Hóa học hữu cơ - Môn Hóa học | Đại học Y dược Cần Thơ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC CẦN THƠ BỘ MÔN HÓA HỌC HÓA HỌC HỮU CƠ QUINOLINE - ISOQUINOLINE
Giảng viên: TS. Nguyễn Thị Thu Trâm
Nhóm 1 – Dược A K48 NĂM HỌC 2022-2023 THÀNH VIÊN STT HỌ VÀ TÊN MSSV 1 Nguyễn Thị Quỳnh Dao 2253030016 2 Võ Thị Hồng Đào 2253030017 3 Hồ Ngọc Hiền Duyên 2253030022 4 Nguyễn Thị Thu Hiền 2253030028 5 Trương Hồng Hy 2253030036 6 Phan Thị Mai 2253030047 7 Nguyễn Thị Thảo Nguyên 2253030061 8 Nguyễn Thị Huỳnh Như 2253030068 9 Trương Trần Ý Như 2253030069 10 Trần Thị Ngọc Phượng 2253030074 11 Thái Trần Diệu Sinh 2253030078 12 Phạm Minh Thư 2253030098 13 Cao Thị Trúc 2253030108 14 Nguyễn Bích Tuyền 2253030111 15 Võ Triệu Vĩ 2253030114 16 Võ Ngọc Tường Vy 2253030119 17 Lê Thị Như Ý 2253030120 18 Trương Ngọc Trân 2253030107 19 Huỳnh Thị Mai Trâm 2153030119 MỤC LỤC
A. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA QUINOLINE
VÀ ISOQUINOLINE..................................................................................................1
1. Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lý của Quinoline....................................1
2. Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lý của isoquinoline.................................2
B. PHẢN ỨNG HÓA HỌC CỦA QUINOLINE VÀ ISOQUINOLINE...................3
1. Phản ứng thế electrophile....................................................................................3
3. Phản ứng oxi hoá-khử.......................................................................................3
C. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT QUINOLINE VÀ
ISOQUINOLINE.........................................................................................................4
1. Phương pháp tổng hợp Quinoline.......................................................................4
2. Phương pháp tổng hợp Isoquinoline...................................................................6
D. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA QUINOLINE VÀ ISOQUINOLINE.....................8
1. Một số ứng dụng của Quinoline...........................................................................8
2. Isoquinolines tìm thấy nhiều ứng dụng:.............................................................8
QUINOLINE – ISOQUINOLINE
A. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA QUINOLINE VÀ ISOQUINOLINE
1.Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lý của Quinoline Quinoline:
Quinoline là một hợp chất hữu cơ thơm dị vòng có công thức hóa học C9H7N
Nó là một chất lỏng hút ẩm không màu với mùi mạnh.
Khi tiếp xúc với ánh sáng, trở thành màu vàng và sau đó là màu nâu.
Quinoline chỉ tan ít trong nước lạnh nhưng dễ hòa tan trong nước nóng và hầu
hết các dung môi hữu cơ.
Bản thân Quinoline có ít ứng dụng, nhưng nhiều dẫn xuất của nó rất hữu ích
trong các ứng dụng đa dạng.
Một số thuốc có chứa Quinoline: quinin, cloroquin, primaquin, amodiaquin, montelukast, quinapril:
Primaquin – Điều trị sốt rét Montelukast
Dự phòng và điều trị hen phế quản mãn tính 1
Quinin – Thuốc điều trị sốt rét
Cloroquin – Điều trị sốt rét
2.Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lý của isoquinoline Isoquinoline: Phá
t hiện vào năm 1934 và 1935 chiết xuất từ nhựa than đá
Là một hợp chất hữu cơ thơm, dị vòng có 6 cạnh và chứa nguyên tố N
Là đồng phân cấu trúc của quinoline. Isoquinoline và quinoline là các
benzopyridine, được cấu tạo từ một vòng benzen hợp nhất với vòng pyridine
Là chất lỏng không màu, hút ẩm. Ở nhiệt độ phòng có mùi khó hăng ( giống với
mùi của hỡn hợp dầu hồi và benzen)
Ít tan trong nước, tan tốt trong ethanol, acetone, diethyl ether cùng một số dung
môi hữu cơ khác và tan trong dd acid loãng dưới dạng proton hóa
Nhiệt độ nóng chảy từ 26- 28 độ C
Nhiệt độ sôi khoảng 242 độ C
Bị proton hóa bởi acid mạnh , có pKa khỏang 4,85 và 5,14 gần với pKa của pyridinium
Một số isoquinoline có tác dụng dược lý: papaverin(làm thuốc chống co thắt cơ
trơn), laudanosin, narcotin… 2 B.
