喹啉化合物
- 格式:docx
- 大小:302.10 KB
- 文档页数:6
喹啉的分类
喹啉的分类可以按照多个方面进行划分:
1.化学结构分类:喹啉是一种含有一个六元环和一个氮原子的芳香胺类化合物,化学结构中常常出现在各种天然产物和药物中。
例如:喹啉、吡啶、苯并喹啉等。
2.用途分类:根据不同的用途,喹啉可以分为药物喹啉和工业用喹啉。
药物喹啉用于治疗各种疾病,如抗疟疾药物喹喔啉;工业用喹啉常用于染料合成、金属络合物制备等工业领域。
3.来源分类:喹啉可以分为天然喹啉和人工合成喹啉。
天然喹啉是由植物、动物或微生物等自然界中提取或产生的化合物,如奎宁和喹噁啉。
而人工合成喹啉是通过化学合成方法合成的。
4.生物活性分类:根据其生物活性不同,喹啉可以分为抗菌喹啉、抗病毒喹啉等。
例如,氟喹啉是一种抗病毒药物,喹啉铁是一种用于治疗贫血的铁剂。
5.环境分类:根据在环境中的行为和特性,喹啉可以分为固态喹啉、液态喹啉和气态喹啉等。
综上所述,喹啉的分类可以根据化学结构、用途、来源、生物活性和环境等多方面进行区分。
8-羟基喹啉分子式8-羟基喹啉是一种有机化合物,其分子式为C9H7NO。
它属于喹啉类化合物,具有一个羟基官能团。
该化合物具有许多重要的性质和应用。
8-羟基喹啉具有良好的溶解性。
由于其羟基官能团的存在,8-羟基喹啉可以与水分子形成氢键,从而增加其在水中的溶解度。
这使得它在药物合成和有机合成中具有广泛的应用。
此外,它也可以在有机溶剂中溶解,这使得它在实验室中的反应研究中得到广泛应用。
8-羟基喹啉具有抗氧化性质。
研究表明,8-羟基喹啉可以通过清除自由基来保护生物体免受氧化应激的伤害。
氧化应激是许多疾病的一个重要因素,如癌症、心血管疾病和神经退行性疾病。
因此,8-羟基喹啉被广泛用于抗氧化剂的研究和开发。
8-羟基喹啉还具有抗菌活性。
研究发现,该化合物对多种细菌和真菌具有抑制作用。
这使得它在医药领域中具有潜在的应用价值,可以作为抗生素和抗真菌药物的前体。
8-羟基喹啉还被用作金属离子的配体。
由于其分子中含有氮原子,它可以与金属离子形成配合物。
这些配合物在催化、分析化学和材料科学等领域具有重要的应用。
例如,8-羟基喹啉配合物可以作为催化剂用于有机反应的加速,也可以作为染料分子用于光电器件的制备。
8-羟基喹啉还具有荧光性质。
由于其分子结构的特殊性,它可以吸收紫外光并发射可见光。
这使得它在荧光染料和生物成像领域具有潜在的应用。
例如,科学家们可以利用8-羟基喹啉的荧光性质来标记和追踪生物体内的分子和细胞。
8-羟基喹啉是一种重要的有机化合物,具有良好的溶解性、抗氧化性、抗菌活性、金属配体性质和荧光性质。
这些性质使得它在药物合成、抗氧化剂研究、抗菌药物开发、催化剂设计、生物成像和材料科学等领域都具有重要的应用前景。
随着对8-羟基喹啉的进一步研究,相信它的应用范围将会更加广泛。
长春碱类药物的化学合成长春碱是一种重要的生物碱类药物,其化学合成过程涉及多个步骤和关键中间体。
下面将详细介绍长春碱的化学合成过程。
长春碱是一种典型的生物碱类药物,其结构包含一个呋喃环和一个喹啉环,是由两个环串联而成。
长春碱主要用于治疗胃肠道肿瘤和肺癌等多种肿瘤,具有良好的抗癌活性。
长春碱的化学合成过程可以分为四个关键步骤:合成喹啉化合物、制备中间体、构建呋喃环和总合成。
第一步是合成喹啉化合物。
喹啉化合物是长春碱合成的关键结构之一。
合成喹啉化合物的方法有多种,其中一种方法是通过二级胺与羧酸酐反应生成酰胺中间体,然后将中间体经过氧化还原反应得到喹啉化合物。
第二步是制备中间体。
长春碱的合成过程中有多个关键中间体,其中一个关键中间体是呋喃羧酸。
呋喃羧酸可以通过羧酸与酰氯反应生成酰胺中间体,然后通过还原和水解得到呋喃羧酸。
第三步是构建呋喃环。
呋喃环是长春碱分子中的另一个重要结构。
呋喃环的构建通常使用醛酮缩合反应,将酮化合物与醛化合物反应生成呋喃环中间体。
然后通过加热和酸催化的方法将呋喃环进一步合成为呋喃环酮。
