p-D.-Lösg. (2:3)4. 0,5 ml Indol-Lösg. + 0,500 ml p-D.-Lösg. (2:4)

Grundstellung 90 1. 2. 3. 4.30 Min. kondensiert 67 32,5 19 17,5aufs Doppelte verd. 79 50,5 47 44

Bei dem molaren Verhältnis 2:3 des Indols zum p-I). ist die maximale Blau-färbung nahezu erreicht.3.3'-Diindolyl-methan: m/20-Lösung in Methanol.

1. 0,5 ml Diindolylmethan-Lösg. + 0,250 ml p-D.-Lösg. (1:1)2. 0,5 ml Diindolylmethan-Lösg. + 0,500 ml p-D.-Lösg. (1:2)3. 0,5 ml Diindolylmethan-Lösg. + 0,750 ml p-D.-Lösg. (1:3)

Grundstellung 90 1. 2. 3.30 Min. kondensiert 50 21 21aufs Doppelte verd. 66 49 49

Das 3.3'-Diindoryl-methan benötigt demnach 2 Moll. p-D. zur Erreichungder maximalen Blaufärbung.




Nitrosamin des Phenyl-a,a'-diindolylmethen-0,|3'-diessigsäure-methylesters (V): 0,6gPhenyl-a,a'-diindolylmethan-0,|3'-diessigsäure-methylester (Darstellung siehe I. Mitteil.5) wurden in 90 ml Methanol gelöst,mit 35 ml konz. Salzsäure versetzt und portionsweise mit 9 ml 1-proz. Natrium-nitrit-Lösung innerhalb 3 Stdn. oxydiert. Danach wurde die Lösung in 40 mlÄther gegossen, mit 15 ml Wasser versetzt und mit festem Natriumcarbonat neu-tralisiert. Die äther. Lösung wurde 6 mal mit je 8 ml 2 n HC1 ausgezogen. Dabeiging eine rote Substanz in die Salzsäure über. Aus der äther. Lösung konnte derPhenyl-diindolylmethen-diessigsäure-methylester erhalten werden.

Die rote Verbindung wurde mit Chloroform aus der salzsauren Lösung aus-geschüttelt.

Die Chloroformlösung wurde mit etwas 2 wNaOH geschüttelt, bis deren Farbevon Bot nach Gelb umgeschlagen war und dann mit Kaliumcarbonat getrocknet.Nachdem auf etwa 3 ml eingeengt worden war, wurde mit Petroläther (Frakt.60—90°) überschichtet. Nach einiger Zeit kristallisierte die Base in feinen gelbenNadeln; Zersp. 272° (positive Liebermannsche Reaktion).

C29H2805N3 (493,50) Ber. C 70,58 H 4,69 N 8,51Gef. C 70,63 H 4,90 N 8,33

Kondensation von 3.3'-Diindolyl-methan mit Orthoameisensäure-ester: 1,23g (1/200 Mol) Diindolylmethan und 0,82 ml (d 0,897; 1/200 Mol)Orthoameisensäure-äthylester wurden in lOmiMethanol gelöst und 3Tropfenkonz. Schwefelsäure zugegeben, wobei sich die Lösung hellrot färbte. Nach kurzemKochen auf dem Wasserbad (1,5 Min.) begann sich ein Niederschlag auszuscheiden.Nach weiteren 3 Min. war die Reaktion beendet. Nach dem Abkühlen wurde dasRohprodukt in Form hellbrauner Schuppen abgesaugt und mit Pyridin aus derHülse extrahiert (0,94 g = 63% d. Th.). Es blieben hellgelbe krist., in den meistenorganischen Lösungsmitteln unlösliche Blättchen vom Zersp. 408° (keine De-pression mit Tetrahydroindolocarbazol, II. Mitteil., S. 459).

5.6.7.12-Tetrahydro-6.12-diphenyl-indolo-(2.3-b)-carbazol: 2,34g(2/100 Mol) Indol und 2,12g (2/100 Mol) Benzaldehyd wurden in 100 ml Me-thanol gelöst und vorsichtig 2 ml konz. Schwefelsäure zulaufen gelassen. Dieanfangs hellrote Lösung färbte sich beim Erwärmen auf dem Wasserbad dunkelrotund fluorescierte violett. Nach 10 Min. langem Kochen unter Rückfluß begann sichein gelbes öl auszuscheiden, das beim Abkühlen zu einer olivgrünen amorphenMasse erstarrte. Diese wurde dreimal mit Methanol gewaschen und ergab nachdem Trocknen 3,4 g (83% d. Th.) an Rohprodukt, das in der Hülse durch Extrak-tion mit Essigester von den anhaftenden Schmieren befreit und dabei hellgelbwurde. Feine weiße Nadeln aus Pyridin, die außer in Pyridin in den meisten orga-nischen Lösungsmitteln sehr schwer bzw. überhaupt nicht löslich sind; Schmp.> 360°.


2.2/.2'/-Triskatyl-methan(II) (unter Mitarbeit von I.Maas): 3,93gSkatol wurden in 6 ml Methanol gelöst und mit 1,7 ml Orthoameisensäure-äthylester versetzt. Nach schwachem Erwärmen auf dem Wasserbad gab maneulige Tropfen konz. Schwefelsäure zu und erhielt eine dunkelviolette Lösung, diebeim Ankratzen mit einem Glasstab sehr bald unter Braunfärbung farblose Kristalleausschied. Nach etwa 2 Stdn. saugte man ab und erhielt 2,5 g (62,0% d. Th.) einerschwach grünen Substanz, die nach dreimaligem Umkristallisieren aus Benzolschwach hellgrüne Rauten vom Schmp. 320—321° bildete.


