58. Химические свойства хинолина и его производных.

ХИНОЛИН,

Хинолин- основание, сильнее, чем анилин, и слабее, чем пиридин, рК_а 4,90. Легко протонируется по атому N, образуя с минер. к-тами ограниченно растворимые устойчивые соли  с алкил-, нек-рыми арил-, ацилгалогенидами и диалкилсульфатами - соответствующие четвертичные соли (соли хинолиния).  1-Алкилхинолинийгалогениды при нагр. в запаянной трубке до 300 °С претерпевают Ладенбурга реакцию с миграцией алкильного заместителя преим. в положения 2, 4 и 8; присоединяют цианид-анион с образованием 4-цианохинолинов, превращающихся в кислой среде в 4-хинолинкарбоновую (цинхониновую) к-ту. К 1-ацилхинолиниевым солям цианид-анион присоединяется, давая 1-ацил-2-циано-1,2-дигидрохинолины - соед. Рейссерта.  Электроф. замещение хинолина в мягких условиях идет преим. по положениям 5 и 8, напр. сульфирование дымящей H₂SO₄ при слабом нагревании, нитрованиесмесью HNO₃ и H₂SO₄ при 0 °С или галогенирование в конц. H₂SO₄ без нагревания в присут. Ag₂SO₄. Сульфирование при 230 °С идет в положение 5, при 300 С - гл. обр. в положение 6; нитрование с помощью Zr(NO₃)₄ протекает преим. в положение 7. Нитрование смесью HNO₃ и H₂SO₄ при нагр. приводит к смеси 5,7- и 6,8-динитрохинолинов (вторая нитрогруппа вступает в мета-положение к первой). Галогенирование хинолина в ССl₄ и нитрование HNO₃ в (СН₃СО)₂О или N₂O₄ протекает с хорошими выходами по механизму присоединения - отщепления и приводит к образованию соответствующих 3-замещенных производных.  Нуклеоф. аминирование хинолина NaNH₂ по Чичибабина реакции, алкилирование и арилирование литийорг. соед. или реактивами Гриньяра и гидроксилирование КОН или гипохлоритами щелочных металлов протекают преим. по положению 2.  При действии восстановителей или каталитич. гидрировании над Pt хинолин превращается в 1,2,3,4-тетрагидрохинолин, к-рый при дальнейшем гидрировании дает декагидропроизводное. Окисление надкислотами приводит к хинолин-N-оксиду, щелочным р-ром КМnО₄ или SeO₂ в кипящей H₂SO₄ -к 2,3-пиридиндикарбоновой (хинолиновой) к-те.  Хинолин выделяют при перегонке кам.-уг. смолы, нефтяных дистиллятов (т. кип. 230-240 °С), табака, алкалоидов цинхонина и хинина (в присут. щелочи в жестких условиях). Получают хинолин и его производные по Дёбнера-Миллера реакции, Скраупа реакции, Фридлендера синтезом, взаимод. ароматич. аминов с -кетоэфирами - синтезы Конрада-Лимпаха (р-ция 1) и Кнорра (2), циклизацией орто- аминопроизводных коричной к-ты (3) и др.:

   

Производные хинолина - основа произ-ва мн. лек. препаратов, напр.энтеросептола, аминохинола, трихомонацида, 

хиноцида и др., а также цианиновых красителей. Ядро хинолина входит в состав хинолиновых алкалоидов.

Химические свойства хинолинов и изохинолинов имеют много общего

со свойствами пиридинов, однако, существуют некоторые особенности, обусловленные наличием аннелированного бензольного кольца.

Атомы азота в хинолине (рКа 4.94) и изохинолине (рКа 5.40) обладают основными свойствами. Аналогично пиридину, они легко протонируются, кватернизуются, образуют комплексы с кислотамиЛьюиса (BF3, SO3 и т.п.).

Электрофильное замещение в хинолинах и изохинолинах идет только по бензольному кольцу в положения 5 и 8, все реакции идут в катионах хинолиния и изохинолиния. Селективное электрофильное замещение именно по бензольному кольцу вполне логично, т.к. аннелированный пиридиниевый

фрагмент этих бициклов, как известно, дезактивирован к электрофильной