第四步是总合成。
在得到所有的关键中间体之后,可以将它们进行串联和化学反应,最终合成长春碱。
这一步需要经过多个中间体的合成、反应条件的控制和结构的修饰,具有较高的难度。
总体来说,长春碱的化学合成涉及多个关键步骤和中间体的合成。
这些步骤和中间体的合成需要精确的实验条件和化学反应的控制。
长春碱的化学合成是一项复杂而重要的研究工作,对于研究人员来说具有一定的挑战性。
通过对长春碱的化学合成研究,可以为其药理作用的进一步探究提供重要的理论依据,并为其药物的开发和应用提供参考。
长春碱的化学合成是化学研究领域中的一个重要课题,对于深入理解生物碱类药物的化学性质和生物活性具有重要意义。
通过对长春碱的化学合成的研究,可以为其他生物碱类药物的合成和开发提供重要的参考和借鉴,进一步促进生物碱类药物的研究和应用。
喹啉的结构特征范文
喹啉(Quinoline)是一种芳香性有机化合物,化学式为C9H7N,具
有分子量为129.16g/mol。
喹啉是一种具有六元杂环的吡啶类化合物,其
分子结构由一个苯环和一个氮原子组成。
1.分子形状:喹啉的分子呈扁平的结构,苯环和氮原子平面共面排列。
这种扁平结构使得喹啉具有高度共轭性和芳香性质。
2.分子键与键长:喹啉的芳香六元环由C-C键和C-N键连接。
在喹啉
的化学键中,C-C键的键长为1.39Å,C-N键的键长为1.31Å,在六元环中
键角通常为120°。
3.共轭结构:喹啉的苯环和氮原子之间存在共轭结构,使得喹啉具有
很高的芳香性。
共轭结构提供了电子的稳定传递通道,也使喹啉在光学性
质和光电转换等方面具有应用潜力。
4.极性:喹啉分子中含有一个氮原子,氮原子具有较高的电负性,因
此喹啉具有一定的极性。
但是,由于苯环本身的芳香性抵消了氮原子的极性,所以总的来说,喹啉的分子是非极性的。
5.溶解性:喹啉在水中的溶解度较低,但在有机溶剂中具有较高的溶
解度。
喹啉具有较好的溶解性,这使得它在药物合成和有机合成领域得到
广泛应用。
6.晶体结构:喹啉可以形成具有安排有序的晶体结构。
其晶体结构通
常可以由X射线晶体学等方法确定,晶体结构中展示出了更多喹啉分子之
间的相互作用。
总之,喹啉是一种具有六元杂环的芳香性有机化合物,具有扁平的分子结构、高度共轭性、非极性、具有一定溶解度等特征。
这些结构特征赋予了喹啉很多独特的化学和物理性质,使其具有广泛的应用价值。
第1篇喹啉(Quinoline)是一类含有两个苯环和一个氮原子共轭的杂环化合物,其结构为C9H6N。
喹啉及其衍生物在医药、农药、染料等领域有广泛的应用。
在有机化学中,正确的命名对于化合物的研究、合成和交流至关重要。
以下是喹啉及其衍生物的命名次序规则:1. 确定主链首先,确定喹啉分子中的主链,即含有氮原子的喹啉环。
主链的命名通常以“喹啉”为基本名称。
2. 编号主链接下来,对主链进行编号。
编号的目的是为了指定取代基的位置。
编号应从氮原子开始,按照顺时针或逆时针方向进行,使得取代基的位次和最小。
3. 确定取代基确定喹啉分子中所有取代基的类型和位置。
取代基可以是烷基、卤素、羟基、羧基、氨基等。
4. 按照字母顺序排列取代基将取代基按照字母顺序排列,如果取代基的名称相同,则按照位次和大小排列。
5. 使用适当的前缀对于两个或两个以上的取代基,使用适当的前缀来表示它们的数量,如“二”、“三”等。
6. 添加取代基的名称在主链名称前添加取代基的名称,并注明其在主链上的位置。
7. 添加官能团名称如果喹啉分子中含有官能团,如羧基、羟基等,则在主链名称后添加官能团名称。
8. 使用适当的后缀对于含有多个官能团的化合物,使用适当的后缀来表示官能团的种类,如“-one”、“-ol”等。
举例说明以下是一些喹啉及其衍生物的命名示例:a. 喹啉这是最简单的喹啉化合物,主链上没有取代基。
b. 2-甲基喹啉在喹啉的2号碳原子上有一个甲基取代基。
c. 3,4-二甲基喹啉在喹啉的3号和4号碳原子上各有一个甲基取代基。
