Акридиновый
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК Акридиновый [3] | |
| Другие имена | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| 120200 | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЕМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.005.429 |
| Номер ЕС |
|
| 143403 | |
ПабХим CID | |
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Число | 2713 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| С 13 Ч 9 Н | |
| Молярная масса | 179.222 g·mol −1 |
| Появление | Белый порошок |
| Запах | Раздражающий |
| Плотность | 1,005 г/см 3 (20 °С) [1] |
| Температура плавления | 106–110 ° C (223–230 ° F; 379–383 К) при стандартном давлении [1] |
| Точка кипения | 344,86 ° С (652,75 ° F; 618,01 К) при стандартном давлении [1] |
| 46,5 мг/л [1] | |
| Растворимость | Растворим CCl4 , спиртах , ( C2H5 ) 2O , C6H6 . в [1] |
| войти P | 3.4 [1] |
| Давление пара | 0,34 кПа (150 °С) 2,39 кПа (200 °С) 11,13 кПа (250 °С) [4] |
| Кислотность ( pKa ) | 5,58 (20 °С) [1] |
| УФ-видимое излучение (λ макс .) | 392 нм [5] |
| −123.3 × 10 −6 см 3 /моль | |
| Термохимия | |
Теплоемкость ( С ) | 205,07 Дж/моль·К [4] |
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 208,03 Дж/моль·К [4] |
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | 179,4 кДж/моль [1] |
Стандартная энтальпия горение (Δ c H ⦵ 298 ) | 6581,3 кДж/моль [4] |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
 [5] | |
| Опасность | |
| Х302 , Х312 , Х315 , Х319 , Х332 , Х335 [5] | |
| P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P301+P312 , P302+P352 , P304+P312 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P312 , P321 , P330 P322 , P332 , +P313 , П337+П313 , П362 , П363 , П403+П233 , П405 , П501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза ) | 500 мг/кг (мыши, перорально) [2] |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
МЕХ (Допускается) | СВВ 0,2 мг/м 3 (бензолрастворимая фракция) [6] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Акридин представляет собой органическое соединение и азотистый гетероцикл формулы C 13 H 9 N. Акридины представляют собой замещенные производные родительского кольца. Это плоская молекула, структурно родственная антрацену , в которой одна из центральных групп CH заменена азотом. Как и родственные молекулы пиридин и хинолин , акридин является слабоосновным. Это почти бесцветное твердое вещество, кристаллизующееся в виде иголок. Коммерческого применения акридинов немного; одно время акридиновые красители были популярны, но теперь они отнесены к нишевым применениям, например, акридиновый оранжевый . Название является отсылкой к едкому запаху и едкому раздражающему кожу действию соединения.
Выделение и синтезы
[ редактировать ]Карл Гребе и Генрих Каро впервые выделили акридин в 1870 году из каменноугольной смолы . [7] Акридин отделяют от каменноугольной смолы экстрагированием разбавленной серной кислотой . При добавлении дихромата калия к этому раствору осаждается бихромат акридина. Бихромат разлагается с помощью аммиака .
Акридин и его производные можно получить многими синтетическими способами. В синтезе акридина по Бернтсену дифениламин конденсируется с карбоновыми кислотами в присутствии хлорида цинка . Когда муравьиная кислота является карбоновой кислотой, в результате реакции образуется исходный акридин. При использовании более крупных карбоновых кислот производные, замещенные у мезоатома образуются углерода.
The Bernthsen acridine synthesis
Другие старые методы органического синтеза акридинов включают конденсацию дифениламина с хлороформом в присутствии хлорида алюминия , пропускание паров ортоаминодифенилметана над нагретым глетом , нагревание салицилового альдегида с анилином и хлоридом цинка или перегонку акридона (9-положение карбонильной группы). ) над цинковой пылью. [8] Другой классический метод синтеза акридонов — реакция Лемстедта-Танасеску .
В энзимологии акридонсинтаза КФ ( ) 2.3.1.159 — фермент химическую , катализирующий реакцию .
- 3 малонил-КоА + N -метилантранилоил-КоА ⇌ 4 КоА + 1,3-дигидрокси- N -метилакридон + 3 CO 2
Таким образом, двумя субстратами этого фермента являются малонил-КоА и N -метилантранилоил-КоА , тогда как тремя его продуктами являются КоА , 1,3-дигидрокси- N -метилакридон и CO 2 . [9]
Реакции
[ редактировать ]Акридин проявляет реакции, ожидаемые от ненасыщенного N -гетероцикла. Он подвергается N -алкилированию алкилиодидами с образованием алкилакридинийиодидов, которые под действием щелочного феррицианида калия легко превращаются в N - алкилакридоны .
Основность
[ редактировать ]Акридин и его гомологи являются слабоосновными. Акридин представляет собой фотооснование с основным состоянием pKa , равным 5,1, как у пиридина , и возбужденным состоянием pKa, равным 10,6. [10] Он также имеет общие свойства с хинолином .
Восстановление и окисление
[ редактировать ]Акридины можно восстановить 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 ), иначе известная как хинолин -1,2-дикарбоновая кислота. [8] Акридин легко окисляется кислотой пероксимоносерной до акридинаминооксида . Положение углерода 9 акридина активируется для реакций присоединения . [11]
Приложения
[ редактировать ]Некоторые красители и лекарства имеют акридиновый скелет. [12] Многие акридины, например профлавин , также обладают антисептическими свойствами. Акридин и родственные ему производные (такие как амсакрин ) связываются с ДНК и РНК благодаря их способности к интеркалированию . Акридиновый оранжевый (3,6-диметиламиноакридин) представляет собой для нуклеиновых кислот селективное метахроматическое пятно , используемое для определения клеточного цикла.
