Isochinoline

Strukturformel
Allgemeines
Name	Isochinolin
Andere Namen	Benzo[c]pyridine 2-Azanaphthalin 2-Benzanin
Summenformel	C9H7N
CAS-Nummer	119-65-3
Kurzbeschreibung	leicht gelbliche ölige Flüssigkeit oder farblose Blättchen
Eigenschaften
Molare Masse	129,16 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,099 g·cm−3 [1]
Schmelzpunkt	26,5 °C [2]
Siedepunkt	243 °C [1]
Dampfdruck	0,05 hPa (20 °C)
Löslichkeit	kaum löslich in Wasser, gut löslich in verdünnten Säuren und organischen Lösungsmitteln
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [1] Giftig (T) R- und S-Sätze R: 22-24 S: 24/25-36/37-45
LD50	Ratte, oral: 615 mg·kg−1[1] Ratte, dermal: 180 mg·kg−1[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Isochinolin, auch Benzo[c]pyridin, ist ein Heteroaromat. Es ist ein Strukturisomer des Chinolins. Beides sind Benzopyridine, bestehen also aus einem Pyridinring, der an einen Benzolring angelagert ist.

Unter dem Begriff Isochinoline wird eine große Klasse von chemischen Verbindungen zusammengefasst, die sich vom Isochinolin ableiten. Für eine Vielzahl natürlich vorkommender Alkaloide ist Isochinolin das Grundgerüst. Daher werden diese Alkaloide auch als Isochinolin-Alkaloide bezeichnet. Der Isochinolin-Grundkörper dieser Verbindungen leitet sich von der Aminosäure Tyrosin ab.

Eigenschaften

Isochinolin ist eine bei Raumtemperatur farblose, hygroskopische Flüssigkeit, mit einem penetrant unangenehmen Geruch. Verunreinigtes Isochinolin sieht bräunlich aus. Beim Abkühlen kristallisiert es plättchenförmig aus. Die Löslichkeit in Wasser ist gering, dagegen ist es sehr gut löslich in Ethanol, Aceton, Diethylether und anderen typischen organischen Lösungsmitteln. Als organische Base ist es – unter Protonierung – auch in verdünnten Säuren gut löslich.

Als chemisches Analogon zu Pyridin ist Isochinolin eine schwache Base, mit einem pK_b-Wert von 8,6. Es wird daher von starken Säuren, wie beispielsweise Salzsäure, leicht zu Salzen protoniert. Isochinolin bildet Addukte mit Lewis-Säuren, wie beispielsweise Bortrifluorid.

Vorkommen

1885 wurde Isochinolin erstmals von Hoogewerf und van Dorp im Steinkohlenteer isoliert. Es konnte durch fraktionierte Kristallisation des Sulfates abgetrennt werden. Weissgerber entwickelte 1914 ein selektives Extraktionsverfahren zur schnellen und eleganten Abtrennung von Isochinolin. Das Verfahren nutzt dabei die Eigenschaft aus, dass Isochinolin stärker basisch als Chinolin ist.

Synthese von Isochinolin

Isochinolinderivate können mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Reaktionen synthetisiert werden. Für die Synthese von Isochinolin selbst gibt es allerdings nur wenige direkte Synthesen.

Die Pomeranz-Fritsch-Reaktion

Die Pomeranz-Fritsch-Reaktion ist eine effektive Methode zur Synthese von Isochinolin. Sie geht von Benzaldehyd und Aminoacetaldehyddiethylacetal aus und findet im sauren Medium statt. Alternativ dazu können auch Benzylamin und Glyoxalacetal eingesetzt werden.

Synthesen von Isochinolinderivaten

Die nachfolgenden Synthesen können für verschiedene Isochinolinderivate genutzt werden:

• die Bischler-Napieralski-Reaktion
• die Pictet-Gams-Reaktion
• die Pictet-Spengler-Reaktion (Reaktion eines Phenylethylamins mit einem Aldehyd unter Wasserabspaltung zum Isochinolin)

Verwendung

Für Isochinolin selbst gibt es kaum unmittelbare Anwendungen. Allerdings ist es ein wichtiges Zwischenprodukt für eine Reihe von wichtigen Isochinolinderivaten. Beispielhaft seien dabei genannt:

• Anästhetika wie Dimethisoquin.
• Blutdrucksenker wie Quinapril, Quinapirilat und Debrisoquine. Alles Derivate des 1,2,3,4-Tetrahydroisochinolins.
• Fungizide, wie 2,2'Hexadecamethylenediisochinoliniumdichloride, das ebenso ein Antiseptikum ist.
• Desinfektionsmittel N-Laurylisochinoliniumbromide
• Vasodilatatoren, wie beispielsweise Papaverin

Daneben finden Isochinolin-Derivate breite Anwendung bei der Herstellung von Farbstoffen, Insektiziden, Antimykotika und Korrosionsinhibitoren.

Isochinolin-Alkaloide

In der Natur sind über 600 Isochinolin-Alkaloide^[3], mit zum Teil sehr hoher biologischer Aktivität und pharmakologischer Wirksamkeit bekannt. Eine Auswahl an Isochinolin-Alkaloiden:

• Papaverin
• Tubocurarin^[3]
• Berberin
• Laudanosin^[3]
• Reticulin^[3]
• Morphin
• Codein (halbsynthetisch)
• Heroin (halbsynthetisch)

Ancistrocladus heyneanus (eine tropische Liane) enthält eine ganze Reihe von Isochinolin-Alkaloiden, wie beispielsweise das Ancistrocladin^[4].

Siehe auch

• Naphthalin, ein analoges Ringsystem ohne Stickstoff-Atom

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e} Merck Chemdat
2. ↑ Brockhaus ABC Chemie, VEB F. A. Brockhaus Verlag Leipzig 1965, Seite 594.
3. ↑ ^{a b c d} Chinolin – Alkaloide (Alkaloide aus Tryptophan), ein Script der Uni Jena, WS 2006, Naturstoffchemie
4. ↑ Michael Dreyer, Dissertation: ISOLIERUNG, CHARAKTERISIERUNG UND STEREOCHEMISCHE ANALYSE VON NAPHTHYLISOCHINOLIN-ALKALOIDEN UND ANDEREN NATURSTOFFEN, 2004

Literatur

1. Gilchrist, T.L. (1997). Heterocyclic Chemistry (3rd ed.). Essex, UK: Addison Wesley Longman.
2. Harris, J.; Pope, W.J. "isoQuinoline and the isoQuinoline-Reds" Journal of the Chemical Society (1922) volume 121, pp. 1029-1033.
3. Katritsky, A.R.; Pozharskii, A.F. (2000). Handbook of Heterocyclic Chemistry (2nd ed.). Oxford, UK: Elsevier.
4. Katritsky, A.R.; Rees, C.W.; Scriven, E.F. (Eds.). (1996). Comprehensive Heterocyclic Chemistry II: A Review of the Literature 1982-1995 (Vol. 5). Tarrytown, NY: Elsevier.
5. Nagatsu, T. "Isoquinoline neurotoxins in the brain and Parkinson's disease" Neuroscience Research (1997) volume 29, pp. 99-111.
6. O'Neil, Maryadele J. (Ed.). (2001). The Merck Index (13th ed.). Whitehouse Station, NJ: Merck.