d. 2-羟基-3-甲基喹啉在喹啉的2号碳原子上有一个羟基取代基,在3号碳原子上有一个甲基取代基。
e. 1-甲基-2-苯基-4-羧基喹啉在喹啉的1号碳原子上有一个甲基取代基,在2号碳原子上有一个苯基取代基,在4号碳原子上有一个羧基取代基。
注意事项1. 当取代基的名称相同时,应按照位次和大小排列,如2,2-二甲基喹啉。
2. 当喹啉分子中含有多个官能团时,应按照字母顺序排列官能团名称,并使用适当的后缀。
喹啉类化合物的合成与性能研究喹啉类化合物是一类含有喹啉结构的有机化合物。
由于其稳定性好、活性强等特点,广泛应用于药物、杀虫剂、光电材料等领域。
本文将介绍喹啉类化合物的合成方法及其性能研究。
一、喹啉类化合物的合成方法1.格氏反应法格氏反应法是一种常用的合成喹啉类化合物的方法。
该反应是将胺与羰基化合物在酸性条件下反应,生成中间体后经过脱水和氧化反应,最终形成喹啉类化合物。
例如,将苯酞与苯胺反应,可得到喹啉类化合物4-苯基喹茶酮。
2.环氧化合物法环氧化合物法是将芳基环氧化合物和胺反应,生成中间体后水解和氧化反应而得到喹啉类化合物。
该方法具有简单、高收率等优点。
例如,将苯环氧化合物与苯胺反应,可得到喹啉类化合物N-苯基喹啉-2-胺。
3.金属催化法金属催化法是将芳基卤化物与氨或胺在金属催化下反应而得到喹啉类化合物。
该方法具有高反应物官能团兼容性及高选择性等优点。
例如,将3-溴苯基环辛烷与丁胺在钯催化下反应,可得到喹啉类化合物3-溴苯丁氨基喹啉。
二、喹啉类化合物的性能研究1.药物应用很多喹啉类化合物具有广泛的生物活性,如抗病毒、抗肿瘤、镇痛、抗抑郁等。
其中,喹啉类生物碱是一类药效强大、药性广泛的喹啉类化合物。
该类化合物主要以紫杉醇为前驱体合成。
例如,多西他赛为常用的抗癌药物,其合成方法主要通过从紫杉醇生物龙胆碱反应合成。
2.杀虫剂应用喹啉类化合物还可以作为杀虫剂应用于农业领域。
很多喹啉类化合物具有对昆虫和线虫的强烈毒杀作用。
例如,吡喹酮是一种广泛应用的昆虫杀虫剂,具有对多种昆虫有毒杀作用。
3.光电材料应用喹啉类化合物还具有在光电领域的应用前景。
喹啉类化合物具有向导电性发生转移和强的荧光性能的特点,可以作为太阳能电池、荧光材料等方面的应用。
例如,撑柱式铜喹啉取代其四氯化物或铜乙酸盐前体,可制备出具有高度导电性和荧光性能的材料。
结语喹啉类化合物的合成方法多种多样,适用于不同的化学需求。
喹啉类化合物在药物、杀虫剂、光电材料等领域都有广泛的应用,对未来的发展也具有不小的潜力。
喹啉类化合物的合成与应用喹啉是一类含有一个六元杂环的有机化合物,具有广泛的应用价值。
在药物和农药领域,喹啉类化合物已经展现出了其强大的疗效和杀菌作用。
本文将介绍喹啉类化合物的合成方法和一些常见的应用领域。
一、喹啉类化合物的合成方法1. 金属催化合成法金属催化合成法是合成喹啉类化合物的常用方法之一。
通过使用过渡金属催化剂,可以实现对芳香胺和亚硝酸盐的偶合反应,从而合成喹啉骨架。
这种方法具有反应条件温和、产率高和可重复性好等优点。
2. 自由基反应合成法自由基反应合成法是一种快速高效的方法,可用于合成复杂的喹啉类化合物。
该方法利用自由基引发剂,通过自由基的氧化还原反应,将芳香胺转化为喹啉类化合物。
这种方法具有反应条件温和、步骤简单和反应选择性好等特点。
二、喹啉类化合物的应用领域1. 药物领域喹啉类化合物在药物领域具有广泛的应用潜力。
喹啉衍生物具有抗菌、抗病毒和抗癌等活性,已经成为许多药物的有效成分。
例如,抗疟疾药物喹乙酯和抗肺癌药物紫杉醇等均含有喹啉骨架。
2. 农药领域喹啉类化合物在农药领域的应用也十分重要。
由于其良好的杀菌活性,喹啉衍生物被广泛应用于农作物保护。
喹啉类农药可以有效地控制病原菌的生长,提高农作物的产量和质量。
3. 发光材料领域喹啉类化合物还被应用于发光材料的制备中。
由于喹啉骨架的共轭结构和扩散能力,它们在荧光染料和有机发光二极管(OLED)等领域具有潜在的应用前景。
