Акридин представляет собой органическое соединение и азотный гетероцикл формулы C 13 H 9 N. Акридины представляют собой замещенные производные исходного кольца. Это плоская молекула, которая структурно связана с антраценом, в которой одна из центральных групп CH замещена азотом. Подобно родственным молекулам пиридину и хинолину , акридин имеет слабую основность. Это почти бесцветное твердое вещество, которое кристаллизуется в иглах. Есть несколько коммерческих применений акридинов, когда-то акридиновые красители были популярны, но теперь они отнесены к нишевым приложениям, например, с акридиновым апельсином.. Название является отсылкой к едкому запаху и едкому раздражающему кожу действию соединения.
Имена | |
---|---|
Предпочтительное название IUPAC Акридин [3] | |
Другие названия | |
Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) | |
120200 | |
ЧЭБИ | |
ЧЭМБЛ | |
ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.005.429 |
Номер ЕС |
|
143403 | |
PubChem CID | |
Номер RTECS |
|
UNII | |
Номер ООН | 2713 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
Характеристики | |
C 13 H 9 N | |
Молярная масса | 179,222 г · моль -1 |
Появление | белый порошок |
Запах | Раздражает |
Плотность | 1,005 г / см 3 (20 ° C) [1] |
Температура плавления | 106–110 ° C (223–230 ° F, 379–383 K) при 760 мм рт. Ст. [1] |
Точка кипения | 344,86 ° C (652,75 ° F, 618,01 K) при 760 мм рт. Ст. [1] |
46,5 мг / л [1] | |
Растворимость | Растворим в CCl 4 , спиртах , (C 2 H 5 ) 2 O , C 6 H 6 [1] |
журнал P | 3,4 [1] |
Давление газа | 0,34 кПа (150 ° C) 2,39 кПа (200 ° C) 11,13 кПа (250 ° C) [4] |
Кислотность (p K a ) | 5,58 (20 ° C) [1] |
УФ-видимый (λ макс. ) | 392 нм [5] |
Магнитная восприимчивость (χ) | -123,3 · 10 −6 см 3 / моль |
Термохимия | |
Теплоемкость ( C ) | 205,07 Дж / моль · К [4] |
Стандартная мольная энтропия ( S | 208,03 Дж / моль · К [4] |
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 ) | 179,4 кДж / моль [1] |
Std энтальпии сгорания (Δ с Н ⦵ 298 ) | 6581,3 кДж / моль [4] |
Опасности | |
Пиктограммы GHS | [5] |
Сигнальное слово GHS | Опасность |
Положения об опасности GHS | H302 , H312 , H315 , H319 , H332 , H335 [5] |
Меры предосторожности GHS | Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р280 , Р301 + 312 , P302 + 352 , Р304 + 312 , Р304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P312 , P321 , P322 , P330 , P332 + 313 , P337 + 313 , P362 , P363 , P403 + 233 , P405 , P501 |
NFPA 704 (огненный алмаз) | [2] 2 1 0 |
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 500 мг / кг (мыши, перорально) [2] |
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | TWA 0,2 мг / м3 (бензолрастворимая фракция) [6] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Выделение и синтезы
Карл Гребе и Генрих Каро впервые выделили акридин в 1870 году из каменноугольной смолы . [7] Акридин отделяют от каменноугольной смолы путем экстракции разбавленной серной кислотой . Добавление к этому раствору дихромата калия приводит к осаждению бихромата акридина. Бихромат будет разложен с помощью аммиака .
Акридин и его производные можно получить многими способами синтеза. В синтезе акридинового Bernthsen , дифениламин конденсируют с карбоновыми кислотами в присутствии хлорида цинка . Когда муравьиная кислота является карбоновой кислотой, реакция дает исходный акридин. С более высокими и более крупными карбоновыми кислотами образуются производные, замещенные у мезоуглеродного атома.
Другие старые методы органического синтеза акридинов включают конденсацию дифениламина с хлороформом в присутствии хлорида алюминия , пропусканием паров ортоаминодифенилметана над нагретым глетом , нагреванием салицилальдегида с анилином и хлоридом цинка или дистилляцией акридона (9-положение карбонильной группы ) над цинковой пылью. [8] Еще один классический метод синтеза акридонов - реакция Лемштедта-Танасеску .
