Вступ
Хіміягетероциклічних сполук є одним з найважлівішіх розділів органічної хімії.Гетероціклічнімі Сполука, відповідно до Класичний визначення, Варто назіватімолекули, у цикл якіх крім атомів вуглецю входять один або декількагетероатомів. Найчастіше в ЯКОСТІ гетероатомів віступають атоми азоту (N),кисня (O), Сірки (S), а кож фосфору (P), селен (Se), кремнію (Sі).
Якпоказали теоретичні й експериментальні Дослідження в області гетероціклів,активна роль гетероатомів у ціклічній сістемі візначається насамперед наявністюв них неподіленіх Електрон пар. Особливості хімічної поведінкігетероциклічних сполук залежався від природи взаємодії неподіленіх Електронпар гетероатомів (або гетероатома) i електронів ціклічної системи.
Уданій курсовій роботі Будуть розглянуті методи сістезу хіноліну.
Хінолінта Його похідні застосовуються Як лікарські засоби, Наприклад, атофан,ентеросептол, хінозол.
Метароботи полягає в тому, щоб розглянуті Основні методи синтезу хінолінів.
Завданняроботи:
1)дати характеристику Будови та властівостей хіноліну та Йогопохідніх;
2)навести схеми основних методів синтезу хіноліну та Його похідніх.
1. Хінолін: номенклатура, будова та Властивості
1.1 Особливості номенклатури та Будови хіноліну
Заноменклатурою, прийнятя для гетероциклічних сполук, хінолін можна назватібензо [b] пірідіном, а ізохінолін - бензо [з] пірідіном. Ця номенклатуразасновалося на тому, Що сторонам гетероціклічного фрагмента прівласнюютьсяІндекси - В«аВ» - для зв'язку гетероатом - a-атом вуглецю, В«bВ» - длязв'язку, Що з'єднує a и b атоми вуглецю, и так далі. При анелюванні іншогоциклу до віхідного гетероциклів у квадратних дужках вказується позначеніСторони, по якій відбувається анелювання.
Таксаме, Як и пірідін, хінолін и ізохінолін містяться в кам'яновугільній смолі,відкіля смороду можут буті віділені завдякі того, ЩО, подібно пірідінові, є основами.
Впливатома азоту на бензольного кільце вираженість слабше, Ніж на пірідінове кільце.Реакції електрофільного заміщення протікають лігши, Ніж у пірідіні. Кожпротікають реакції нуклеофільного заміщення, и хінолін віявляє ОсновніВластивості, Як пірідін.
1.2 Властивості хіноліну
Хінолін - гетероціклічна Сполука, у якійбензольного кільце анельовано з пірідіновім через атоми вуглецю. Хінолін - стабільна,малоразчінна у воді, рідіна з непріємнім запахом. Його температура кіпіння 237 В° С,а плавлення -16 В° С. Спочатку хінолін Було віділено з кам'яновугільноїсмоли.
Хінолін - безбарвна рідіна, добро змішується зводою, етанолу, діетіловім ефіром та іншімі органічнімі Розчинник,переганяється з водянку парою.
Хінолін є ароматичностью Сполука. Його молекула маєПлоскі Будова та містіть замкнену дієвідміни ПЂ-Електрон систему з 10ПЂ-електронів,Яка задовольняє правилу Хюккеля.
За хімічними властівостямі хінолін нагадуєпірідін. Йому характерні реакції за участю гетероатома, реакції електрофільногота нуклеофільного заміщення атомів водних хінолінового ядра, а кож реакціїокиснення та Відновлення.
1. Реакції погетероатому. Наявність у молекулі хіноліну атома азоту пірідіновоготипом надає сполуці основних властівостей. Як основа хінолін Дещо слабшій відпірідіну (рК вн + хіноліну в Н 2 Про становіть 4,94; pK DH +пірідіну 5,25).
за участь гетероатома хінолін, аналогічнопірідіну, утворює солі з сильними кислотами, алкіл-і ацілгалогенідамі:
2. Реакціїелектрофільного та нуклеофільного заміщення. Через електроно-акцепторніВплив гетероатома в молекулі хіноліну електронна густин зменшіть у порівняннідо Його бензоаналогу - нафталіну - та розподілена нерівномірно: в пірідіновомукільці вон ніжче, Ніж у бензольному. Тому при дії електрофільнімі реагентамизаміщення переважно іде по бензольному кільцю, а нуклеофільнімі - попірідіновому.