喹啉类化合物可以发出各种颜色的光,被广泛用于显示技术和照明领域。
4. 配合物合成领域在配位化学中,喹啉类化合物也是重要的配体。
喹啉配体能够与过渡金属形成稳定的配合物,具有良好的催化反应活性。
这些配合物在有机合成中常被用作催化剂,实现对各种有机反应的高效催化。
总结喹啉类化合物作为一类重要的有机化合物,在药物、农药、发光材料和配合物合成等领域具有广泛的应用。
通过金属催化合成法和自由基反应合成法,可以高效地合成喹啉类化合物。
随着科学技术的发展和研究的深入,我们相信喹啉类化合物的应用前景将更加广阔,为人类社会的发展做出更大的贡献。
喹啉分子式
喹啉是一种有机化合物,分子式为C9H7N。
它是一种含有芳香环的六元杂环化合物,具有广泛的应用领域。
喹啉具有很强的溶解性和稳定性,常用作有机合成中的溶剂。
它可以与许多有机物发生反应,形成各种有机化合物。
喹啉还可以作为一种催化剂,加速化学反应的进行。
在医药和农药领域,喹啉也被广泛应用。
例如,喹啉衍生物常用作抗菌药物,具有抗菌、抗病毒和抗癌等作用。
喹啉在生物领域也有重要的应用。
研究发现,喹啉可以与DNA发生作用,抑制DNA合成和修复,从而对抗某些疾病的发生和发展。
此外,喹啉还被用作染料和颜料的原料,具有良好的染色性能和光稳定性。
除了以上应用外,喹啉还在材料科学、能源领域等方面发挥着重要作用。
例如,在太阳能电池中,喹啉可以作为一种光敏剂,吸收光能并转化为电能。
在液晶显示器中,喹啉衍生物可以作为液晶分子,调控光的传递和反射。
喹啉作为一种重要的有机化合物,具有广泛的应用领域。
它在有机合成、医药、农药、生物、材料科学和能源等方面都发挥着重要作用。
随着科学技术的发展,喹啉的应用前景将会更加广阔。
喹啉结构式编号规则喹啉是一类重要的有机化合物,也是许多药物和农药的核心结构之一、喹啉分子的编号规则主要是根据分子中原子的连接方式和功能团的位置进行命名,下面将详细介绍喹啉的结构式编号规则。
1.基本结构式编号规则:喹啉的基本结构式编号规则是以2-喹啉酮为起始物,按照连接的原子数和位置进行编号。
2-喹啉酮的化学式为C9H7NO,根据其结构,我们可以将其编号如下:123456789,,,,,,CCCCCCNOC,,,,,,HHHHHHHHH2.代替基编号规则:当喹啉分子中存在代替基时,我们需要给代替基进行编号,编号顺序从最低的数字开始。
代替基的编号应该遵循如下规则:-代替基的位置编号应尽可能低。
-当同一个代替基出现多次时,每次都需进行编号。
3.多环喹啉化合物的编号规则:当喹啉分子中存在多个环时,我们需要给每个环进行编号。
编号的顺序一般是按照环的大小进行,较小的环应优先进行编号。
在进行环的编号时,需要考虑到分子中的代替基的可能位置,再进行编号。
4.合成喹啉的编号规则:当通过合成方法合成喹啉时,一般会在分子中引入一些官能团或功能基团。
这些官能团的位置也需要进行编号。
在编号时,需要按照以下规则进行:-官能团编号应从最低的数字开始。
-相同类型的官能团需要每次都进行编号。
-分子中含有多个官能团时,编号时需要考虑官能团之间的优先级。
综上所述,喹啉的结构式编号规则主要包括基本结构式编号、代替基编号、多环喹啉的编号和合成喹啉的编号规则。
在实际命名中,我们需要根据具体分子的结构和官能团的位置进行编号,并遵循上述规则进行命名。
喹啉结构式
喹啉是一种芳香族化合物,其结构式为C9H7N,它是由苯环和环
氧丙烷环组成。
下面我们来详细介绍喹啉的结构和性质。
1. 喹啉的结构
喹啉是一种六元环,它由五个碳原子和一个氮原子组成。
它的结
构中还包含了一个环氧丙烷环,这个环是由环氧基和丙烯基组成的,
其确立了喹啉的平面性。
由于环氧丙烷环的存在,使得喹啉的化学性
质更加活泼,容易被氧化、还原和加成等反应。
2. 喹啉的用途
喹啉是一种重要的有机中间体,它可以被用来合成许多有机化合物。
其中最重要的一种用途就是作为药物的原料。
例如,洛哌丁等治
