6ГЦ конд

ЛЕКЦІЯ

Шестичлені ГЦ з одним ГА, що конденсовані з бензольним ядром

5	4		5	4			6	5	4
6		3	6			3	7		3
	b
7	a	2	7		N	2	8		2
	N							N
8			8				9
	1			1				10	1
хінолін			ізохінолін					акридин

бензо[b]піридин бензо[c]піридин

Хінолін

Хінолін вперше виділили з кам’яновугільної смоли (Рунге, 1834 р.). Похідні – з нафти.

Цикл хіноліну – основна частина алкалоідів групи хініну. Хінолінові основи – безбарвні рідини з характерним запахом, летючі з водяною парою. Вони менш розчинюються в воді, ніж піридинові основи.

Методи здобування

Будова хіноліну підтверджується рядом його синтезів, з яких найважливіший – синтез Скраупа.

1)Синтез Скраупа – конденсація α, β – ненасиченого альдегіду (кетону) з

аніліном або з первинними ароматичними амінами, в яких ортоположення не зайнято. Реакція відбувається під дією H+ в присутності

[O]

H

O

C

+ H2C

C

C

H

CH

[O]

H

CH

H

NH2

N

Механізм:

							OH	H
					OHC			C
OHC
		H			CH	2 H		CH2
+	CH
	CH2				CH	2		CH2
NH2								N
					N
					H			H
			H
			C		[O]
				CH
-H2O				CH2
-H+			N				N
			H

2

(H+ - H2SO4 або H3PO4; [O] – As2O5, R-NO2, що відповідає ароматичному аміну, який використовується в реакції. Амін, що утворюється при відновленні R-NO2, приймає участь в реакції на стадії конденсації).

FeSO4 – перенесення кисню, стримує бурне протікання реакції. В класичному синтезі хіноліну за Скраупом використовуються:

H2C

H

CH2

Ph-NO2 / FeSO4

C

+

95% H2SO4

OH OH OH

NH2

N

кіпятять у зворотному

η=84-91%

холодильнику

H

H

H2C

CH2 + H2SO4

H2C

C

CH

H2C

C

C

C

H

O

OH OH OH

OH

2)Реакція Дебнера-Міллера. Базується на реакції Скраупа а)

+ 2 H3C

C

O

+ H SO

t

4

H

2

NH2

N

CH3

H хінолідін

Механізм:

O

O

2 H3C

C

H3C

C

C

C

H

H H

H

OHC

OHC

CH HCl

CH2

+

ZnCl2

CH

HC

NH2

CH3

N

CH3

H

PhN=CH-CH3	PhNHCH3
+

N	CH3	N	CH3
H

3

б)

H C

C

CH

H SO

H3C

C

C

C

CH3

+

3

3

+ H3C

CHO

2

4

+

H H

O

O

NH2

NH2

CH3

N CH3

Властивості

0,958	0,772
0,989		0,978
0,917		0,789
	N	N

1,003 1,633

Безбарвна ридина

	1)	Цикл;	I.	AE;
	2)	Супряджений;	II.	SE в 8, 5, 6;
			III.	SN в 2, 4

3)4n+2=10 => n=2 I. Основність

1)H-X

O2N

( X - Cl-, HSO4-, NO3-,O NO2 )

N	O2N

N	H

2)CH3I

N I

CH3

3)H2O2

CH3COOH

N

O

4

II.SE (в 6, 8 іноді 5)

1)Нітрування в бензольне ядро

NO2

	HNO3	NO3	H2SO4		+
			конц
N		N	20оС,	N	N
		H	1 година
					NO2

2) Сульфурування

220-230oC		300oC
H2SO4(к)		N
N	SO3H	SO3H
300oC

N

3) Ацилювання

				R	O
					C
				O
	RCOCl	R	C	Cl
N		N			N
		SO3H			SO3H

III.SN в 2

1)Амінування

	NaNH2
	130oC
N	N	NH2	N	NH
			H

2) Оксилювання

KOH(тв)

250-260oC

N

N

OH

5

3) Алкилювання

		CH3Li
		-LiH
	N		N	CH3
H	C O		OH
H
			-H2O		C CH2
	N	C	CH	N
		H2	2		H
	Ph C OH
	N	C	C Ph
		H	H

бензилиденхінальдін

IV.	Окислення
			COOH
	HNO3(KMnO4), t		хінолінова
	сильні [O]		кислота
	N	N	COOH
V.	Відновлення
	Na+C2H5OH		H /Ni, 300oC
			2
	N	N	N
		H	H

H2/Ni, 300oC

Хінолін використовують, як розчинник та вихідна речовина в синтезі лікарських речовин.