В энзимологии , акридон - синтазы ( ЕС 2.3.1.159 ) представляет собой фермент , который катализирует в химическую реакцию
- 3 малонил-КоА + N-метилантранилоил-КоА 4 CoA + 1,3-дигидрокси-N-метилакридон + 3 CO 2
Таким образом, двумя субстратами этого фермента являются малонил-КоА и N-метилантранилоил-КоА , тогда как его тремя продуктами являются КоА , 1,3-дигидрокси-N-метилакридон и CO 2 . [9]
Реакции
Акридин демонстрирует реакции, ожидаемые от ненасыщенного N-гетероцикла. Она подвергается N-алкилирование с алкилиодидами с образованием алкильных акридиния йодиды, которые легко превращаются под действием щелочной феррицианида кали в N - алкил acridones .
Основность
Акридин и его гомологи слабоосновны. Акридин представляет собой фотобазу, которая имеет основное состояние pKa, равное 5,1, аналогичное таковому у пиридина , и возбужденное состояние pKa, равное 10,6. [10] Он также имеет общие свойства с хинолином .
Восстановление и окисление
Акридины могут быть восстановлены до 9,10-дигидроакридинов, иногда называемых лейкоакридинами. Реакция с цианидом калия дает 9-циано-9,10-дегидропроизводное. При окислении перманганатом калия образуется акридиновая кислота (C 9 H 5 N (CO 2 H) 2 ), также известная как хинолин- 1,2-дикарбоновая кислота. [8] Акридиновый легко окисляются с помощью пероксимоносерной кислоты к акридиновому окиси амина . Положение углерода 9 акридина активируется для реакций присоединения . [11]
Приложения
Акридиновым скелетом обладают некоторые красители и лекарства. [12] Многие акридины, такие как профлавин , также обладают антисептическими свойствами. Акридин и родственные производные (такие как амсакрин ) связываются с ДНК и РНК благодаря своей способности интеркалировать . Акридиновый оранжевый (3,6-диметиламиноакридин) представляет собой метахроматический краситель, селективный по отношению к нуклеиновым кислотам, полезный для определения клеточного цикла.
Красители
Когда-то акридиновые красители были коммерчески значимыми, но сейчас они редко встречаются, потому что они не светостойкие. Акридиновые красители получают конденсацией производных 1,3-диаминобензола . Показательной является реакция 2,4-диаминотолуола с ацетальдегидом: [13]
9-Фенилакридин является исходным основанием хризанилина или 3,6-диамино-9-фенилакридина, который является основным компонентом красителя фосфина (не путать с газообразным фосфином ), побочного продукта при производстве розанилина . Хризанилин образует соли красного цвета, которые окрашивают шелк и шерсть в прекрасный желтый цвет; а растворы солей характеризуются тонкой желтовато-зеленой флуоресценцией. Хризанилин был синтезирован О. Фишером и Г. Кёрнером путем конденсации орто-нитробензальдегида с анилином, в результате чего орто-пара-диамино-трифенилметан восстанавливается до соответствующего ортоаминосоединения, которое при окислении дает хризанилин. Бензофлавин , изомер хризанилина, также является красителем и был получен К. Эхлером из мета-фенилендиамина и бензальдегида . Эти вещества конденсируются с образованием тетрааминотрифенилметана, который при нагревании с кислотами теряет аммиак и дает 3,6-диамино-9,10-дигидрофенилакридин, из которого бензофлавин получают путем окисления. Это желтый порошок, растворимый в горячей воде. [8]
Состав
Как установлено рентгеновской кристаллографией , акридин был получен в восьми полиморфных формах . Все они имеют очень похожие плоские молекулы с почти одинаковыми длинами связей и расстояниями связи. [14] [15]
Безопасность
Акридин вызывает раздражение кожи. Его LD50 (крысы, перорально) составляет 2000 мг / кг и 500 мг / кг (мыши, перорально). [2]
Смотрите также
- Люцигенин , хемилюминесцентное соединение, полученное из акридина.
