吖啶
吖啶(英語:,汉语发音为“阿定”)是一种含氮的杂环有机化合物,其化学式为C13H9N。吖啶的分子结构与蒽类似,可视作蒽的中间环系上的一个CH被氮取代后形成的物质,因此也被称为氮蒽、一氮蒽或夹氮蒽。吖啶可以从煤焦油中提取,也可以通过其他方法合成。吖啶的衍生物多为染料,也是制取某些杀菌剂和药物的母体。
吖啶 | |
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IUPAC名 acridine 吖啶 或 10-氮杂蒽 | |
别名 | 氮蒽,氮杂蒽,杂氮蒽,一氮蒽,二苯并吡啶,2,3-苯并喹啉 |
识别 | |
CAS号 | 260-94-6 |
PubChem | 9215 |
ChemSpider | 8860 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYAF |
ChEBI | 36420 |
性质 | |
化学式 | C13H9N |
摩尔质量 | 179.217 g·mol⁻¹ |
外观 | 无色或浅黄色片状或针状结晶 |
密度 | 1.005 |
熔点 | 107 °C |
沸点 | 346.726 °C |
溶解性(水) | 微溶于水 |
溶解性(其他溶剂) | 易溶于乙醇、乙醚、烃类和二硫化碳 |
危险性 | |
警示术语 | R:R22 |
安全术语 | S:S22, S36 |
欧盟分类 | Xn |
主要危害 | 刺激性,致癌 |
闪点 | 153.796 °C |
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。 |
发现与命名
天然的吖啶和结构相似的蒽共存于煤焦油中。1870年德国化学家卡尔·格雷贝和海因里希·卡罗从煤焦油中的蒽组分里第一次分离出了吖啶,他们用的是如下的方法:
分离出的吖啶带有刺激性气味,并且对皮肤有刺激性,故采用“acris”(意为刺激性的)来为之命名,之后研究者采用了多种编号方式来标记吖啶上的碳原子和氮原子。后来,格雷贝于1893年提出的方式被广泛承认,即以氮原子的位置为10,氮原子的对位为9,之后依次标记1-8位[2]。
合成方法
除了从煤焦油中提取吖啶以外,还有多种合成吖啶的途径。
性质
化学性质
吖啶的水溶液呈弱碱性,pKa为5.6, 与吡啶相仿,其中的氮可以与比较强的酸反应,形成可溶性的铵盐。因此在煤焦油中加入稀硫酸后,吖啶可以形成盐而被溶解,与蒽分离开。吖啶盐的稀溶液有蓝绿色荧光,稀的吖啶盐溶液显露绿色荧光,继续稀释时,由于盐的水解,吖啶的成分增多,逐渐变为紫色荧光[4]。由于溶液的颜色会随溶液的pH值产生变化,变色范围是4.5~5.5,所以可以用来做酸碱指示剂。吖啶中的氢被氨基取代后生成氨基吖啶,由于共轭效应增强,氨基吖啶的碱性较强。
吖啶结构中的9和10两个位置的化学性质较其他位置活泼,比如氢化时,会首先生成9,10-二氢吖啶。由于10位上氮的影响,吖啶的9位上的电子密度较低,易于发生亲核取代,如吖啶可以在液氨中与氨基钠反应,生成9-氨基吖啶[5]。吖啶中的苯环上较难发生亲电取代反应,但高温下可与溴发生溴化反应、生成2-溴吖啶和2,7-二溴吖啶。吖啶也可以发生硝化和磺化反应等,但硝化产物为混合物,以9-硝基吖啶居多。
应用
吖啶的衍生物多为染料、1912年保罗·埃尔利希以吖啶黄为母体合成了治疗非洲锥虫病的药物,开创了将吖啶染料用于合成杀菌剂和药物的研究领域[7]。在吖啶的常见衍生物中,9-氨基吖啶是种染料,可作局部杀菌剂,也是抗疟疾药阿的平的母体。吖啶3和6两个位置的氢被氨基取代后是药物普罗黄素的主要成分。3,6-二氨基吖啶的季铵盐吖啶黄是一大类吖啶染料的母体[4]。
参考文献
- Graebe, C; H. Caro. Ann. Chem. 1871, 187: 265–283. 缺少或
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为空 (帮助) - R. Morrin Acheson. . John Wiley & Sons. 2009: 1–2. ISBN 9780470188095.
- Bernthsen, A; F. Bender. Chem. Ber. 1883, 16: 1971. 缺少或
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为空 (帮助) - . 北京: 中国大百科全书出版社. 2009: 1–1.
- Raj K. Bansal. 3rd. New Age International limited (P) ltd. 1999: 360–363. ISBN 81-224-1212-2.
- . [2013-01-15]. (原始内容存档于2019-05-17).
- K. R. Mahadik. . Pragati Books Pvt. Ltd. 2008: 2.3.
- Herman RK, Dworkin NB. . Journal of Bacteriology. May 1971, 106 (2): 543–50 [2013-01-15]. PMC 285129. PMID 4929867.