Похідні хіноліну

1) Хінальдін

N CH3

6

2) Оксин (8-оксіхінолін) – жовтувата кристалічна речовина

H C		H	CH2
		C		H SO		KOH(тв)
+	2			2	4
						t
	OH OH OH			НБ
						N	N
NH2
OH					OH		SO3H
					рКа=9,7(слабка кислота)
						MgCl2
						2NaOH
Нерозчинні комплекси					N	O
з Ме (в аналітичній хімії)
						Mg
					O	N

3) α-ОН (α-NH2)хінолін – подвійна реакційна здатність

	CH2N2				CH3J
	-N2				-HJ
N	OCH3	N	OH	N	O	N	O
				H

CH3

4) Хінін – для лікування малярії

H
C		CH2
OH

H C

N

H3CO

N

Ізохінолін Добувають з кам’яновугільної смоли. Безбарвна речовина, Ттопл=23°С.

Схожа на хінолін. Більша кількість алкалоїдів – похідні ізохіноліну. Методи здобування

1.Реакція Бішлера-Напіральського – дегідратація ацильних похідних β- фенілетиламіну P2O5 в киплячому ксилолі

7

H2

H2

H2

O

C

C

R'

C

CH

P O

CH

C

H

2

2 5

2

Pd

CH2

H

N

H

N

-H2

N

O

C

або POCl3

C

NH2

H

R'

R'

2.

Реакція Ц.Померанца, П.Фріч, 1893р. – конденсація

аренкарбальдегіду з ацеталями α-аміноальдегідів з подальшою

циклізацією пр.-ту

H

OC H

C2H5O

OC2H5

2

5

H

C

H2N

C

CH

OC2H5

R

H CH

R

HX

R

O

N

-2C2H5OH

N

C

C

H

H

Властивості

5

4

6

3

I AE - 2

N

2

II SE – 6(5, 7) іноді 4

7

III SN – в Py (1, 3)

8

1

AE

HX

N

N

X

H

(X - NO3, Cl, OSO3H)

pKBH+=5,14

CH3X

X

-HX

N

CH3

CH3COOH

H2O2

N

NO2

O

SE

HNO3(к)

+

H2SO4(к)

N

N

O2N

SO3H

H2SO4

+

N

N

HO3S

8

S		NaNH2
N					NH
	N			N
			NH2		NH
		KOH, t
	N			N	NH
			OH		O
	CH3Li			H2C=O
N	-HLi		N	NaOC2H5	N
			CH		HC CH2
			3
Окислення
			HOOC		COOH
		HNO3(к)		+
		або KMnO4
	N			N
			HOOC		COOH
			цинхомеронова		фталева
Відновлення
		H2/Ni		H2/Ni
	N			NH	NH

Похідні ізохіноліну Найважливіші з ізохінолінових алкалоїдів – алкалоїди опіуму. Опій –

це суміш, до якої надходять папаверин(1%), наркотин (9-10%) та інші похідні бензилізохіноліну.

1) Папаверін

H3CO

N

H3CO

CH2

OCH3

OCH3

2) Морфін

CH3

N

	RO	O
		OR'

R=R’=H (безбарвна кристалічна речовина)

3)Кодеїн

R=CH3; R’=H

4)Героїн (солянокислий диацетилморфін) R=R’=COCH3

			Акридин
	AE – 10; SE – 1, 3, 7, 9; SN - 5
6	5	4		0,94	0,70
7		3	1,00
8	N	2	0,92		N
9		1
	10
				1,01	1,71
		Здобування
CH3			COOH		P2O5
1)	KMnO4		H
				або H2SO4
N			N
H			H
H	OH			H	Cl
		PCl5
		-POCl3
	N			N
	H			H
H	H
		[O]
		FeCl3
	N			N
	H акрідан
	H	H
2)	O
	+ HC	+		-NH3
	OH				H2N
H N	NH	H N	NH	-2H2O
2	2	2	2

9

0,94

1,00

0,92

1,01

O

C

SnCl2

HCl

N

H акрідон

[H]

Na/Hg+

-HCl

N

NH2

Властивості Слабка основа, АЕ – HX, RX, CH3COOH/H2O2

COOH HOOC

KMnO4	KMnO4

N	N	COOH	HOOC	N

Na/C2H5OH

N	N
	H
		O
	O
K2Cr2O7+	+	N
CH3COOH		N
N
	N
	H
		O
	C4H9
н-C4H9Li
N	N
	Li
	NH4
NaNH2
N	N

Похідні акридину 1. Акріхін – ліки від малярії

			CH3
				(CH2	)3	N(C2H5)2
HN		C
		H

H3CO

N

Cl

10

COOH

COOH

2. Ріванол – антисептик, від дезентирії