疗癫痫、帕金森病和阿尔茨海默病的药物都含有喹啉结构单元。
此外,喹啉也被广泛应用于染料、涂料、橡胶、塑料、农药等领域。
3. 喹啉的性质
由于喹啉的结构中含有芳香环和环氧丙烷环,它具有丰富的化学
性质。
首先,喹啉的芳香环可参与许多典型的芳香性反应,如亲电取
代反应、亲核取代反应、芳香性互变异构反应等。
其次,环氧丙烷环
可与各种亲核试剂进行环开反应,形成不同的产物。
此外,喹啉还可
以进行自由基取代反应和还原反应。
4. 喹啉的安全性
在喹啉的制备和使用过程中需要注意其安全性。
喹啉具有刺激性
和眼刺激性,接触到皮肤和眼睛后应立即用大量清水冲洗。
此外,喹
啉的燃点较低,应避免接触明火和其他易燃材料。
总之,喹啉是一种重要的有机化合物,其含有的芳香环和环氧丙
烷环赋予其丰富的化学性质,使得其在药物合成等方面具有广泛的应
用前景。
在使用过程中应注意其安全性。
喹啉结构式编号规则喹啉是一种重要的芳香醇类化合物,它具有广泛的应用价值,被广泛运用于药物、农药、染料等领域。
喹啉的结构式编号规则是基于其结构特征进行制定的,下面就对该规则进行详细讲解。
一、命名优先级喹啉的结构式编号规则主要是基于其化学结构中各个官能团的位置、数量、种类等特征而制定的。
在进行编号时,需要遵循以下命名优先级:1. 确定主链2. 确定取代基的位置和数量3. 确定官能团的位置和数量二、主链的确定1. 找出含有最多环的链2. 若存在两条得分一样的链,则选择分支较少的一条为主链3. 若还无法确定,则选择最长的链为主链三、取代基的编号规则在确定主链后,需要对取代基进行编号,按照以下规则进行:1. 取代基编号顺序应该让编号最小的排在前面2. 如果两个取代基的编号相同,则根据字母表顺序排列3. 如果存在多个取代基,则按照其编号递增的顺序进行命名四、官能团的编号规则在确定了主链和取代基的编号后,需要确定官能团的位置和编号,按照以下规则进行:1. 官能团的编号应该遵循最小编号原则2. 如果存在多个官能团,则它们的编号应该基于主链上最小的官能团3. 如果存在相同位置的官能团,则优先级按照:酸>酯>硝基>氨基>羟基>环氧基>烷基>卤素>苯基>氯代烷基>醛基>酮基>酰基等依次排列结论:在进行喹啉结构式编号规则时,需要优先考虑主链的长度和芳香环的个数。
在确定取代基和官能团的位置和编号时,需要遵循最小编号原则和字母表排序原则。
以上就是喹啉结构式编号规则的详细讲解,希望能对大家学习化学命名规则有所帮助。
喹啉的结构式范文喹啉(Quinoline)是一种含有芳环和氮原子的有机化合物,化学式为C9H7N。
它是一种半芳香化合物,由一个苯环和一个吡啶环组成。
喹啉是一种具有多种重要化学性质和广泛应用的化合物,例如作为合成药物、染料和农药的原料。
喹啉是依赖于共振来稳定的化合物。
它的苯环和吡啶环之间共享一个π电子体系。
这种共振结构使得喹啉具有较强的稳定性和分子内共振能力,且与其他芳香族化合物相似。
HHH3C-CC-CH3NCNH-C,,,HCH-CH,HCH2喹啉的分子结构由两个部分组成:苯环和吡啶环。
苯环由六个碳原子组成,其中有三个氢原子被甲基基取代。
吡啶环是一个五元杂环,由一个氮原子和四个碳原子组成。
喹啉具有两个取代基,其中一个取代基是甲基基(CH3),位于苯环上;另一个取代基是氢基(H),位于吡啶环上。
这两个取代基的存在使得喹啉具有独特的化学性质和反应性。
喹啉中的氮原子是活性的,它可以参与多种反应。
例如,它可以通过质子化形成带正电荷的离子,也可以与亲电试剂进行亲核取代反应,形成新的化合物。
此外,喹啉具有较好的平面结构,它可以与其他分子发生π-π堆积作用,从而形成不同的配位化合物和超分子结构。
总体来说,喹啉是一个具有芳香环和活性氮原子的化合物,它由苯环和吡啶环组成。
它的稳定性和共振性质使得它在有机合成、药物、染料和农药等领域有着广泛的应用。
喹啉的结构为C9H7N,其中一个取代基是甲基基(CH3),另一个取代基是氢基(H)。
