Quinolinas e Isoquinolinas La quinolina y la isoquinolina son dos compuestos en los cuales la piridina se encuentra fusionada a un benceno. Ambos sistemas anulares se presentan en la naturaleza y han sido aislados del alquitrán de hulla. La quinolina es un líquido incoloro de olor penetrante y desagradable, pf = -15 ºC y pe = 238 ºC. La isoquinolina es un líquido incoloro de olor desagradable, pf = 27 ºC y pf = 242 ºC. Derivados de importancia comercial El alcaloide quinina, 1, es un medicamento tradicional contra la malaria. El esqueleto de la quinolina se ha empleado desde entonces como base para el diseño de muchos compuestos sintéticos contra la malaria, de los cuales la cloroquina, 2, es un ejemplo. Los colorantes cianina, 3, son también quinolinas de importancia comercial. El derivado tetrahidroquinolinico oxamniquina, 4, se utiliza para erradicar los esquistosomas (Schistosoma mansoni), que son una causa importante de enfermedad en las regiones tropicales. La papaverina, 5, un alcaloide del opio, es un relajante no especifico del músculo liso y un vasodilatador. Síntesis de quinolinas Síntesis de Skraup - Síntesis de Doebner-Vonmiller Síntesis de Combes Síntesis de Frielander Síntesis de Isoquinoleinas Síntesis de Bischler-Napieralski Síntesis de Pictet-Gams. Síntesis de Pictet-Spengler. Síntesis de Pomeranz-Fritsch Comportamiento químico de quinolinas e isoquinolinas Tanto la quinolina como la isoquinolina son sistemas aromáticos con una estabilidad de resonancia de ≈ 33 kcal/mol (menor a la mitad de la suma de las energías de resonancia del benceno y la piridina). En estos sistemas el benceno modifica la reactividad de la piridina y esta la del benceno. En las quinolinas e isoquinolinas al igual que en la piridina el orbital de no enlace del nitrógeno reacciona como amina terciaria, por lo tanto frente a electrófilos, el orbital “n” del nitrógeno es el primero que reacciona para formar los cationes quinolinio e isoquinolinio respectivamente En la imagen siguiente, se observa que en la nitración a 25 ºC, la quinolina e isoquinolina son mucho más reactivas que la piridina, pero mucho menos reactivas que el benceno. C5 C3 C7 C8 La sustitución electrofílica aromática de la quinolina e isoquinolina en condiciones similares a las que se utilizarían en el benceno, el electrófilo se une preferentemente sobre el carbono cinco (C5) o sobre el carbono ocho (C8). En condiciones violentas (alta temperatura) la S Ar se da preferentemente sobre C7. Para llevar acabo la S Ar sobre C3 (parte piridínica de la quinolina) se requieren condiciones especiales de reacción, en la parte piridínica de la isoquinolina no es posible llevar acabo la reacción de S Ar. E E E Nitración Halogenación Sulfonación Una característica de las quinolinas es que el nitrógeno heterocíclico puede reaccionar con electrófilos y posteriormente sufrir la adición de un nucleófilo sobre el carbono 2, para dar productos de adición. Este producto puede ser atacado por un electrófilo sobre C3 y posteriormente por eliminación regenerar el sistema aromático Sustición nucleofílica aromática en quinolinas e isoquinolinas La S Ar es una reacción característica de la quinolina e isoquinolina, de hecho son más reactivas que la piridina para esta reacción. La quinolina reacciona frente a nucleófilos fuertes (amiduros, alquiluros de litio, carbaniones) con los carbonos 2 y 4 (α y γ), la isoquinolina presenta reacciones de sustitución nucleofílica sólo sobre el carbono 1 N C4 C2 C1
