Quinolina

Quinolina^[1]
C=negro, H=blanco, N=azul	C=negro, H=blanco, N=azul
Nombres
	Nombre IUPAC preferido Quinolina
	Nombre sistemático de la IUPAC 1-benzopiridina; Benzo[ b ]piridina; 2-Azabiciclo[4.4.0]deca-1(6),2,4,7,9-pentaeno; 2-Azabiciclo[4.4.0]deca-1,3,5,7,9-pentaeno; Benzo[ b ]azina; Benzo[ b ]azabenceno;
	Otros nombres 1-Azanaftaleno; 1-Benzazina; Benzazina; Benzazabenceno; Benzopiridina; 1-Bencina; Quinolina; Chinolina; Chinoleína; Chinolina; Leucol; Leucol; Leucolina;
Identificadores
Número CAS	91-22-5 Y;
Modelo 3D ( JSmol )	Imagen interactiva; Imagen interactiva;
3DMet	B00959;
Referencia de Beilstein	107477
EBICh	CHEBI:17362 Y;
Química biológica	ChEMBL14474 Y;
Araña química	6780 Y;
Tarjeta informativa de la ECHA	100.001.865
Número CE	202-051-6;
Referencia de Gmelin	27201
BARRIL	C06413 Y;
Malla	Quinolinas
Identificador de centro de PubChem	7047;
Número RTECS	VA9275000;
UNIVERSIDAD	E66400VT9R Y;
Número de la ONU	2656
Panel de control CompTox ( EPA )	DTXSID1021798;
	InChI InChI=1S/C9H7N/c1-2-6-9-8(4-1)5-3-7-10-9/h1-7H Y Clave: SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Y; InChI=1/C9H7N/c1-2-6-9-8(4-1)5-3-7-10-9/h1-7H Clave: SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYAU;
	SONRISAS n1cccc2ccccc12; C1=CC=C2C(=C1)C=CC=N2;
Propiedades
Fórmula química	C9H7N
Masa molar	129,16 g/mol
Apariencia	Líquido aceitoso incoloro
Densidad	1,093 g/ml
Punto de fusión	-15 °C (5 °F; 258 K)
Punto de ebullición	237 °C (459 °F; 510 K), 760 mmHg; 108–110 °C (226–230 °F), 11 mmHg
Solubilidad en agua	Ligeramente soluble
Solubilidad	Soluble en alcohol, éter y disulfuro de carbono.
Acidez (p K a )	4,85 (ácido conjugado)
Susceptibilidad magnética (χ)	−86,0·10 −6 cm3 / mol
Termoquímica
Entalpía estándar de ; formación (Δ f H ⦵ 298 )	174,9 kJ·mol −1
Peligros
	Etiquetado SGA :
Pictogramas
Palabra de señal	Peligro
Indicaciones de peligro	H302 , H312 , H315 , H319 , H341 , H350 , H411
Consejos de precaución	P201 , P202 , P264 , P270 , P273 , P280 , P281 , P301+P312 , P302+P352 , P305+P351+P338 , P308 + P313 , P312 , P321 , P322 , P332+ P31. 3 , P337+P313 , P362 , P363 , P391 , P405 , P501
NFPA 704 (rombo cortafuegos)	2 1 0
punto de inflamabilidad	101 °C (214 °F; 374 K)
; Temperatura de autoignición	400 °C (752 °F; 673 K)
	Dosis o concentración letal (LD, LC):
LD 50 ( dosis media )	331 mg/kg
	Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). Y verificar ( ¿qué es ?)Ynorte Referencias del cuadro de información

Compuesto químico

La quinolina es un compuesto orgánico aromático heterocíclico con la fórmula química _C9H7N . Es un líquido higroscópico incoloro con un fuerte olor. Las muestras envejecidas, especialmente si se exponen a la luz, se vuelven amarillas y luego marrones. La quinolina es solo ligeramente soluble en agua fría, pero se disuelve fácilmente en agua caliente y en la mayoría de los solventes orgánicos. _[^4] La quinolina en sí tiene pocas aplicaciones, pero muchos de sus derivados son útiles en diversas aplicaciones. Un ejemplo destacado es la quinina , un alcaloide que se encuentra en las plantas. Se han identificado más de 200 alcaloides de quinolina y quinazolina biológicamente activos . ^[5]^[6]Las 4-hidroxi-2-alquilquinolinas (HAQ) están involucradas en la resistencia a los antibióticos .

