В круглодонную четырехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную мешалкой, термометром, трубкой для пропускания углекислоты и обратным холодильником, помещают 90 г индола и 300 мл диизопропилбензола, нагревают на масляной бане до 70°C и загружают 15 г мелко нарезанного металлического натрия. Перемешивание продолжают при 190—200°С в течение 3 часов, после чего при этой же температуре 2 часа пропускают через реакционную смесь углекислый газ, осушенный серной кислотой и фосфорным ангидридом. Содержимое колбы (см. примечание 1) переносят в фарфоровый стакан с 800 мл воды и при перемешивании нагревают в течение 30 минут при 90°С. Затем реакционную массу переносят в делительную воронку, отстаивают и отделяют нижний слой, содержащий натриевую соль бета-иидолкарбоновой кислоты.
Раствор натриевой соли бета-индолкарбоновой кислоты нейтрализуют до рН 8 разбавленной (1:1) соляной кислотой с таким расчетом, чтобы кислота не выпала в осадок, прибавляют 5 г активированного угля, нагревают при 70°С 15 минут и фильтруют. Из фильтрата выделяют подкислением соляной кислотой до рН ~4 бета-индолкарбоновую кислоту. Выпавшие кристаллы отсасывают, тщательно отжимают, дважды промывают дистиллированной водой (по 20 мл) и сушат в эксикаторе над едким натром.
Выход 29 г (23,5% теории), т. пл. 208— 210°С.
Перекристаллизацию проводят в токе азота в колбе с обратным холодильником и стеклянной трубкой, доходящей до дна колбы и служащей для ввода азота. 29 г бета-индолкарбоновой кислоты растворяют в 700 мл нагретого до 70°C 50%-ного этилового спирта. К полученному раствору розового цвета добавяют 1 г активированного угля и нагревают на кипящей водяной бане в течение 30 минут. Раствор фильтруют горячим.
Фильтрат охлаждают до кмонатной температуры 1 час, для этого его помещают в лед. β-Индолкарбоновая кислота кристаллизуется в виде белых пластинок. Продукт отсасывают, промывают 50%-ным спиртом (по 20 мл), отжимают и сушат в эксикаторе над едким натром.
Получают 22.8 г (18,5% теории) (см. примечание 2) β-индолкарбоновой кислоты, т. пл. 217—218°, что соответствует литературным данным.
Примечания.
1. Необходимо удалить кусочки металлического натрия, не вошедшего в реакцию.
2. Регенерация индола из раствора диизопропилбензола через бисульфитное соединение позволяет увеличить выход β-индолкарбоновой кислоты до 24% теории, считая на израсходованный индол, и производится следующим образом:
В аппарат для встряхивания помещают склянку, содержащую 250 мл отработанного диизопропилбензола и 250 мл бисульфита натрия, и взбалтывают в течение 1 часа. Выделившиеся бесцветные кристаллы бисульфитного соединения индола отфильтровывают, промывают 100 мл метилового спирта (по 33 мл) и разлагают 5%-ным раствором углекислого калия или 5%-ным раствором аммиака при нагревании до 60°. При охлаждении выпадает индол в количестве 22,5 г.
К раствору 2 г 3-оксо-4-диазо-3,4-дигидрохинолина в 40 мл ледяной уксусной кислоты добавляют 160 мл воды и облучают солнечным светом или светом закрытой дуговой лампы. При этом сосуд охлаждают снаружи льдом. Окраска раствора постепенно изменяется от бледно-желтой до бурой, и продукт фотохимической реакции выпадает в виде светло-бурого кристаллического осадка. После того как проба с флороглюцином в щелочной среде покажет отсутствие диазосоединения в растворе, осадок отсасывают, растворяют в растворе бикарбоната, обрабатывают животным углем, и снова осаждают продукт реакции добавлением соляной кислоты. Перекристаллизацией из водного ацетона получают индол-3-карбоновую кислоту в виде белых иголок. Т. пл. 218°; выход 0,9 г