Красители
[ редактировать ]Когда-то акридиновые красители имели коммерческое значение, но сейчас они встречаются редко, поскольку не являются светостойкими . 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 приятный желтый цвет; а растворы солей характеризуются тонкой желтовато-зеленой флуоресценцией. Хризанилин был синтезирован О. Фишером и Г. Кернером конденсацией о -нитробензальдегида с анилином, при этом образовавшийся о -нитроп- п -диаминотрифенилметан восстанавливается до соответствующего о -аминосоединения, которое при окислении дает хризанилин.
Бензофлавин , изомер хризанилина, также является красителем и получен К. Олером из м -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 окислением получают бензофлавин. Это желтый порошок, растворимый в горячей воде. [8]
Молекулярная биология
[ редактировать ]Известно, что акридин вызывает небольшие вставки или делеции в нуклеотидных последовательностях, что приводит к мутациям сдвига рамки считывания . [14] Это соединение оказалось полезным для выявления триплетной природы генетических кодов . [14]
Структура
[ редактировать ]установлено Методами рентгеновской кристаллографии , что акридин получен в восьми полиморфных модификациях . Все они имеют очень похожие плоские молекулы с почти одинаковой длиной связей и расстояниями между ними. [15] [16]
Безопасность
[ редактировать ]Акридин вызывает раздражение кожи. Его ЛД 50 (крысы, перорально) составляет 2000 мг/кг и 500 мг/кг (мыши, перорально). [2]
См. также
[ редактировать ]- Люцигенин — хемилюминесцентное соединение, полученное из акридина.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Лиде ДР, изд. (2009). Справочник CRC по химии и физике (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0 .
- ^ Jump up to: а б с д «Паспорт безопасности акридина» . www.fishersci.ca . Фишер Сайентифик . Проверено 22 июня 2014 г.
- ^ Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. стр. 211, 214. doi : 10.1039/9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4 .
- ^ Jump up to: а б с д Акридин в Линстреме, Питер Дж.; Маллард, Уильям Г. (ред.); Интернет-книга NIST по химии , Справочная база данных стандартов NIST № 69 , Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург (Мэриленд) (получено 22 июня 2014 г.)
- ^ Jump up to: а б с Sigma-Aldrich Co. , Акридин . Проверено 22 июня 2014 г.
- ^ Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0145» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Траншес C, Каро Х (июль 1870 г.). «Об акридине» . Отчеты Немецкого химического общества (на немецком языке). 3 (2): 746–747. дои : 10.1002/cber.18700030223 .
- ^ Jump up to: а б с Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе : Чисхолм Х , изд. (1911). « Акридин ». Британская энциклопедия . Том. 1 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 155.
- ^ Майер В., Баумерт А., Шуман Б., Фурукава Х., Грегер Д. (1993). «Синтез 1,3-дигидрокси-N-метилакридона и его превращение в рутакридон бесклеточными экстрактами культур клеток Ruta-graveolens». Фитохимия . 32 (3): 691–698. Бибкод : 1993PChem..32..691M . дои : 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. Хёк, «Акридин» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , 2012, Wiley-VCH , Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a01_147
- ^ Денни (2002). «Производные акридина как химиотерапевтические средства». Современная медицинская химия . 9 (18): 1655–65. дои : 10.2174/0929867023369277 . ПМИД 12171548 .
- ^ Гесснер Т., Майер У. «Триарилметановые и диарилметановые красители». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a27_179 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Jump up to: а б Кребс Дж. Э., Гольдштейн Э. С., Килпатрик С. Т. (2 марта 2017 г.). ГЕНЫ XII Левина . Джонс и Бартлетт Обучение. стр. 157, 2927. ISBN. 978-1-284-10449-3 .
- ^ Стивенс П.В., Шур Э., Лапидус Ш., Бернштейн Дж. (2019). «Акридиновая форма IX» . Acta Crystallographica Раздел E. 75 (4): 489–491. Бибкод : 2019AcCrE..75..489S . дои : 10.1107/S2056989019003645 . ПМК 6509685 . ПМИД 31161062 . S2CID 174807725 .
- ^ Шур Э., Бернштейн Дж., Прайс Л.С., Го Р., Прайс С.Л., Лапидус Ш., Стивенс П.В. (2019). «(Текущий) ландшафт твердых форм акридина: восемь полиморфов и гидрат» (PDF) . Рост и дизайн кристаллов . 19 (8): 4884–4893. дои : 10.1021/acs.cgd.9b00557 . S2CID 198349955 .
Литература
[ редактировать ]- Молони ГП, Келли ДП, Мак П. (2001). «Синтез бис-интеркалирующих агентов ДНК на основе акридина» (PDF) . Молекулы . 6 (3): 230–243. дои : 10.3390/60300230 .
- Шмидт А, Лю М (2015). Последние достижения в химии акридинов . Достижения гетероциклической химии. Том. 15. С. 287–353. дои : 10.1016/bs.aihch.2015.04.004 . ISBN 9780128021293 . [обзорная статья, посвященная физическим свойствам акридинов, природным продуктам с акридиновым ядром, биологически активным акридинам, применению акридинов, новым синтезам и реакциям акридинов]
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с акридином, на Викискладе? - Синтез акридона в Органическом Синтезе 19 :6; Колл. Том. 2:15 из [1] о - хлорбензойной кислоты и анилина по реакции Гольдберга .
- Синтез 9-аминоакридина в органических синтезах 22 :5; Колл. Том. 3:53 . [2] из N -фенилантраниловой кислоты.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|