Ocurrencia y aislamiento

La quinolina fue extraída por primera vez del alquitrán de hulla en 1834 por el químico alemán Friedlieb Ferdinand Runge ; ^[4] llamó a la quinolina leukol ("aceite blanco" en griego). ^[7] El alquitrán de hulla sigue siendo la principal fuente de quinolina comercial. ^[8] En 1842, el químico francés Charles Gerhardt obtuvo un compuesto mediante la destilación en seco de quinina , estricnina o cinconina con hidróxido de potasio ; ^[4] llamó al compuesto Chinoilin o Chinolein . ^[9] Los compuestos de Runge y Gephardt parecían ser isómeros distintos porque reaccionaban de manera diferente. Sin embargo, el químico alemán August Hoffmann finalmente reconoció que las diferencias en los comportamientos se debían a la presencia de contaminantes y que los dos compuestos eran en realidad idénticos. ^[10] El único informe de quinolina como producto natural es del insecto palo peruano Oreophoetes peruana . Tienen un par de glándulas torácicas de las que secretan un líquido maloliente que contiene quinolina cuando se les molesta. ^[11]

Al igual que otros compuestos heterocíclicos de nitrógeno, como los derivados de piridina , la quinolina suele considerarse un contaminante ambiental asociado con las instalaciones que procesan esquisto bituminoso o carbón, y también se ha encontrado en antiguos sitios de tratamiento de madera. Debido a su relativamente alta solubilidad en agua, la quinolina tiene un potencial significativo de movilidad en el medio ambiente, lo que puede promover la contaminación del agua. La quinolina es fácilmente degradable por ciertos microorganismos, como la cepa Q1 de la especie Rhodococcus , que se aisló del suelo y del lodo de las fábricas de papel. ^[12]

Las quinolinas están presentes en pequeñas cantidades en el petróleo crudo dentro de la fracción de diésel virgen . Se pueden eliminar mediante el proceso denominado hidrodesnitrificación .

Síntesis

Las quinolinas a menudo se sintetizan a partir de anilinas simples mediante una serie de reacciones con nombre .

Yendo en el sentido de las agujas del reloj desde arriba, estos son:

Combina la síntesis de quinolina utilizando anilinas y β- dicetonas .
Síntesis de Conrad-Limpach utilizando anilinas y β-cetoésteres.
Reacción de Doebner que utiliza anilinas con un aldehído y ácido pirúvico para formar ácidos quinolin-4-carboxílicos
Reacción de Doebner-Miller utilizando anilinas y compuestos carbonílicos α,β-insaturados .
Reacción de Gould-Jacobs a partir de una anilina y etoximetilenmalonato de etilo
Síntesis de Skraup utilizando sulfato ferroso , glicerol , anilina , nitrobenceno y ácido sulfúrico .

Existen otros procesos que requieren anilinas específicamente sustituidas o compuestos relacionados:

Síntesis de quinolina de Camps utilizando una o-acilaminoacetofenona e hidróxido
Síntesis de Friedländer utilizando 2-aminobenzaldehído y acetaldehído.
Síntesis de quinolina de Knorr , utilizando una β-cetoanilida y ácido sulfúrico
Síntesis de quinolinas de Niementowski , utilizando ácido antranílico y cetonas
Reacción de Pfitzinger que utiliza una isatina con una base y un compuesto carbonílico para producir ácidos quinolin-4-carboxílicos sustituidos
Reacción de Povarov utilizando una anilina , un benzaldehído y un alqueno activado

Las quinolinas se reducen a tetrahidroquinolinas de forma enantioselectiva utilizando varios sistemas catalíticos. ^[13]^[14]

Aplicaciones

Las quinolinas se utilizan en la fabricación de colorantes y en la preparación de sulfato de hidroxiquinolina y niacina . También se utilizan como disolvente de resinas y terpenos .