喹啉的氮原子具有较强的活性,并能参与多种反应。
专利名称:一种喹啉类化合物及其合成方法与应用专利类型:发明专利
发明人:柏连阳,李祖任,罗丁峰,邬腊梅,彭琼
申请号:CN201910554548.3
申请日:20190625
公开号:CN110143946A
公开日:
20190820
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种喹啉类化合物及其合成方法与应用,其结构是如下:本发明在传统的喹啉酸结构的基础上,引入了吡唑结构,形成一类新喹啉酸的衍生物。
本发明中的喹啉类化合物合成方法简单易行,易于实现批量化生产。
本发明的喹啉类化合物除草效果较好,且对具有抗性的杂草有很好的效果。
申请人:湖南省农业生物技术研究所
地址:410126 湖南省长沙市芙蓉区远大二路892号湖南农科院实验大楼
国籍:CN
代理机构:长沙永星专利商标事务所(普通合伙)
更多信息请下载全文后查看。
喹啉的结构特征范文
喹啉是一种单环芳香化合物,它的结构特征包括分子式、分子量、官能团等。
1.分子式:
喹啉的化学式为C9H7N,由9个碳原子、7个氢原子和1个氮原子组成。
2.分子量:
喹啉的相对分子质量为129.16 g/mol。
3.环结构:
喹啉是由一个六元环和一个五元环组成的,它们共用一个碳原子。
六元环由5个碳原子和1个氮原子组成,五元环由4个碳原子和1个氮原子构成。
这两个环的相对位置使得喹啉具有平面结构。
4.成键:
喹啉中碳和氮原子之间通过σ键连接。
喹啉的芳香性来自于其平面结构,其中含有三个共轭双键。
这些双键有助于维持分子稳定性,并提供其特殊的化学性质。
5.官能团:
喹啉分子中没有明显的官能团,它是一个相对简单的化合物。
然而,喹啉通过与其他化合物的反应来引入不同的官能团,以获得更多的化学反应途径。
6.极性:
喹啉是一个非极性分子,因为芳香化合物通常不具有明显的极性。
虽然喹啉中包含了氮原子,但由于芳香性的存在,其分子整体呈现出非极性特征。
7.溶解性:
由于喹啉的非极性特性,它在非极性溶剂中(如环烷烃)具有较高的溶解度。
相反,喹啉在水中的溶解度较低。
这是因为水是极性溶剂,而喹啉是非极性分子。
总结:
喹啉是一种由一个六元环和一个五元环组成的单环芳香化合物。
它的分子式为C9H7N,分子量为129.16 g/mol。
喹啉本身没有明显的官能团,但可以通过反应引入其他官能团。
喹啉是一个非极性分子,具有较高的溶解度于非极性溶剂中。
喹啉类生物碱抗疟疾研究进展[摘要]喹啉类药物自被发现以来已成为全球主要的抗疟原虫药物,本文主要讨论了喹啉类化合物母环的形成及其抗疟的作用机制。
[关键词]喹啉类、疟疾、抗疟作用机制引言疟疾被WHO列为严重威胁人类健康的三大感染性疾病之一。
全球20多亿人生活在疟疾流行区,每年3亿~5亿人发病,死亡200多万人。
喹啉类生物碱被发现具有抗疟原虫的功效从而成为主要的抗疟药物。
正文喹啉类生物碱是以喹啉环为基本母核衍生而成,来源于邻氨基甲苯酸途径。
主要分布在芸香科、珙桐科、茜草科金鸡纳属等植物中,具有多种生物活性。
主要包括具有抗疟疾活性的奎宁类和具有抗肿瘤活性的喜树碱类。
奎宁类生物碱最初是从茜草科金鸡纳属植物中分离得到,又称为金鸡纳生物碱,如奎宁、辛可宁;喜树碱类生物碱是从喜树中分离得到的具有细胞毒活性的喹啉类成分,如喜树碱为DNA拓扑异构酶I的特异性抑制剂,其结构改造产物有许多已经成药,如依立替康用于治疗直肠癌已于1994年在美国上市,用于治疗结肠癌、胃癌、肝癌等消化系统肿瘤的羟喜树碱也已在我国上市。
另外,来源于茵芋叶中的茵芋碱及来源于白鲜根中的白鲜碱等均属于喹啉类生物碱。
1 喹啉类化合物母环的形成喹啉类药物的合成一般以喹诺酮环为基础,喹诺酮环合主要有 2 种方法,一是苯胺甲叉丙二酸二酯在加热或酸催化下发生 Gould-Jacobs 环化反应[1-2]; 二是2-( 2-卤代苯甲酰基) -3-氨基丙烯酸酯在碱作用下发生分子内亲核取代而环合,如图 1 所示。
