Изохинолин

Изохинолин
Молекула изохинолина
C=черный, H=белый, N=синий
Молекула изохинолина
C=черный, H=белый, N=синий
Имена
Предпочтительное название ИЮПАК
Изохинолин [1]
Другие имена
Бензо[ c ]пиридин
2-бензазин
Идентификаторы
  • 119-65-3 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
ЧЭБИ
  • ЧЕБИ:16092 ☒Н
ChEMBL
  • ChEMBL12315 ☒Н
ChemSpider
  • 8098 проверятьИ
DrugBank
  • DB04329 ☒Н
Информационная карта ECHA100.003.947
Номер ЕС
  • 204-341-8
CID PubChem
  • 8405
УНИИ
  • JGX76Y85M6 ☒Н
  • DTXSID2047644
  • ИнЧИ=1S/C9H7N/c1-2-4-9-7-10-6-5-8(9)3-1/h1-7H проверятьИ
    Ключ: AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N проверятьИ
  • ИнЧИ=1/С9Х7Н/с1-2-4-9-7-10-6-5-8(9)3-1/х1-7Х
    Ключ: AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYAX
  • С1(С=НК=С2)=С2С=СС=С1
Характеристики
С 9 Н 7 Н
Молярная масса129,162  г·моль −1
ПоявлениеБесцветная маслянистая жидкость; гигроскопичные пластинки в твердом состоянии
Плотность1,099  г/см 3
Температура плавления26–28 °C (79–82 °F; 299–301 K)
Точка кипения242 °C (468 °F; 515 К)
Кислотность ( pK a )рК BH +  =  5,14 [2]
−83,9·10 −6  см 3 /моль
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
☒Н проверить  ( что такое   ?)проверятьИ☒Н
Химическое соединение

Изохинолин — это отдельный химический образец — гетероциклическое ароматическое органическое соединение , а также название семейства из многих тысяч природных растительных алкалоидов, любой из которых может быть назван «изохинолином». Это структурный изомер хинолина . Изохинолин и хинолин — это бензопиридины , которые состоят из бензольного кольца, конденсированного с пиридиновым кольцом. В более широком смысле термин изохинолин используется для обозначения производных изохинолина . 1-Бензилизохинолин является структурной основой многих природных алкалоидов, таких как папаверин . Изохинолиновое кольцо в этих природных соединениях происходит от ароматической аминокислоты тирозина . [3] [4] [5] [6] [7] [8]

Характеристики

Изохинолин — бесцветная гигроскопичная жидкость при температурах выше точки плавления с резким неприятным запахом . Нечистые образцы могут иметь коричневатый оттенок, что типично для азотных гетероциклов. Он кристаллизуется в виде пластинок, которые плохо растворяются в воде, но хорошо растворяются в этаноле , ацетоне , диэтиловом эфире , сероуглероде и других распространенных органических растворителях . Он также растворим в разбавленных кислотах в виде протонированного производного.

Будучи аналогом пиридина, изохинолин является слабым основанием с p K a 5,14. [2] Он протонируется с образованием солей при обработке сильными кислотами , такими как HCl. Он образует аддукты с кислотами Льюиса , такими как BF 3 .

Производство

Изохинолин был впервые выделен из каменноугольной смолы в 1885 году Хугеверфом и ван Дорпом. [9] Они выделили его путем фракционной кристаллизации кислого сульфата. Вайсгербер разработал более быстрый путь в 1914 году путем селективной экстракции каменноугольной смолы, используя тот факт, что изохинолин является более основным, чем хинолин. Затем изохинолин можно выделить из смеси путем фракционной кристаллизации кислого сульфата.

Хотя производные изохинолина можно синтезировать несколькими методами, относительно немногие прямые методы обеспечивают получение незамещенного изохинолина. Реакция Померанца-Фрича обеспечивает эффективный метод получения изохинолина. Эта реакция использует бензальдегид и аминоацетальдегид диэтилацеталь, которые в кислой среде реагируют с образованием изохинолина. [10] В качестве альтернативы можно использовать бензиламин и ацеталь глиоксаля , чтобы получить тот же результат с помощью модификации Шлиттлера-Мюллера. [11]

Реакция Померанца–Фрича

Для получения различных производных изохинолина полезны и другие методы.

В реакции Бишлера-Напиральского β-фенилэтиламин ацилируется и циклодегидратируется кислотой Льюиса, такой как фосфорилхлорид или пентоксид фосфора . Полученный 1-замещенный 3,4-дигидроизохинолин затем может быть дегидрирован с использованием палладия. Следующая реакция Бишлера-Напиральского производит папаверин.

Иллюстрация этапов синтеза папаверина, включая реакцию Бишлера-Напериальского

Реакция Пикте –Гамса и реакция Пикте–Шпенглера являются вариациями реакции Бишлера–Наперальского. Реакция Пикте–Гамса работает аналогично реакции Бишлера–Наперальского; единственное отличие состоит в том, что дополнительная гидроксильная группа в реагенте обеспечивает место для дегидратации в тех же условиях реакции, что и циклизация с получением изохинолина, вместо того, чтобы требовать отдельной реакции для преобразования промежуточного дигидроизохинолина.