La quinolina se utiliza principalmente en la producción de otros productos químicos especiales . Según un informe publicado en 2005, se produjeron aproximadamente 4 toneladas al año. ^[8] Su uso principal es como precursor de la 8-hidroxiquinolina , que es un agente quelante versátil y precursor de pesticidas. Sus derivados 2- y 4-metil son precursores de los colorantes de cianina . La oxidación de la quinolina produce ácido quinolínico (ácido piridina-2,3-dicarboxílico), un precursor del herbicida vendido bajo el nombre de "Assert". ^[8]

Se sabe que la reducción de quinolina con borohidruro de sodio en presencia de ácido acético produce Kairolina A. ^[15] (Cf Kairine )

Varios medicamentos antipalúdicos contienen sustituyentes de quinolina, entre ellos la quinina , la cloroquina , la amodiaquina y la primaquina .

La quinolina se utiliza como disolvente y reactivo en síntesis orgánica. ^[16]

Los compuestos de quinolinio (por ejemplo, sales) también se pueden utilizar como inhibidores e intensificadores de la corrosión.

Véase también

Alcaloides de quinolina
4-Aminoquinolina
8-Hidroxiquinolina
Pirroloquinolina quinona (PQQ), un cofactor redox y un suplemento nutricional controvertido
Quinazolina , un derivado aza de la quinolina.
Quinina
Anillos aromáticos simples similares
- Isoquinolina , un análogo con el átomo de nitrógeno en la posición 2
- Piridina , un análogo sin el anillo de benceno fusionado
- Naftaleno , un análogo con un carbono en lugar de nitrógeno.
- Indol , un análogo con solo un anillo de nitrógeno de cinco miembros

Referencias

^ "QUINOLINA (BENZOPIRIDINA)". Chemicalland21.com . Consultado el 14 de junio de 2012 .
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↑ Inicialmente, Hoffmann pensó que el Leukol de Runge y el Chinolein de Gerhardt eran distintos. (Ver: Hoffmann, August Wilhelm (1843) "Chemische Untersuchungen der organischen Basen im Steinkohlen-Theeröl" (Investigaciones químicas de bases orgánicas en aceite de alquitrán de hulla), Annalen der Chemie und Pharmacie , 47 : 37-87; ver especialmente págs. 76 -78.) Sin embargo, después de una mayor purificación de su muestra de Leukol , Hoffmann determinó que los dos eran efectivamente idénticos. (Ver: (Editor) (1845) "Vorläufige Notiz über die Identität des Leukols und Chinolins" (Aviso preliminar de la identidad del leukol y la quinolina), Annalen der Chemie und Pharmacie , 53 : 427-428.)
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Enlaces externos

Ficha internacional de seguridad química 0071
Nuevos métodos de síntesis de quinolinas

[1] "QUINOLINA (BENZOPIRIDINA)". Chemicalland21.com . Consultado el 14 de junio de 2012 .

[iupac2013-2] Nomenclatura de la química orgánica: recomendaciones de la IUPAC y nombres preferidos 2013 (Libro azul) . Cambridge: The Royal Society of Chemistry . 2014. págs. 4, 211. doi :10.1039/9781849733069-FP001. ISBN . 978-0-85404-182-4El nombre "quinolina" es un nombre conservado que se prefiere a los nombres de fusión sistemática alternativos "1-benzopiridina" o "benzo[ b ]piridina".

[3] Brown, HC, et al., en Baude, EA y Nachod, FC, Determinación de estructuras orgánicas por métodos físicos , Academic Press, Nueva York, 1955.

[EB1911-4] Chisholm, Hugh , ed. (1911). "Quinolina" . Encyclopædia Britannica . Vol. 22 (11.ª ed.). Cambridge University Press. pág. 759.

[5] Shang, XF; Morris-Natschke, SL; Liu, YQ; Guo, X; Xu, XS; Goto, M; Li, JC; Yang, GZ; Lee, KH (mayo de 2018). "Quinolina biológicamente activa y alcaloides de quinazolina parte I". Medicinal Research Reviews . 38 (3): 775–828. doi :10.1002/med.21466. PMC 6421866 . PMID 28902434.