1. 1 由取代芳胺为原料取代苯胺与甲叉基丙二酸二酯( EMME) 在 120 ~130 ℃反应得到取代苯胺基亚甲基丙二酸二乙酯,不经分离在高温下发生环合反应。
环合条件通常有 2 种,一种是在惰性高沸点溶剂中( 如二苯醚、石腊油、柴油等) 加热环合,另一种是在 Lewis 酸或 PPA、PPE、Ac2O-H2SO4、P2O5等中可完成环化反应[3-6],生成的 4-氧代喹啉在氯化剂作用下得4-氯喹啉,4-氯喹啉可进一步衍生为不同的喹啉化合物,如图 2 所示。
取代苯胺也可与草酰乙酸二乙酯在醋酸溶液中反应,得 2-苯亚胺基丁二酸二乙酯,再高温环合形成喹诺酮环[7],如图 3 所示。
1. 2 经苯环的亲核取代反应成环2-( 2-卤代苯甲酰基) -3-氨基丙烯酸酯在碱作用下发生分子内亲核取代而环合。
取代芳甲酰乙酸乙酯在乙酸酐存在下和原甲酸三乙酯反应,生成 2-取代芳酰基-3-乙氧基丙烯酸酯,再用胺置换乙氧基得 2-( 2-卤代苯甲酰基) -3-氨基丙烯酸酯,碱性条件下环合,合成路线如图 4 所示。
分子内亲核成环反应中,离去基团 X 可以是 F、Cl和 Br 等,一般都需在 DMF 的碱性溶液中完成,所用碱的碱性强弱主要依据苯环上离去基团 X 的离去能力和氨基的亲核能力决定。
常用强碱氢化钠,若苯环上的离去基团活泼或氨基的亲核能力强,也可以采用氢氧化钠或碳酸钾作为缚酸剂[2,3,5]。
2 喹啉类抗疟疾药的现状抗疟药的研究,始于亚甲基蓝(Ⅰ),不断研究,进而发现了用长链的碱性基团代替其中的一个甲基,所得化合物(Ⅱ)的抗疟作用增强,从而确定碱性侧链在抗疟作用上的药效意义[8]。
疟疾是人体感染了疟原虫,疟原虫在人体内进行无性生殖而导致的病症。
它在人体内进行无性生殖,可分为3个阶段:①红外期或潜伏期,此时疟原虫未进入血液红细胞。
受感染者被蚊叮咬时,将其唾液中子孢子输入人体,在30 min内侵入肝细胞,开始其红细胞前期发育和裂体增殖。
因此期不发生症状,故称为疟疾的潜伏期。
②红内期,此阶段有部分疟原虫在肝内大量繁殖破坏肝细胞而进入血液,侵入红细胞,经滋养体发育成裂殖子,并破坏红细胞,释放出大量裂殖子及其代谢产物,再加上红细胞破坏产生大量变性蛋白,到一定程度,刺激机体,引起寒战、高热等症状,从红细胞内逸出的裂殖子又复进入红细胞进行发育。
如此周而复始,每完成一个无性生殖周期,引起一次症状发作,不同种的疟原虫完成无性生殖周期所需时间不同:恶性疟36~48 h,间日疟48 h,三日疟72 h。
③继发性红细胞外期,间日疟原虫在红细胞内期进行无性生殖时,在肝细胞内仍然有疟原虫生长、发育。
此时肝细胞内疟原虫的来源尚无定论[9]。
奎宁及其类似物是从茜草科植物金鸡纳树皮中提取分离出的一种生物碱,是最早用于治疗疟疾的有效药物。
奎宁为二元碱,喹核碱环上的氮原子碱性较强,喹啉环上氮原子的碱性较弱。
奎宁能杀灭各种疟原虫红内期裂殖体,对间日疟疗效较好,但毒性较大;毒性表现为恶心、呕吐、耳鸣、头痛、视力和听力减退等,重者出现中毒症状。
随着合成抗疟药的问世,奎宁已不再作为控制疟疾症状的首选药物。
红内期抗疟药物的合成,主要在侧链上引入碱性基团,如在喹啉环C8位上引入碱性侧链,发现了扑疟喹(Ⅲ),它的抗疟作用虽然很强,但毒性大。
对喹啉类分子的构效关系研究发现,4-氨基喹啉类抗疟药,如氯喹(Ⅳ)为较好的控制临床症状药,能迅速杀灭裂殖原虫,虽然已在世界多数地区出现恶性疟原虫对氯喹的耐药性,但氯喹至今对三日疟原虫和卵形疟原虫都十分敏感,对间日疟原虫仍保持较高的治疗价值仍是目前主要的抗疟药。
4-氨基喹啉类药物还有羟氯喹啉、氨甲喹、氨酚喹、奎宁、硝喹,它们可以杀灭红内期的疟原虫,能有效地控制症状。
但对红外期无效,不能阻止复发,不能根治间日疟。
