Синтез та властивості 4-заміщених 2-метилхіноліну

Виходи реакції досягають 60-80%. В реакцію вступають аліфатичні, ароматичні та гетероциклічні альдегіди. Кетони реагують складніше.  

 

 

При взаємодії аліфатичних або ароматичних альдегідів з кислотами, які містять активну метильну групу в α-положенні по відношенню до карбоксильної групи, в середовищі піридину (часто з додаванням піперидину) при температурі 100 0С поряд з реакцією Кневенагеля протікає декарбоксилювання – модифікація Дебнера (рис. 2. 5).

СН3СНО + СН2 (СООН) 2 → СН3СН=СНСООН + СО2↑ + Н2О

С6Н5СНО + CH2 (CN) COOH → C6H5CH=CHCN + СО2 ↑+ Н2О

 

 

Методика проведення реакції. Декілька крапель досліджуваного розчину наносять на предметне скло та додають по одній краплі натрій ацетату, концентрованої оцтової кислоти, бензальдегіду. Утворюється осад яскраво-жовтого кольору, який свідчить про наявність метильної групи. Вихідні речовини зазвичай нагрівають (не вище 100 0С) в етанолі, бензолі або піридині. Іноді для протікання реакції достатньо простого змішування розчинів реагентів при кімнатній температурі [34, 35].

 

 

 

Було проведено квантово-хімічні розрахунки за допомогою програмного забезпечення Mopac 2016, для хіноліну, 2-метил (феніл) заміщених хіноліну а також їх хлоропохідних. Визначено значення зарядів для Карбону у положеннях 2 і 4, та заряд на атомі Нітрогену і його зміну при введенні хлору в положення С4 (рис. 3. 1).

 

 

З введенням метильної або фенільної групи значення негативного заряду на атомі Нітрогену змінюється, підвищуються основні властивості хінолінового циклу. Введення метилу є більш ефективним. При введенні Хлору у 4 положення, значення заряду на атомі Нітрогену та на атомі С4 збільшується. Цепризводить до посилення нуклеофільних властивостей. Даний ефект більш виражений у випадку метилу.

 

 

Синтез алкоксизаміщених 4-тіохінолінів проводився у декілька стадій. Ці стадії можна представити у загальному вигляді, в результаті наведених реакцій одержуємо хлоропохідні алкоксизаміщених хіноліну (рис. 3. 2).

 

 

Під час взаємодії певних 4-хлорохінолінів з відповідними тіокарбоновими кислотами і з гомоцистеїном утворюються алкоксизаміщені 4-тіохіноліни та їх похідні (рис. 3. 3).

 

 

 

Основою для синтезу пірроло[1, 2-a]хіноліну є 2-метилзаміщені4-хлорохіноліни. Синтез проводиться в середовищі бензолу при нагріванні і включає проміжну стадію. З отриманого Cl-заміщеного пірроло[1, 2-a]хіноліну отримують S-заміщені сполуки (рис. 3. 4).

 

 

 

За допомогою використання пакетів програм HyperChem 2010та ACD/Labs 6. 0 шляхом використання фізико-хімічних дескрипторів для знаходження кількісного співвідношення «структура-властивість» було отримано деякі фізико-хімічні показники досліджуваних сполук (табл. 3. 1, 3. 2).

 

 

Дуже важливою характеристикою будь-якої біологічно активної речовини є ліпофільність (гідрофобність) – модель розподілу досліджуваної речовини між двома фазами, що не змішуються (найчастіше використовується система октанол − вода). Ця характеристика легко модулюється за допомогою використання відповідного дескриптора і найчастіше використовується для оцінки здатності речовини подолати біологічні мембрани [34].

Коли досліджувана речовина знаходиться у водній фазі у вигляді молекул (незаряджених часток) для характеристики ліпофільності використовують показник logP (Р – коефіцієнт розподілу на межі октаном − вода). Якщо досліджувана речовина у водному розчині частково знаходиться у дисоційованому стані у вигляді заряджених часток (йонів), то буде існувати певна динамічна рівновага між різними формами сполуки, яка буде змінюватись в залежності від рН середовища.

Ліпофільність такої системи буде визначатись коефіцієнтом розподілу log D- співвідношення сум активностей всіх компонентів органічної та водної фаз. Для порівняння взято отримані квантово-хімічним розрахунком значення ліпофільності logP для нейтральних форм алкоксизаміщенних 4-тіохінолінів та значення коефіцієнту розподілу logDпри рН=7. Дане значення рН обране через те, що рН більшості тканинних рідин організму слабколужне підтримується в межах 7, 1-7, 4: середня величина рН крові людини складає 7, 4, рН лімфи – 7, 35-7, 40, міжклітинної рідини – 7, 26-7, 38, внутрішньосуглобної рідини – 7, 3, хоча рН слини в окремих випадках може коливатись в більш широкому діапазоні – від 6, 5 до 7, 5 [35, 36].

 

 

У ПМР-спектрах (2-R-хінолін-4-ілcульфаніл) карбонових кислот та їх похіднихвиявлено:

− складний мультиплет протонів ароматичних ядер ( = 7, 18-8, 29 м. д.) ;

− сигнали протонів тіометиленової групи в четвертом положенні хінолінового циклу;

− сигнали протонів замісників у гетероциклах (рис. 3. 4, 3. 5, 3. 7, 3.