PHẢN ỨNG HÓA HỌC CỦA QUINOLINE VÀ ISOQUINOLINE
1. Phản ứng thế electrophile
Vì vòng bezene hoạt hoá hơn vòng pỷidine, quinoline và isoquinoline tham gia phản
ứng thế ở vị trí C-5 và C-8
Ví dụ: brom hoá quinoline và isoquinoline 2.Thế nucleophile
Các dẫn xuất 2/4-haloquinoline và 1/3-haloisoquinoline tham gia phản ứng thế nucleophile 3
3.Phản ứng oxi hoá-khử a.Phản ứng oxi hoá
Quinoline và isoquinoline tương đối bền với các tác nhân oxi hoá thông thường.
Nếu dùng chất oxi hoá mạnh vòng benzen của quinoline bị vỡ, còn ở isoquinoline
thì vòng benzen hoặc vòng piridin bị vỡ: b.Phản ứng khử
Quinoline và isoquinoline tương đối bền với chất khử hoá yếu.
Với các tác nhân khử hoá mạnh như Sn/HCl, Zn/HCl, H2/Ni,.. vòng piridin bị khử ( cộng hidro) 4
C. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT QUINOLINE VÀ ISOQUINOLINE
1. Phương pháp tổng hợp Quinoline
Quinoline thường được tổng hợp từ các anilin đơn giản: : Conrad-Limpach Combes Skraup Doebner Gould-Jacobs Doebner-Von Miller
Nổi bật trong đó là phản ứng Skraup:
Phản ứng Skraup là quá trình tổng hợp quinoline thông qua sử dụng aniline,
glycerol, acid sulfuric, nitrobenzene và sắt sulfat. Quá trình này tạo ra sản phẩm với
hiệu suất thấp (Sơ đồ 1). 5
Ngoài ra, có thể thay aniline bằng các hợp chất có liên quan, ví dụ như 2-
aminobenzaldehyd và aldehyde/ketone trong phản ứng Friedländer:
2. Phương pháp tổng hợp Isoquinoline
a. Tổng hợp isoquinoline Bischler-Napieralski:
- Là một phản ứng gồm hai bước thông qua:
+ Quá trình tạo vòng của N-acyl phenylethylamines với các tác nhân khử nước để
tạo thành 1-alkyl hoặc 1-aryl 3,4-dihydroisoquinoline,
+ Sau đó khử hydro hoặc oxy hóa để thu được isoquinoline 6
- Các tác nhân khử nước khác nhau đã được sử dụng trong loại phản ứng này.
- Phản ứng này đã được sử dụng để tổng hợp các alkaloid tự nhiên và các dẫn xuất thiophene.
- Phản ứng này thường được thực hiện khi đun sôi toluene hoặc xylene với sự có mặt
của các tác nhân khử nước.
*Các alkaloids chứa khung isoquinoline:
b. Tổng hợp Pictet-Spengler:
- Một sự ngưng tụ của β- phenylethylamine và một aldehyd tạo thành một imine,
được xúc tác bởi axit clohydric tạo thành một tetrahydroisoquinoline. Sản phẩm bị
dehyrogen hóa/ oxy hóa cho ra isoquinoline. 7
- Các sản phẩm Pictet-Spengler có thể được phân lập từ nhiều sản phẩm ban đầu có
nguồn gốc từ thiên nhiên, bao gồm cả thực phẩm như nước tương và nước sốt cà chua.
D. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA QUINOLINE VÀ ISOQUINOLINE
1. Một số ứng dụng của Quinoline
- Quinoline được sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm, điều
chế hydroxyquinoline sulfate và niacin. Nó cũng được sử dụng làm dung môi cho nhựa và terpen.
- Công dụng chính của quinoline là tiền chất của 8-hydroxyquinoline, một chất
chelating linh hoạt và tiền chất của thuốc trừ sâu. Các dẫn xuất 2- và 4-methyl của nó
là tiền chất của thuốc nhuộm cyanine.
- Oxy hóa quinoline tạo ra axit quinolinic (axit pyridine-2,3-dicarboxylic), tiền chất của thuốc diệt cỏ
- Quinoline có một số dẫn xuất chống sốt rét, bao gồm quinine, chloroquine, amodiaquine và primaquine.
2. Isoquinolines tìm thấy nhiều ứng dụng: - Gây mê: dimethisoquin
- Thuốc chống tăng huyết áp, chẳng hạn như quinapril, quinapirilat và debrisoquine
(tất cả có nguồn gốc từ 1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline). 8
- Thuốc chống nấm, chẳng hạn như 2,2′-hexadecamethylenediisoquinolinium
dichloride, cũng được sử dụng như một chất khử trùng tại chỗ. Dẫn xuất này, được
điều chế bằng N -alkylation isoquinoline với dihalide thích hợp.
- Chất khử trùng, như N-laurylisoquinolinium bromide, được điều chế bằng N-
alkylation đơn giản của isoquinoline.
- Thuốc giãn mạch, một ví dụ nổi tiếng, papaverine 9