реакция Пикте-Гамса

В реакции Пикте-Шпенглера конденсация β- фенилэтиламина и альдегида образует имин, который подвергается циклизации с образованием тетрагидроизохинолина вместо дигидроизохинолина. В энзимологии (S) -норкоклауринсинтаза ( EC 4.2.1.78 ) является ферментом , катализирующим биологический синтез Пикте-Шпенглера:

Биосинтез 1,2,3,4-тетрагидроизохинолинов: в (S)-норкоклауринсинтазе двумя субстратами являются 4-гидроксифенилацетальдегид и 4-(2-аминоэтил)бензол-1,2-диол, тогда как двумя продуктами являются (S)-норкоклаурин и H2O.
Биосинтез 1,2,3,4-тетрагидроизохинолинов: в (S) -норкоклауринсинтазе двумя субстратами являются 4-гидроксифенилацетальдегид и 4- (2-аминоэтил)бензол-1,2-диол , тогда как двумя ее продуктами являются (S) -норкоклаурин и H 2 O.

Внутримолекулярные аза-реакции Виттига также приводят к образованию изохинолинов.

Применение производных инструментов

Изохинолины находят множество применений, в том числе:

  • анестетики; одним из примеров является диметизохин (показан ниже).
  • антигипертензивные средства, такие как квинаприл и дебризохин (все они являются производными 1,2,3,4-тетрагидроизохинолина).
  • антиретровирусные препараты, такие как саквинавир с изохинолильной функциональной группой (показано ниже).
  • вазодилататоры, известный пример — папаверин , показанный ниже.
    Папаверин
  • Платиновые комплексы изохинолинов, функционализированных мочевиной, использовались в качестве анионных рецепторов для хлорида и сульфата. [12]
  • Бисбензилизохинолиниевые соединения — это соединения, сходные по структуре с тубокурарином . Они имеют две изохинолиниевые структуры, связанные углеродной цепью, содержащей две эфирные связи.

В организме человека

Болезнь Паркинсона , медленно прогрессирующее двигательное расстройство, как полагают, вызывается определенными нейротоксинами . Нейротоксин под названием MPTP (1[ N ]-метил-4-фенил-1,2,3,6- тетрагидропиридин ), предшественник MPP + , был обнаружен и связан с болезнью Паркинсона в 1980-х годах. Активные нейротоксины разрушают дофаминергические нейроны , что приводит к паркинсонизму и болезни Паркинсона. Было обнаружено, что несколько производных тетрагидроизохинолина обладают теми же нейрохимическими свойствами, что и MPTP. Эти производные могут действовать как предшественники активных нейротоксинов. [13]

Другие применения

Изохинолины используются в производстве красителей , красок , инсектицидов и фунгицидов . Он также используется в качестве растворителя для жидкостной экстракции смол и терпенов , а также в качестве ингибитора коррозии .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. стр. 212. doi :10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.
  2. ^ ab Brown, HC, et al., в Baude, EA и Nachod, FC, Определение органических структур физическими методами , Academic Press, Нью-Йорк, 1955.
  3. ^ Gilchrist, TL (1997). Гетероциклическая химия (3-е изд.). Эссекс, Великобритания: Addison Wesley Longman.
  4. ^ Харрис, Дж.; Поуп, У. Дж. « Изохинолин и изохинолиновые красные соединения» Журнал химического общества (1922) том 121, стр. 1029–1033.
  5. ^ Катрицкий, А. Р.; Пожарский, А. Ф. (2000). Справочник по гетероциклической химии (2-е изд.). Оксфорд, Великобритания: Elsevier.
  6. ^ Katritsky, AR; Rees, CW; Scriven, EF (ред.). (1996). Comprehensive Heterocyclic Chemistry II: A Review of the Literature 1982–1995 (т. 5). Tarrytown, NY: Elsevier.
  7. ^ Нагацу, Т. «Изохинолиновые нейротоксины в мозге и болезнь Паркинсона» Neuroscience Research (1997) том 29, стр. 99–111.
  8. ^ О'Нил, Мэридел Дж. (ред.). (2001). Индекс Merck (13-е изд.). Whitehouse Station, NJ: Merck.
  9. ^ С. Хугеверф и В. А. ван Дорп (1885) "Sur un isomére de la quinoléine" (Об изомере хинолина), Recueil des Travaux Chemiques des Pays-Bas (Сборник работ по химии в Нидерландах), том 4, нет. 4, страницы 125–129. См. также: С. Хугеверф и В. А. ван Дорп (1886) «Sur quelques dérivés de l'isoquinoléine» (О некоторых производных изохинолина), Recueil des Travaux Chemiques des Pays-Bas , vol.5, no. 9, страницы 305–312.
  10. ^ Li, JJ (2014). "Реакция Померанца–Фрица". Name Reactions: A Collection of Detailed Mechanisms and Synthetic Applications (5th ed.). Springer . pp.  490– 491. ISBN 9783319039794.
  11. ^ Li, JJ (2014). «Модификация Шлиттлера–Мюллера». Реакции имен: Сборник подробных механизмов и синтетических приложений (5-е изд.). Springer . стр. 492. ISBN 9783319039794.
  12. ^ Бонди, Шантель Р.; Гейл, Филип А.; Лёб, Стивен Дж. (28 апреля 2004 г.). «Металл-органические анионные рецепторы: организация доноров водородных связей мочевины для инкапсуляции ионов сульфата». Журнал Американского химического общества . 126 (16): 5030– 5031. doi :10.1021/ja039712q. ISSN  0002-7863.
  13. ^ Нива, Тосимицу; Кадзита, Мицухару; Нагацу, Тошихару (1998). «Производные изохинолина». Фармакология эндогенных нейротоксинов . стр.  3–23 . doi :10.1007/978-1-4612-2000-8_1. ISBN 978-1-4612-7375-2.

«Хинолин»  . Энциклопедия Британника . Т. 22 (11-е изд.). 1911. С.  758–759 .

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Изохинолин&oldid=1236151111"