[6] Shang, Xiao-Fei; Morris-Natschke, Susan L.; Yang, Guan-Zhou; Liu, Ying-Qian; Guo, Xiao; Xu, Xiao-Shan; Ir a Masuo; Li, Jun-Cai; Zhang, Ji-Yu; Lee, Kuo-Hsiung (septiembre de 2018). "Alcaloides de quinolina y quinazolina biológicamente activos parte II". Reseñas de investigaciones medicinales . 38 (5): 1614-1660. doi :10.1002/med.21492. PMC 6105521 . PMID 29485730.

[7] FF Runge (1834) "Ueber einige Produkte der Steinkohlendestillation" (Sobre algunos productos de la destilación del carbón), Annalen der Physik und Chemie , 31 (5): 65–78; ver especialmente p. 68: "3. Leukol oder Weissöl" (3. Aceite blanco [en griego] o aceite blanco [en alemán]). De la pág. 68: "Diese dritte Basis habe ich Leukol oder Weissöl genannt, weil sie keine farbigen Reactionen zeigt". (A esta tercera base la he llamado leucol o aceite blanco porque no muestra reacciones de color).

[Hoke-8] Gerd Collin; Hartmut Höke. "Quinolina e isoquinolina". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a22_465. ISBN 978-3527306732.

[9] Gerhardt, cap. (1842) "Untersuchungen über die organischen Basen" (Investigaciones de bases orgánicas), Annalen der Chemie und Pharmacie , 42 : 310-313. Véase también: (Editor) (1842) "Chinolein oder Chinoilin" (Quinolina o quinoilina), Annalen der Chemie und Pharmacie , 44 : 279-280.

[10] Inicialmente, Hoffmann pensó que el Leukol de Runge y el Chinolein de Gerhardt eran distintos. (Ver: Hoffmann, August Wilhelm (1843) "Chemische Untersuchungen der organischen Basen im Steinkohlen-Theeröl" (Investigaciones químicas de bases orgánicas en aceite de alquitrán de hulla), Annalen der Chemie und Pharmacie , 47 : 37-87; ver especialmente págs. 76 -78.) Sin embargo, después de una mayor purificación de su muestra de Leukol , Hoffmann determinó que los dos eran efectivamente idénticos. (Ver: (Editor) (1845) "Vorläufige Notiz über die Identität des Leukols und Chinolins" (Aviso preliminar de la identidad del leukol y la quinolina), Annalen der Chemie und Pharmacie , 53 : 427-428.)

[11] Eisner, T; Morgan, RC; Attygalle AB, Smedley, SR; Herath, KB, Meinwald, J. (1997) “Producción defensiva de quinolina por un insecto fásmido (Oreophoetes peruana)” J. Exp. Biol. 200, 2493–2500.

[12] O'Loughlin, Edward J.; Kehrmeyer, Staci R.; Sims, Gerald K. (1996). "Aislamiento, caracterización y utilización del sustrato de una bacteria que degrada quinolina". International Biodeterioration & Biodegradation . 38 (2): 107. Bibcode :1996IBiBi..38..107O. doi :10.1016/S0964-8305(96)00032-7.

[13] Xu, L.; Lam, KH; Ji, J.; Wu, J.; Fan, Q.-H.; Mira, W.-H.; Chan, ASC Química. Comunitario. 2005 , 1390.

[14] Reetz, MT; Li, X. Química. Comunitario. 2006 , 2159.

[GRIBBLEHEALD1975-15] GRIBBLE, Gordon W.; HEALD, Peter W. (1975). "Reacciones del borohidruro de sodio en medios ácidos; III. Reducción y alquilación de quinolina e isoquinolina con ácidos carboxílicos". Síntesis . 1975 (10): 650–652. doi :10.1055/s-1975-23871. ISSN 0039-7881.

[16] Sherman, Angela R.; Caron, Antoine; Collins, Shawn K. (2001). "Quinolina". Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica . págs. 1–4. doi :10.1002/047084289X.rq002.pub2. ISBN 9780470842898.