ХИНОЛИН И ИЗОХИНОЛИН ТЕОРИЯ

хинолин изохинолиновая модель

а) Основность

Хинолин и изохинолин ведут себя как основания через неподеленную пару азота. В кислых средах они протонируются с образованием солей хинолиния и изохинолиния.

хинолиновая основность

[1] Соль хинолиния

[2] Изохиниолиниевая соль

Заместители изменяют основность аналогично пиридину. Группы доноров увеличивают основность, а группы аттракторов уменьшают.

Хинолин и изохинолин реагируют с электрофилами через бензольное кольцо (карбоцикл) из-за его более высокого электронного обогащения по сравнению с пиридиновым кольцом. Наиболее предпочтительными позициями являются 5 и 8.

электрофильная замена 01

N-оксиды позволяют размещать электрофилы в положении 4 хинолина.

хинолиновое замещение в положении 4

Реакция между галогенпроизводными хинолина и изохинолина с органолитами при низкой температуре приводит к обмену галогена на металл с образованием новых органолитов на кольце.

литирование 01

Нуклеофилы присоединяются к углероду 2 хинолина, хотя при определенных условиях он также может атаковать его углерод 4.

Изохинолин атакуется жесткими нуклеофилами по углероду 1.
Для протекания этой реакции необходима делокализация отрицательного заряда кольцевого азота.
нуклеофильное присоединение 01
Добавление окислителя позволяет реароматизировать приридиновое кольцо.
нуклеофильное присоединение 02

Галогенхинолины в положении 2,4 очень легко вступают в реакции нуклеофильного замещения. Со своей стороны, изохинолин может дать эту реакцию только в положении 1. В этой реакции могут участвовать все нуклеофилы, способные давать S N 2 , плохие нуклеофилы, такие как вода или спирты, требуют подвода тепла.

нуклеофильное замещение 01

Пиридины с алкильными группами в положении 2,4 имеют кислые атомы водорода на углероде, примыкающем к пиридиновому кольцу.

алкилвинилхинолины 01

В синтезе Скраупа анилин [1] реагирует с а,b -ненасыщенными карбонилами в кислой среде с образованием 1,2-дигидрохинолинов [3], которые при окислении превращаются в хинолины [4]. a,b-ненасыщенный карбонил может быть получен дегидратацией 1,2,3-пропантрия [2].


Síntesis de Skraup de la Quinolina

В синтезе Конрада-Лимпаха хинолоны получают реакцией анилина с 3-кетоэфирами. В кинетических условиях получается 4-хинолон, а в термодинамических условиях - 2-хинолон.

Конрад Лимпах Кнорр 01

В синтезе Комба хинолины получают реакцией анилина с 1,3-дикарбонилами в присутствии кислотного катализа. На первой стадии образуется имин, который таутомеризуется в енамин, а, активируя ароматическое кольцо за счет отщепления пары азота. На последней стадии циклизация происходит за счет атаки бензола на карбонил цепи.

комб синтез 01

Синтез Фридлендера позволяет получить хинолины из орто-ацетилированного нитробензола и кетона. Синтез начинается с альдольной конденсации в основной среде. Восстановление нитрогруппы до аминогруппы делает возможной циклизацию с образованием имина.

Фридлендер синтез 01

Реакция между 2-аминоэтилбензолом и алканоилгалогенидом в присутствии пиридина приводит к образованию амида. Амид превращается в электрофил Вильсмейера реакцией с окситрихлоридом фосфора. Циклизацию производят путем атаки бензола на указанный электрофил. В результате окончательного окисления образуется изохинолин.

Бишер Напиральски синтез 01

Пикте Шпенглера — реакция типа Манниха. На первой стадии электрофил Манниха образуется при взаимодействии амина с альдегидом в среде соляной кислоты. На заключительном этапе происходит циклизация путем атаки бензола на электрофил Манниха. Изохинолин получают после двойного окисления.

пиктет Шпенглер синтез 01

Синтез Померанца-Фрича дает изохинолины путем взаимодействия бензальдегидов с защищенными α-аминоальдегидами в форме ацеталей. На первой стадии имин образуется в результате реакции между бензальдегидом и амином. На втором этапе ацеталь разрушают водным раствором серной кислоты, оставляя альдегид свободным, который циклизуется под воздействием бензола. померанц фрич 01