抗疟作用机制描述:①通过喹啉环上带负电的基团与DNA双螺旋中鸟嘌呤上带正电的2-氨基接近,使喹啉环插到DNA双螺旋之间形成稳固的复合物,从而阻止DNA的复制和RNA 的转录;②由于大量药物浓集于红细胞内,使红细胞内pH值升高,抑制疟原虫蛋白酶的活性,使其摄入的氨基酸减少,原虫缺少氨基酸而分裂受阻;③抑制疟原虫对磷酸的摄取,也减少DNA的复制和RNA的转录[10]。
这类药物副作用少,仅有头痛、头晕、瘙痒、耳鸣,停药后可消失,但长期大剂量应用时,往往造成蓄积中毒,肝功能异常,视力模糊。
经过对氯喹的结构改造,使其脂肪双氨基侧链改成取代氨酚侧链得到咯萘啶(V,又名疟乃停),大量研究表明,它能有效杀灭裂殖体,不论口服、肌肉注射或静脉点滴,抗疟疗效显著,而且对氯喹有耐药性的疟原虫感染有效[11]。
随后又研制出哌喹、羟基哌喹、咯啶、常咯啶以及磷酸萘酚喹,它们都是较理想的抗疟药[12]。
氯喹的一个衍生物为哌喹(VI),其抗疟作用与氯喹相似,由于口服吸收后储存于肝脏,以后缓慢释放进入血液,故作用持久,临床上用于疟疾症状性预防[13]。
展望目前,疟原虫抗性机制尚未确定,由于一些人为因素如药物滥用、患者用药不彻底、用药单一等导致疟原虫对药物的敏感性不断下降。
为有效解决疟原虫的抗药性和延缓抗药性的发生,除在疟疾流行区推广合理用药外,复方制剂和联合用药方案得到大力倡导。
目前常用的联合用药有复方蒿甲醚、青蒿琥酯-甲氟喹/磺胺多辛/乙胺嘧啶/阿莫地喹、奎宁-四环素/多西环素/克林霉素、氯喹-磺胺多辛/乙胺嘧啶以及氯丙胍-氨苯砜。
目前治疗疟疾的特效药复方磷酸萘酚喹为我所独立研制,具有明显的增效和延缓抗性作用。
随着现代药理学、生物化学及分子生物学的发展,相信在不久的将来能够最终阐明疟原虫抗性产生的机制,并研制出解决抗性问题的抗疟特效药。
参考文献[1]刘明亮,郭慧元.氟喹诺酮类抗菌药及其合成方法[J].国外医药抗生素分册,2005,26( 4) : 160 -165.[2]汪敦佳,方正东.喹诺酮类抗菌化合物的环合反应研究化学[J].反应工程与工艺,2003,19( 3) : 237 -241.[3]陈磊,高忠良,刘雁,等.喹诺酮类药物母环的衍变及合成研究[J].精细石油化工进展,2005,6( 11) : 37 -42.[4]Serena P,Lorenzo B,Teresa S,et al. Investigations on the4- Quinolone-3-carboxylic Acid Motif. 2. Synthesis andStructure-Activity Relationship of Potent and Selective Can-nabinoid-2 Receptor Agonists Endowed with AnalgesicAc-tivity in Vivo [J]. J Med Chem,2008: 5075 - 5084.[5]周伟澄.氟喏诺酮类抗菌药物的合成[J].中国医药杂志,1992,23( 6) : 226 -237.[6]郭惠元,田治明.喹诺酮类抗感染药物的合成与有关化学[J].中国抗生素杂志,2000,25( 5) : 321 -352.[7]Surrey AR,Hammer HF. Some 7-Substituted 4-Aminoquino-line Derivatives [J]. J Am Chem Soc,1946,68: 113 -116.[8]四川医学院编.药物化学[M].人民卫生出版社,1979,206-207.[9]仉文升,李安良主编.药物化学[M].高等教育出版社,2000,529-520.[10]吴景时,主编.药理学[M].人民卫生出版社,1994,59-60.[11]上海第十四制药厂,等.凶险型脑型疟疾抢救新药磷酸咯啶的药理和临床研究[J].中华内科杂志,1981,2:180.[12]郑贤育,陈昌,高芳华,等.抗疟新药咯萘啶及其类似物的合成[J].药学学报,1982,2:118.[13]单成启,刘光裕,焦铀卿.复方蒿甲醚片治疗恶性疟疾167例的效果[J].军事医学科学院院刊,1995,19:234.。