Реакції електрофільного заміщення в молекуліхіноліну проходять здебільшого в положеннях 5 и 8. Так, при нітруваннінітруючою сумішшю утворюється суміш 5 - и 8-нітрохінолінів, сульфуванняконцентрованою сірчаною кислотою при 220 В° С приводити до утворення 8-хінолінсульфокіслоті,а при 300 В° С - термодінамічно вігіднішої 6-хінолінсульфокіслоті (заціх умів 5 - и 8-ізомері перегруповуються в 6-ізомер).
В реакції нуклеофільного заміщення хінолін вступаєлігши, Ніж пірідін. При цьому, Як и в кільці пірідіну, нуклеофільній атаціпіддається переважно положення 2. Так, при дії на хінолін амідом натрію всередовіщі рідкого аміаку утворюється 2-амінохінолін, з гідроксідом каліюпри 280-300 В° С хінолін утворює 2-гідроксіхінолін:
3. Реакції Відновлення и окиснення . Відновленняхіноліну проходити передусім у пірідіновому ядрі. При дії більшості відновніківз високим виходом утворюється 1,2-дігідрохінолін, у прісутності нікелюРенея хінолін відновлюється водно до 1,2,3,4-тетрагідрохіноліну.Каталітічне гідрування за жорсткіх умів торкається кож бензольного кільця.
окиснення хіноліну та Його гомологів ззаміснікамі в бензольному ядрі дією перманганатом калію в Лужному середовіщісупроводжується розщепленням бензольного кільця та приводити до утворення 2,3-пірідіндікарбоновоїкислоти (хінолінова кислота).
Аналогічно пірідіну, в прісутності пероксикислотихінолін окіслюється по гетероатому з Утворення N-оксиду:
1.3 Властивості похідніх хіноліну
Хінолінове ядро ​​є структурним фрагментом молекулДеяк алкалоїдів та лікарськіх засобів.
8-Гідроксіхінолін. Це безбарвнакрісталічна речовіна (т. пл. 75-76 В° С) з характерним запахом, малорозчіннау воді, Розчини у хлороформі, діетіловому ефірі та бензолі. 8-Гідроксіхіноліндобувають нагріванням орто- амінофенолу з гліцеріном и сірчаною кислотоюв прісутності орто-нітрофенолу (синтез Скраупа) або сплавленням 8-хінолінсульфокіслотіз луками.
З іонамі багатьох металів (Mg 2 + , Al 3 + ,Zn 2 + , Mn 2 + , Со 2 + , Ni 2 + , Cu 2 + ,Fe В» + , Fe ' + та ін.) 8-гідроксіхінолін утворюємалорозчінні у воді комплекси (хелати).
На Цій Властивості грунтується застосування 8-гідроксіхінолінуЯк аналітічного реагенту.
Ряд похідніх 8-гідроксіхінолінувикористовуються у медічній практіці Як протімікробні засоби. До нихвідносяться Такі лікарські препарати, Як хінозол, нітроксолін (5-НОК) iентеросептол:
Вважають, Що їх бактерицидна дія вікліканазв'язування іонів Со 2 + , необхідніх для жіттєдіяльностімікроорганізмів.
Ізохінолін (бензо [ з ] пірідін)є ізомером хіноліну. Молекула ізохіноліну, Як и хіноліну, Складається зконденсованіх пірідінового та бензольного ціклів, альо, на відміну від хіноліну,цикли з'єднані вздовж зв'язку З 3 -С 4 пірідіновогокільця.
Нумерацію атомів ізохінолінового ядра проводятьзгідно з правилами ІЮПАК наведення способом.
Ізохінолін безбарвна крісталічна речовіна (т. пл.24,6 В° С), Розчини у воді, етанолі, діетіловому ефірі, хлороформі табензолі.
За хімічними властівостямі ізохінолін мало чімвідрізняється від хіноліну. За рахунок гетероатома ВІН віявляє оснбвніВластивості та легко утворює солі з кислотами, алкіл-і ацілгалогенідамі. Якоснова ізохінолін Трохи сільніше хіноліну (рК ВН + ізохіноліну 5,14;рК ВН + хіноліну 4,94).
Реакції електрофільного заміщення, Як и в ядріхіноліну, проходять здебільшого в положеннях 5 и 8. Нуклеофільне заміщення візохіноліновому ціклі відбувається переважно у положенні 1.
При відновленні ізохіноліну, Як и у молекуліхіноліну, в дерло Че...