2.2'.2"-Triskatyl-methen-perchlorat (IV) (unter Mitarbeit von W.Lehnerer): Eine Lösung von 4,3g Triskatyl-methan in 300 ml Äther wurdeunter Umschütteln mit einem Überschuß an FeCl?;6H20 (15g) versetzt und24 Stdn. bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die Ätherlösung hatte sich unter




Abscheidung eines dunklen Niederschlags tiefblau gefärbt. Nun wurde mit konz.wäßriger Ammoniak-Lösung durchgeschüttelt, bis die Farbe der Ätherlösung nachOrange umschlug. Die wäßr. Phase, die das ausgefallene Eisenhydroxyd enthielt,wurde noch zweimal mit Äther ausgeschüttelt. Die vereinigten Ätherauszügewurden mit Wasser gewaschen und dann getrocknet. Zur orangefarbenen Äther-lösung wurden nun 2m? 60-proz. Überchlorsäure gegeben. Die Lösungsfarbeschlug nach Blau um, und es bildete sich ein grünschimmernder Niederschlag, derabfütriert wurde. Ausb. 1,9g Farbstoff (36% d.Th.); Umkrist. aus Methanol. Wenigdeutlich ausgebildete Kristalle, di$ sich violettblau in Methanol lösen. Ab 245°erweicht die Substanz ohne zu schmelzen.

C28H23N3-HC1O4 (501,95) Ber. C 66,99 H 4,82 N 8,37Gef. 066,92 H 5,07 N 8,17

2.2'-Diskatyl-methen-perchlorat (III) (unter Mitarbeit von W. Leh-ner er): In einem Dreihalskolben mit Rückflußkühler, Rührer und Stickstoff-Einleitungsrohr wurden 7 g fein pulverisiertes Triskatyl- methan und 150 mlmethanol. Salzsäure gegeben und 25 Stdn. unter Stickstoff zum Sieden erhitzt.Die Flüssigkeit färbte sich bald blau und roch intensiv nach Skatol.

Nach dem Abkühlen wurde filtriert. Als Rückstand wurden 4,7 g nicht um-gesetztes Triskatyl-methan wiedergewonnen. Das blaue Filtrat wurde eingeengtund mit wäßrigem Ammoniak ammoniakalisch gemacht. Dabei schlug die Farbenach Rotbraun um. Die Base wurde in Äther aufgenommen und daraus mit Über-chlorsäure das Farbsalz ausgefällt. Ausb. 300 mg. Das Filtrat dieser Fällung wurdemit wäßr. Ammoniak geschüttelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die.Lösung wurde sodann an Aluminiumoxyd mit Äther chromatographiert. Aus demEluat konnten mit Überchlorsäure nochmals 200 mg Farbstoff gefällt werden.Das blaue Farbsalz wurde aus Methanol-Äther und zuletzt aus reinem Methanolumkristallisiert; blaues, in der Hitze zersetzliches Pulver.

C19HleN2-Vs HC104 (305,81) Ber. C 74,63 H 5,38 N 9,18Gef. C 74,73 H 5,46 N 9,14

Zusammenfassung3-Substituierte Indolderivate mit freier 2-Stellung reagieren mit

p-Dimethylamino-benzaldehyd in der Regel unter Bildung von 2.2'-Diindolyl-methanen, welche durch Oxydationsmittel in die entspr. Di-indolyl-methene übergeführt werden können. 2.3-nicht substituierte In-dolderivate, vor allem Indol selbst, bilden mit Aldehyden Tetrahydro-indolocarbazol-Derivate, welche, um eine Blaufärbung zu erzielen, mitweiterem Aldehyd kondensiert und dann oxydiert werden müssen.2.2/2''-Triskatyl-methan spaltet beim Erhitzen in saurem MediumSkatol ab unter Bildung von 2.2'-Diskatyl-methen, während es durchOxydation in der Kälte in das Triskatyl-methen übergeführt wird. Es istauf Grund dieser Untersuchung möglich, das gesamte Farbenspiel derbisher in der physiologisch-chemischen Literatur beschriebenen Farb-phänome bei der Reaktion zwischen Indolderivaten und Dirne thyl-aminobenzaldehyd zu erklären.

Summary3-substituted indole derivatives with free 2-positions react, as

a rule with p-dimethylaminobenzaldehyde to form 2:2'-diindolyl-methanes, which are converted by oxidizing agents into the corres-

Hoppe-Seylers Zeitschrift f. physiol. Chemie. 299 16



226 Reaktion zwischen Aldehyden und Indolderivaten III Bd. 299 (1955)

ponding diindolyl-methenes. Indole derivatives in which the 2- and3-positions are unsubstituted, especially indole itself, react with alde-hydes to form tetrahydroindolocarbazole derivatives, which to give ablue coloration must condense with another molecule of aldehyde andthen be oxidized. 2:2/:2//-triskatylmethane loses skatole on heating inacid solution to give 2:2'-diskatylmethene, whereas oxidation in thecold converts it to triskatylmethene. On the basis of these results it ispossible to interpret the whole series of colour reactions between indolederivatives and dimethylaminobenzaldehyde described in the bioche-mical literature.



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Weitere Beobachtungen zur Reaktion zwischen Aldehyden und Indolderivaten (III. Mitteil. zur Chemie des Indols)