карбазол

КАРБАЗОЛ (дибензопиррол, дифениленимин)

формула I, мол. м. 167,2; бесцветные кристаллы, т. пл. 247–248 °C, т. кип. 355 °C, 200 °C/147 мм рт. ст.; не раств. в воде, раств. в органических растворителях. Растворимость в 100 мл этанола составляет 0,92 г (1,4 °C), эфира 3,1 г (30 °C), бензола 5,3 г (50 °C), ацетона 11,1 г (30 °C). С пикриновой кислотой образует соед. с т. пл. 185–186 °C, с тринитробензолом — с т. пл. 166 °C. К. — гетероароматич. соед., ароматичность которого обусловлена наличием 14 π-электронной системы с участием неподеленной пары электронов атома N. Слабая кислота (рK_а в воде 16,7, в ДМСО 19,6). Для К. характерны свойства NH-кислот.

Он образует соли с щелочными металлами, разлагает реактив Гриньяра до углеводорода и N-карбазолилмагнийгалогенида. N-Металлопроизводные К. легко алкилируются по атому N, с CO₂ образуют карбазол-9-карбоновую кислоту, при взаимодействии с ацетиленом под давлением в присутствии KOH и ZnO — N-винилкарбазол. Нитрозирование К. идет по атому N с образованием 9-нитрозокарбазола, который под действием HCl при нагр. перегруппировывается в 3-нитрозопроизводное. Для К. характерны реакции электроф. замещения гл. обр. в положения 1 и 3. При нитровании К. нитрующей смесью образуется смесь разл. нитропроизводных, вплоть до 1,3,6,8-тетранитрокарбазола; в нитробензоле образуется только 3-нитрокарбазол. Галогенирование К. в присутствии кислот Льюиса сопровождается образованием 3- и 3,6-галогенопроизводных, сульфирование с помощью H₂SO₄ — образованием 3-карбазолсульфокислоты или 1,3,6,7-карбазолтетрасульфокислоты. Ацилирование по Фриделю — Крафтсу приводит к 3,6-диацильному производному. При конденсации К. с n-нитрозофенолом образуется краситель — гидроновый синий (формула II).

При окислении с помощью KMnO₄ К. превращ. в 9,9'-дикарбазолил, с помощью Na₂Cr₂O₇ в среде H₂SO₄ — в 3,3'-дикарбазолил. При восстановлении оловом в HCl превращ. в 1,2,3,4,4а,9а-гексагидрокарбазол, при каталитич. гидрировании в жестких условиях — в смесь веществ с разл. степенью насыщенности вплоть до додекагидрокарбазола. Осн. источник К. — антраценовое масло, выделяемое из кам.-уг. смолы. От антрацена К. отделяют в виде Na- или К-солей, нерастворимых в органических растворителях. Синтетич. К. получают циклизацией дифениламина при пропускании через раскаленную трубку (реакция 1), о,о'-диаминодифенила в кислой среде (2), фенилгидразона циклогексанона в присутствии кислых катализаторов по реакции Фишера с послед. дегидрированием получающегося 1,2,3,4-тетрагидрокарбазола (3); термич. разложением 1-фенил-1,2,3-бензотриазола (реакция Гребе — Ульмана), полученного диазотированием о-аминодифениламина (4); обессериванием фенотиазина под действием Cu (5):

Идентификацию К. проводят обычно по температуре плавления пикрата или производного с тринитробензолом. Применяется К. в производстве красителей; его некоторые нитро- и хлорпроизводные инсектициды; N-винилкарбазол мономер в производстве термопластиков. К. — промежут. продукт при синтезе N-винил и поли-N-винилкарбазолов.

^{Лит.: Гетероциклические соединения, под ред. Р. Эльдерфилда, пер. с англ., т. 3, М., 1954, с. 231–69; Ивaнский В. И., Химия гетероциклических соединений, М., 1978. с. 110-11}

_{М. А. Юровская}