تعرف على علم الكيمياء
الكينولين Quinoline
- الكينولين مركب يتكون من دمج حلقة البريدين مع حلقة البنزين.
- الصيغة الكيميائية للكينولين كما بالشكل التالي:
- يوجـد الكينولين في قطران الفحم.
- وقد حصل عليه لأول مرة من تحلل مادة قلويدية تسمى الكونيين في الوسط القاعدي.
- ويحصل عليه تجارياً من قطران الفحم.
- له خواص قاعدية ضعيفة.
- الكينوليـن عبارة عن سائل عديم اللون يغلي عند 238 مo إلا أنه يتغير إلى الأصفر إذا تعرض للضوء.
- له رائحة تشبه تلك التي للبريدين.
- له قدرة الامتزاج مع أغلب المذيبات العضوية.
- يذوب نسبياً في الماء عند درجة حرارة الغرفة، كما يستخدم كمذيب ذي درجة غليان عالية.
- للكينولين طاقة تأرجحية تقدر بحوالي 47.3 ك سعر/جزيء.
- ويمكن تمثيل الكينولين بالصيغ التأرجحية التالية:
تحضير الكينولين Preparation of Quinoline
ومن أهم الطرق المتبعة في تحضير الكينولين:
(1) طريقة سكراب Skraup synthesis
– تتم هذه الطريقة بتسخين خليط من الأنيلين ونيتروبنزين والجليسرول وحمض الكبرتيك المركز وكبريتات الحديدوز.
– يعمل النيتروبنزين كعامل مؤكسد أما كبريتات الحديدوز فهي تعمل على جعل التفاعل أكثر هدوءاً وأقل شدة.
– ميكانيكية هذا التفـاعـل ليست مؤكدة إلا أنه يعتقد أن أول خطوة هي تحويل الجليسرول إلى إكـرالـدهيد الذي يضـاف إلى الأنيلين بطريقة إضافة 4.1 (1,4-Addition)
هذا مع العلم أن الأكرالدهيد نفسه لا يستخدم مباشرة لأنه يتبلمر تحت ظروف التفاعل، ولذلك يحضر تحت ظروف التفاعل من الجليكول.
(2) طريقة فريدلاندر Friedlander,s Synthesis
– يتم في هذه الطريقة تكاثف الكيتون مع أرثو- أمينو بنزالدهيد كما يلي:
وميكانيكة هذا التفاعل كما يلي:
وهاتان الطريقتان يمكن استعمالهما بصورة واسعة لتحضير الكينولينات ومشتقاتها.
الخواص الكيميائية للكينولين Quinoline reactions
– الخواص الكيميائية للكينوليـن تشبه تلك التي للبريدين والنفثالين أما تأثير ذرة النيتروجين فهو يقتصر على حلقتها فقط حيث تجعل لتلك الحلقة خواص البريدين.
– وعلى ذلك فأن مركب الكينوليـن تملك نفس خواص البريدين مع بعض التغير الناتج عن وجود حلقة بنزين ملاصقة لها.
تفاعلات الاستبدال الإلكتروفيلية
– الكينوليـن أكثر فاعلية من البريدين تجاه التفاعلات الإلكتروفيلية مثل النيترة والسلفنة والهجوم بصورة عامة يتم عند ذرتي الكربون 5 , 8 كما يتضح ذلك.
– ومن الصيغ التأرجحية السابقة يتضح أن هناك أشكالاً تأرجحية تحمل شحن منفصلة.
تفاعلات الاستبدال النيكليوفيلية
وقد وجد أن عملية الاستبدال النيكليوفيلية تتم بكل سهولة في موضعي (2) ، وفى بعض الأحيان تتم عند موضع (4) أي كما هو الحال في البريدين. مما يدل على أن الأشكال التأرجحية ذات الشحنة ذات أهمية خاصة.
ملخص تفاعلات الكينوليـن
المشتقات الألكيلية للكينولين
– ومن خواص المشتقات الألكيلية للكينولين خصوصاُ تلك التي في الموضعين (2) , (4)أن يكون لذرة الهيدروجين في المجموعة الألكيلية خواص حامضية
– ولذلك فأنه يمكن تحضير كثير من المركبات عن طريق استغلال هذه الخاصية وهذا ما يشبه ما هو موجود في حالة البريدين
– يمكن توضيح ذلك كما هو مبين في المعادلات التالية:
المراجع:
- كتاب المركبات الحلقية غير المتجانسة والحيوية للدكتور حمد بن عبدالله اللحيدان والدكتور محمد بن إبراهيم الحسن والدكتور سالم سليم الذياب – الطبعة الثانية – جامعة الملك سعود – المملكة العربية السعودية
- كتاب الكيمياء العضوية الأروماتية للدكتور محمد بن أبراهيم الحسن – الطبعة الأولى 1992م
- محاضرات 341 كيم كيمياء المركبات الحلقية غير المتجانسة Chemistry of Heterocyclic Compounds للدكتور عبدالله بن محمد الماجد – جامعة الملك سعود – السعودية
- كتاب الكيمياء العضوية للمؤلف د. حسن محمد الحازمي / الجزء الثاني
