Акридиновый
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК Акридин [3] | |
| Другие имена Дибензо[ b , e ]пиридин [1] 2,3-Бензохинолин [2] | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| 120200 | |
| ЧЭБИ |
|
| ChEMBL |
|
| ChemSpider |
|
| Информационная карта ECHA | 100.005.429 |
| Номер ЕС |
|
| 143403 | |
CID PubChem |
|
| Номер RTECS |
|
| УНИИ |
|
| Номер ООН | 2713 |
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| С 13 Н 9 Н | |
| Молярная масса | 179,222 г·моль −1 |
| Появление | Белый порошок. |
| Запах | Раздражающий |
| Плотность | 1,005 г/см 3 (20 °C) [1] |
| Температура плавления | 106–110 °C (223–230 °F; 379–383 K) при стандартном давлении [1] |
| Точка кипения | 344,86 °C (652,75 °F; 618,01 K) при стандартном давлении [1] |
| 46,5 мг/л [1] | |
| Растворимость | Растворим в CCl 4 , спиртах , (C 2 H 5 ) 2 O , C 6 H 6 [1] |
| лог P | 3.4 [1] |
| Давление пара | 0,34 кПа (150 °C) 2,39 кПа (200 °C) 11,13 кПа (250 °C) [4] |
| Кислотность ( pK a ) | 5,58 (20 °С) [1] |
| УФ-видимый (λ макс ) | 392 нм [5] |
| −123,3 × 10 −6 см 3 /моль | |
| Термохимия | |
Теплоемкость ( С ) | 205,07 Дж/моль·К [4] |
Стандартная молярная энтропия ( S ⦵ 298 ) | 208,03 Дж/моль·К [4] |
Стандартная энтальпия образования (Δ f H ⦵ 298 ) | 179,4 кДж/моль [1] |
Стандартная энтальпия сгорания (Δ c H ⦵ 298 ) | 6581,3 кДж/моль [4] |
| Опасности | |
| Маркировка СГС : | |
 [5] | |
| Опасность | |
| Х302 , Х312 , Х315 , Х319 , Х332 , Х335 [5] | |
| Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р280 , Р301+Р312 , Р302+Р352 , Р304+Р312 , Р304+Р340 , Р305+Р351+Р338 , Р312 , Р321 , Р322 , Р330 , Р332+Р313 , Р337+Р313 , Р362 , Р363 , Р403+Р233 , Р405 , Р501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Смертельная доза или концентрация (ЛД, ЛК): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 500 мг/кг (мыши, перорально) [2] |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (допустимый) | TWA 0,2 мг/м 3 (фракция, растворимая в бензоле) [6] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Акридин — это органическое соединение и азотистый гетероцикл с формулой C13H9N . Акридины — замещенные производные родительского кольца. Это плоская молекула, которая структурно связана с антраценом , в которой одна из центральных групп CH заменена на азот. Как и родственные молекулы пиридин и хинолин , акридин является слабощелочным. Это почти бесцветное твердое вещество, которое кристаллизуется в иглы. Существует немного коммерческих применений акридинов; одно время акридиновые красители были популярны, но теперь они отнесены к нишевым приложениям, таким как акридиновый оранжевый . Название является ссылкой на резкий запах и едкий раздражающий кожу эффект соединения.
Выделение и синтез
Карл Гребе и Генрих Каро впервые выделили акридин в 1870 году из каменноугольной смолы . [7] Акридин отделяется от каменноугольной смолы путем экстракции разбавленной серной кислотой . Добавление дихромата калия к этому раствору осаждает бихромат акридина. Бихромат разлагается с помощью аммиака .
Акридин и его производные могут быть получены многими синтетическими способами. В синтезе акридина Бернтсена дифениламин конденсируется с карбоновыми кислотами в присутствии хлорида цинка . Когда муравьиная кислота является карбоновой кислотой, реакция дает исходный акридин. С более крупными карбоновыми кислотами образуются производные, замещенные у мезоатома углерода.
Другие старые методы органического синтеза акридинов включают конденсацию дифениламина с хлороформом в присутствии хлорида алюминия , пропускание паров ортоаминодифенилметана над нагретым глетом , нагревание салицилового альдегида с анилином и хлоридом цинка или перегонку акридона ( карбонильная группа в положении 9 ) над цинковой пылью. [8] Другим классическим методом синтеза акридонов является реакция Лемштедта-Танасеску .
