Chinolina: struttura, sintesi, reazioni
La chinolina il cui nome I.U.P.A.C. è 1-azanaftalene è un eterociclo aromatico avente formula C9H7N ed è un liquido incolore dall’odore penetrante che tende ad ingiallire e diventare scuro nel tempo.
La chinolina, che insieme all’isochinolina è isoelettronica con il naftalene.
Essa fu estratta per la prima volta nel 1834 dal chimico tedesco Friedlieb Ferdinand Runge dal catrame di carbone la cui struttura è quella di anello benzenico e un anello piridinico fusi.
Essa è una base debole e reagisce in modo analogo alla piridina e al benzene e dà reazioni sia di sostituzione elettrofila che nucleofila.
Derivati della chinolina si trovano in diversi composti naturali e hanno proprietà antimalariche, antibatteriche, antifungine, cardiotoniche, antinfiammatorie e analgesiche.
Sintesi della chinolina
Può essere sintetizzata secondo la reazione di Skraup in cui l’anilina viene fatta reagire con acido solforico, glicerolo e un agente ossidante come il nitrobenzene
![reazione di Skraup reazione di Skraup](https://chimicamo.org/wp-content/uploads/2016/03/reazione-di-Skraup.jpg)
I derivati, come le 4-idrossichinoline sono ottenute con la sintesi di Conrad–Limpach dalla reazione dell’anilina con un β-chetoestere
![sintesi di Conrad–Limpach sintesi di Conrad–Limpach](https://chimicamo.org/wp-content/uploads/2016/03/sintesi-di-Conrad–Limpach.jpg)
Le chinoline sostituite sono ottenute con la:
1) sintesi di Combes in cui è fatta reagire l’anilina con β-dichetoni in cui avviene la chiusura dell’anello di una base di Schiff catalizzata da un acido
![sintesi di Combes sintesi di Combes](https://chimicamo.org/wp-content/uploads/2016/03/sintesi-di-Combes.jpg)
2) sintesi di Friedländer in cui la 2-amminobenzaldeide è fatta reagire con un chetone. Tale reazione è catalizzata da acido trifuoroacetico, acido toluensolfonico, iodio e una base di Lewis
![sintesi di Friedländer sintesi di Friedländer](https://chimicamo.org/wp-content/uploads/2016/03/sintesi-di-Friedlander.jpg)
3) reazione di Doebner–Miller in cui è fatta reagire l’anilina con un composto carbonilico α,β-insaturo in presenza di un acido di Lewis come il tetracloruro di stagno e un acido di Brønsted e Lowry, come l’acido p-toluensolfonico
![Doebner–Miller Doebner–Miller](https://chimicamo.org/wp-content/uploads/2016/03/Doebner–Miller.jpg)
Reazioni
Dà luogo a reazioni di sostituzione elettrofila sull’anello benzenico in posizione 8 e 5 piuttosto che sull’anello piridinico.
La nitrazione della chinolina dà luogo alla formazione di 5 e 8 nitrochinoline. I prodotti della solfonazione sono diversi a seconda della temperatura: a 220°C si forma in prevalenza l’acido 8-chinolinsolfonico mentre a 300°C si ha la sostituzione in posizione 6.
![sostituzione elettrofila sostituzione elettrofila](https://chimicamo.org/wp-content/uploads/2016/03/sostituzione-elettrofila.jpg)
La sostituzione nucleofila che nella chinolina avviene più rapidamente che non nella piridina si verifica nell’anello piridinico abitualmente in posizione 2.
![sostituzione nucleofila sostituzione nucleofila](https://chimicamo.org/wp-content/uploads/2016/03/sostituzione-nucleofila.jpg)
Può essere ridotta per idrogenazione catalitica con Nichel Raney con rottura dei doppi legami presenti nell’anello piridinico.
Può essere ossidata da permanganato di potassio con formazione dell’acido chinolinico. Esso è poco stabile dà luogo alla formazione di acido nicotinico.
Si riporta uno schema generale delle reazioni della chinolina
La chinolina e i suoi derivati trovano applicazioni nell’industria dei coloranti che sono utilizzati negli alimenti, nei cosmetici e nell’industria.
Inoltre è usata per la preparazione dell’idrossichinolina e della niacina e come solvente per resine e terpeni.