Рекомендации
- ^ a b c d e f g h i Лиде, Дэвид Р., изд. (2009). CRC Справочник по химии и физике (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0.
- ^ а б в г «Паспорт безопасности акридина» . www.fishersci.ca . Fisher Scientific . Проверено 22 июня 2014 .
- ^ Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . . 2014. С. 211, 214. DOI : 10.1039 / 9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4.
- ^ a b c d Акридин в Linstrom, Peter J .; Маллард, Уильям Г. (ред.); Веб-книга NIST Chemistry, стандартная справочная база данных NIST номер 69 , Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург (Мэриленд), http://webbook.nist.gov (получено 22 июня 2014 г.)
- ^ a b c Sigma-Aldrich Co. , Акридин . Проверено 22 июня 2014.
- ^ Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0145» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Graebe, C .; Каро, Х. (июль 1870 г.). «Убер Акридин» . Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (на немецком языке). 3 (2): 746–747. DOI : 10.1002 / cber.18700030223 .
- ^ а б в Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии : Чисхолм, Хью, изд. (1911). « Акридиновый ». Британская энциклопедия . 1 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 155.
- ^ Майер В., Баумерт А., Шуман Б., Фурукава Н., Грёгер Д. (1993). «Синтез 1,3-дигидрокси-N-метилакридона и его превращение в рутакридон бесклеточными экстрактами культур клеток Ruta-graveolens». Фитохимия . 32 (3): 691–698. DOI : 10.1016 / S0031-9422 (00) 95155-0 .
- ^ Джозеф Р. Лакович. Принципы флуоресцентной спектроскопии 3-е издание. Спрингер (2006). ISBN 978-0387-31278-1 . Глава 7. стр. 260.
- ^ Г. Коллин, Х. Хёке, «Акридин» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана 2012, Wiley-VCH , Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a01_147
- ^ Денни (2002). «Производные акридина как химиотерапевтические агенты». Современная лекарственная химия . 9 (18): 1655–65. DOI : 10.2174 / 0929867023369277 . PMID 12171548 .
- ^ Томас Гесснер и Удо Майер "Триарилметановые и диарилметановые красители" в Энциклопедии промышленной химии Ульмана 2002, Wiley-VCH , Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a27_179
- ^ Стивенс, Питер В .; Шур, Эйнат; Лапид, Саул Х .; Бернштейн, Джоэл (2019). «Акридиновая форма IX» . Acta Crystallographica Раздел E . 75 (4): 489–491. DOI : 10.1107 / S2056989019003645 . PMC 6509685 . PMID 31161062 . S2CID 174807725 .
- ^ Шур, Эйнат; Бернштейн, Джоэл; Прайс, Луиза С .; Го, Руи; Прайс, Сара Л .; Лапид, Саул Х .; Стивенс, Питер В. (2019). «(Текущий) ландшафт твердых форм акридина: восемь превращений и гидрат» (PDF) . Рост и дизайн кристаллов . 19 (8): 4884–4893. DOI : 10.1021 / acs.cgd.9b00557 .
Литература
- Синтез бисинтеркалирующих агентов ДНК на основе акридина Джерард П. Молони, Дэвид П. Келли, P. Mack Molecules 2001 , 6, 230-243 [1] открытый исходный код
- Последние достижения в химии акридинов , A. Schmidt и M. Liu, Adv. Гетероцикл. Chem. 2015 , 115 , 287 - 353. [2] [обзорная статья, посвященная физическим свойствам акридинов, натуральным продуктам, имеющим акридиновое ядро, биологически активным акридинам, применению акридинов, новым синтезу и реакциям акридинов]
Внешние ссылки
- СМИ, связанные с акридином, на Викискладе?
- Синтез акридона в органическом синтезе 19 : 6; Coll. Vol. 2 : 15 [3] с о-хлорнадбензойной кислоты и анилина в реакции Goldberg .
- Синтез 9-аминоакридина в органическом синтезе 22 : 5; Coll. Vol. 3 : 53. [4] из N-фенилантраниловой кислоты.