В энзимологии акридонсинтаза ( EC 2.3.1.159 ) — это фермент , катализирующий химическую реакцию
- 3 малонил-КоА + N -метилантранилоил-КоА ⇌ 4 КоА + 1,3-дигидрокси- N -метилакридон + 3 CO 2
Таким образом, двумя субстратами этого фермента являются малонил-КоА и N-метилантранилоил-КоА, тогда как его тремя продуктами являются КоА , 1,3-дигидрокси-N-метилакридон и CO 2 . [9]
Реакции
Акридин проявляет реакции, ожидаемые от ненасыщенного N -гетероцикла. Он подвергается N -алкилированию с алкилиодидами с образованием алкилиодидов акридиния, которые легко трансформируются под действием щелочного феррицианида калия в N - алкилакридоны .
Основность
Акридин и его гомологи являются слабоосновными. Акридин является фотооснованием, имеющим основное состояние p K a 5,1, аналогичное состоянию пиридина , и возбужденное состояние p K a 10,6. [10] Он также разделяет свойства с хинолином .
Восстановление и окисление
Акридины могут быть восстановлены до 9,10-дигидроакридинов, иногда называемых лейкоакридинами. Реакция с цианидом калия дает 9-циано-9,10-дегидропроизводное. При окислении перманганатом калия получается акридиновая кислота (C 9 H 5 N(CO 2 H) 2 ), также известная как хинолин -1,2-дикарбоновая кислота. [8] Акридин легко окисляется пероксимоносерной кислотой до оксида амина акридина . Углеродное положение 9 акридина активируется для реакций присоединения . [11]
Приложения
Несколько красителей и лекарств содержат акридиновый скелет. [12] Многие акридины, такие как профлавин , также обладают антисептическими свойствами. Акридин и родственные ему производные (такие как амсакрин ) связываются с ДНК и РНК благодаря своей способности к интеркалированию . Акридиновый оранжевый (3,6-диметиламиноакридин) — это селективный метахроматический краситель для нуклеиновых кислот, полезный для определения клеточного цикла.
Красители
В свое время акридиновые красители были коммерчески значимыми, но сейчас они редки, поскольку не являются светостойкими . Акридиновые красители получают путем конденсации производных 1,3-диаминобензола . Показательной является реакция 2,4-диаминотолуола с ацетальдегидом: [13]
9-Фенилакридин является исходной основой хризанилина или 3,6-диамино-9-фенилакридина, который является основным компонентом красителя фосфина (не путать с газом фосфином ), побочным продуктом при производстве розанилина . Хризанилин образует красноокрашенные соли, которые окрашивают шелк и шерсть в тонкий желтый цвет; а растворы солей характеризуются тонкой желтовато-зеленой флуоресценцией. Хризанилин был синтезирован О. Фишером и Г. Кернером путем конденсации о- нитробензальдегида с анилином, полученный о -нитро- п -диаминотрифенилметан восстанавливается до соответствующего о -аминосоединения, которое при окислении дает хризанилин.
Бензофлавин , изомер хризанилина, также является красителем и был получен К. Олером из м -фенилендиамина и бензальдегида . Эти вещества конденсируются с образованием тетрааминотрифенилметана, который при нагревании с кислотами теряет аммиак и дает 3,6-диамино-9,10-дигидрофенилакридин, из которого путем окисления получают бензофлавин. Это желтый порошок, растворимый в горячей воде. [8]
Молекулярная биология
Известно, что акридин вызывает небольшие вставки или делеции в нуклеотидных последовательностях, что приводит к мутациям со сдвигом рамки считывания . [14] Это соединение было полезно для определения триплетной природы генетических кодов . [14]
Структура
Как установлено с помощью рентгеновской кристаллографии , акридин был получен в восьми полиморфах . Все они имеют очень похожие плоские молекулы с почти идентичными длинами связей и расстояниями между связями. [15] [16]
Безопасность
Акридин раздражает кожу. Его LD 50 (крысы, перорально) составляет 2000 мг/кг и 500 мг/кг (мыши, перорально). [2]
Смотрите также
- Люцигенин , хемилюминесцентное соединение, полученное из акридина
Ссылки
- ^ abcdefghi Lide DR, ред. (2009). CRC Handbook of Chemistry and Physics (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0.
