3.7.2.1. Нитрование.

Изохинолин гладко нитруется нитрующей смесью при комнатной температуре, давая с высоким выходом смесь 5- и 8-нитроизохинолинов, которая содержит около- 90% 5-нитроизохинолина. При повышении температуры доля 8-нитроизохинолина в смеси несколько повышается.

Кинетические исследования этой реакции подтверждают, что электрофильной атаке подвергается катион изохинолиния.

Нитрование 1- и 4-бензилизохинолинов приводит к 4-нитробензиль-ным производным. Замещения в ядре изохинолина не происходит.

1-Фенилизохинолин нитруется как в ядро изохинолина, так и в «заместитель», что дает 5-нитро-1-(м-нитрофенил)изохинолин.

В реакции участвует соль изохинолиния, гетероциклический фрагмент которой по отношению к фенильному заместителю ведет себя как ориентант II рода.

3.7.2.2. Сульфирование.

При сульфировании изохинолина олеумом, содержащим 40% и более оксида серы (VI) в жестких условиях (180С) основным продуктом является изохинолин-5-сульфокислота. В качестве минорного продукта обнаружена изохинолин-8-сульфокислота, доля которой в реакционной массе может возрасти при ужесточении условий синтеза.

3.7.2.3 Галогенирование.

В присутствии хлорида алюминия в качестве катализатора бромирование изохинолина протекает как прямая электрофильная атака атома углерода С₍₅₎.

При нагревании гидробромида изохинолина с бромом и однохлористой серой образуется 4-бромизохинолин, что является следствием замещения атома водорода, протекающего по механизму присоединения-отщепления.

Иодировать изохинолин можно монохлоридом иода.

3.7.2.4. Меркурирование.

При нагревании (160С) изохинолина с ацетатом ртути образуется изохинолин-4-меркурацетат. Полученный продукт действием раствора хлорида натрия может быть превращен в соответствующее хлормеркурпроизводное.

Реакция протекает по механизму присоединения-отщепления и включает образование N-меркурацетата 1-ацетокси-1,2-дигидроизохинолина.

3.7.3. Реакции нуклеофильного замещения атома водорода.

Несмотря на присутствие нескольких электронодефицитных атомов углерода в молекуле изохинолина объектом нуклеофильной атаки молекулы становится атом углерода С₍₁₎. В случаях, когда у атома углерода С₍₁₎ находится заместитель, реакция с нуклеофилами не идет.

2.7.3.1. Аминирование.

Изохинолин аминируется по Чичибабину действием амида натрия или калия в инертном растворителе или жидком аммиаке с образованием 1-ами-ноизохинолина.

3.7.3.2. Гидроксилирование.

Сплавление изохинолина с гидроксидом калия при 200С дает 1-изо-хинолон, называемый также изокарбостирилом.

Гидроксилирование изохинолина может быть осуществлено ферментативно.

1-Фенилизохинолин не гидроксилируется.

3.7.3.3. Алкилирование и арилирование.

Алкилирование и арилирование изохинолина литийорганическими соединениями и реактивами Гриньяра протекает как нуклеофильное замещение водорода по механизму присоединения-отщепления и приводит в основном 2-алкил или 2-арилизохинолинам.

1-Алкил-1,2-дигидроизохинолины вполне устойчивы и могут быть получены гидролизом литиевых производных.

Для метилирования изохинолинa применяют метилсульфинилметилкалий в ДМСО.