- ^ abcd "MSDS акридина". www.fishersci.ca . Fisher Scientific . Получено 22.06.2014 .
- ^ Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. стр. 211, 214. doi :10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.
- ^ abcd Акридин в Linstrom, Peter J.; Mallard, William G. (ред.); NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69 , Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсберг (Мэриленд) (получено 22 июня 2014 г.)
- ^ abc Sigma-Aldrich Co. , Акридин. Получено 22.06.2014.
- ^ Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0145". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Гребе С., Каро Х (июль 1870 г.). «Уэбер Акридин». Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (на немецком языке). 3 (2): 746–747. дои : 10.1002/cber.18700030223.
- ^ abc Одно или несколько из предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии : Chisholm H , ed. (1911). "Акридин". Encyclopaedia Britannica . Vol. 1 (11th ed.). Cambridge University Press. p. 155.
- ^ Maier W, Baumert A, Schumann B, Furukawa H, Gröger D (1993). «Синтез 1,3-дигидрокси-N-метилакридона и его превращение в рутакридон бесклеточными экстрактами клеточных культур Ruta-graveolens». Фитохимия . 32 (3): 691–698. Bibcode : 1993PChem..32..691M. doi : 10.1016/S0031-9422(00)95155-0.
- ^ Джозеф Р. Лакович. Принципы флуоресцентной спектроскопии. 3-е издание. Springer (2006). ISBN 978-0387-31278-1 . Глава 7. Страница 260.
- ^ G. Collin, H. Höke, «Акридин» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана 2012, Wiley-VCH , Weinheim. doi :10.1002/14356007.a01_147
- ^ Денни (2002). «Производные акридина как химиотерапевтические агенты». Current Medicinal Chemistry . 9 (18): 1655–65. doi :10.2174/0929867023369277. PMID 12171548.
- ^ Gessner T, Mayer U. "Triarylmethane and Diarylmethane Dyes". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a27_179. ISBN 978-3527306732.
- ^ аб Кребс Дж. Э., Гольдштейн Э. С., Килпатрик С. Т. (2 марта 2017 г.). ГЕНЫ XII Левина. Джонс и Бартлетт Обучение. стр. 157, 2927. ISBN. 978-1-284-10449-3.
- ^ Stephens PW, Schur E, Lapidus SH, Bernstein J (2019). "Acridine form IX". Acta Crystallographica Section E. 75 ( 4): 489–491. Bibcode :2019AcCrE..75..489S. doi : 10.1107/S2056989019003645 . PMC 6509685 . PMID 31161062. S2CID 174807725.
- ^ Schur E, Bernstein J, Price LS, Guo R, Price SL, Lapidus SH, Stephens PW (2019). «(Текущий) ландшафт твёрдой формы акридина: восемь полиморфов и гидрат» (PDF) . Рост кристаллов и дизайн . 19 (8): 4884–4893. doi :10.1021/acs.cgd.9b00557. S2CID 198349955.
Литература
- Молони ГП, Келли ДП, Мак П (2001). "Синтез ДНК-бис-интеркалирующих агентов на основе акридина" (PDF) . Молекулы . 6 (3): 230–243. doi : 10.3390/60300230 .
- Шмидт А., Лю М. (2015). Последние достижения в химии акридинов . Достижения в гетероциклической химии. Том 15. С. 287–353. doi :10.1016/bs.aihch.2015.04.004. ISBN 9780128021293.[обзорная статья, посвященная физическим свойствам акридинов, природным продуктам, имеющим акридиновое ядро, биологически активным акридинам, применению акридинов, новым синтезам и реакциям акридинов]
Внешние ссылки
Медиа, связанные с Акридином на Wikimedia Commons- Синтез акридона в Organic Syntheses 19 :6; Coll. Vol. 2:15 [1] из о -хлорбензойной кислоты и анилина в реакции Гольдберга .
- Синтез 9-аминоакридина в Organic Syntheses 22 :5; Coll. Vol. 3:53 . [2] из N- фенилантраниловой кислоты.
