吖啶
吖啶(英語:Acridine,漢語發音為「阿定」)是一種含氮的雜環有機化合物,其化學式為C13H9N。吖啶的分子結構與蒽類似,可視作蒽的中間環系上的一個CH被氮取代後形成的物質,因此也被稱為氮蒽、一氮蒽或夾氮蒽。吖啶可以從煤焦油中提取,也可以通過其他方法合成。吖啶的衍生物多為染料,也是製取某些殺菌劑和藥物的母體。
吖啶 | |
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IUPAC名 acridine 吖啶 或 10-氮雜蒽 | |
別名 | 氮蒽,氮雜蒽,雜氮蒽,一氮蒽,二苯並吡啶,2,3-苯並喹啉 |
識別 | |
CAS號 | 260-94-6 ![]() |
PubChem | 9215 |
ChemSpider | 8860 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYAF |
ChEBI | 36420 |
性質 | |
化學式 | C13H9N |
莫耳質量 | 179.217 g·mol⁻¹ |
外觀 | 無色或淺黃色片狀或針狀結晶 |
密度 | 1.005 |
熔點 | 107 °C |
沸點 | 346.726 °C |
溶解性(水) | 微溶於水 |
溶解性(其他溶劑) | 易溶於乙醇、乙醚、烴類和二硫化碳 |
危險性 | |
警示術語 | R:R22 |
安全術語 | S:S22, S36 |
歐盟分類 | ![]() |
主要危害 | 刺激性,致癌 |
閃點 | 153.796 °C |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
發現與命名
編輯天然的吖啶和結構相似的蒽共存於煤焦油中。1870年德國化學家卡爾·格雷貝和海因里希·卡羅從煤焦油中的蒽組分里第一次分離出了吖啶,他們用的是如下的方法:
分離出的吖啶帶有刺激性氣味,並且對皮膚有刺激性,故採用「acris」(意為刺激性的)來為之命名,之後研究者採用了多種編號方式來標記吖啶上的碳原子和氮原子。後來,格雷貝於1893年提出的方式被廣泛承認,即以氮原子的位置為10,氮原子的對位為9,之後依次標記1-8位[2]。
合成方法
編輯除了從煤焦油中提取吖啶以外,還有多種合成吖啶的途徑。
性質
編輯物理性質
編輯吖啶是無色或淺黃色片狀或針狀結晶,屬於斜方晶系。吖啶的針狀晶體會在110 °C熔化。吖啶微溶於熱水,可溶於1,4-二噁烷[6]。吖啶分子的共振能大概是105kcal/mol。
化學性質
編輯吖啶的水溶液呈弱鹼性,pKa為5.6, 與吡啶相仿,其中的氮可以與比較強的酸反應,形成可溶性的銨鹽。因此在煤焦油中加入稀硫酸後,吖啶可以形成鹽而被溶解,與蒽分離開。吖啶鹽的稀溶液有藍綠色螢光,稀的吖啶鹽溶液顯露綠色螢光,繼續稀釋時,由於鹽的水解,吖啶的成分增多,逐漸變為紫色螢光[4]。由於溶液的顏色會隨溶液的pH值產生變化,變色範圍是4.5~5.5,所以可以用來做酸鹼指示劑。吖啶中的氫被氨基取代後生成氨基吖啶,由於共軛效應增強,氨基吖啶的鹼性較強。
吖啶結構中的9和10兩個位置的化學性質較其他位置活潑,比如氫化時,會首先生成9,10-二氫吖啶。由於10位上氮的影響,吖啶的9位上的電子密度較低,易於發生親核取代,如吖啶可以在液氨中與氨基鈉反應,生成9-氨基吖啶[5]。吖啶中的苯環上較難發生親電取代反應,但高溫下可與溴發生溴化反應、生成2-溴吖啶和2,7-二溴吖啶。吖啶也可以發生硝化和磺化反應等,但硝化產物為混合物,以9-硝基吖啶居多。
應用
編輯吖啶的衍生物多為染料、1912年保羅·埃爾利希以吖啶黃為母體合成了治療非洲錐蟲病的藥物,開創了將吖啶染料用於合成殺菌劑和藥物的研究領域[7]。在吖啶的常見衍生物中,9-氨基吖啶是種染料,可作局部殺菌劑,也是抗瘧疾藥阿的平的母體。吖啶3和6兩個位置的氫被氨基取代後是藥物普羅黃素的主要成分。3,6-二氨基吖啶的季銨鹽吖啶黃是一大類吖啶染料的母體[4]。
危害
編輯吖啶有辛辣刺激性氣味,對皮膚、眼和鼻都有刺激性,被認為是一種致癌物。吖啶可以與DNA作用,產生多餘的鹼基,引起讀碼框移位。[8]如果這種移位發生編碼序列,會造成編碼後的蛋白質失去活性。
參考文獻
編輯- ^ Graebe, C; H. Caro. Ann. Chem. 1871, 187: 265–283. 缺少或
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為空 (幫助) - ^ R. Morrin Acheson. The Chemistry of Heterocyclic Compounds, Acridines. John Wiley & Sons. 2009: 1–2. ISBN 9780470188095.
- ^ Bernthsen, A; F. Bender. Chem. Ber. 1883, 16: 1971. 缺少或
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為空 (幫助) - ^ 4.0 4.1 4.2 中国大百科全书(第二版). 北京: 中國大百科全書出版社. 2009: 1–1.
- ^ 5.0 5.1 Raj K. Bansal. Heterocyclic Chemistry 3rd. New Age International limited (P) ltd. 1999: 360–363. ISBN 81-224-1212-2.
- ^ chemical book. [2013-01-15]. (原始內容存檔於2019-05-17).
- ^ K. R. Mahadik. Concise Organic Pharmaceutical Chemistry (phar.Che-Ii). Pragati Books Pvt. Ltd. 2008: 2.3.
- ^ Herman RK, Dworkin NB. Effect of gene induction on the rate of mutagenesis by ICR-191 in Escherichia coli. Journal of Bacteriology. May 1971, 106 (2): 543–50 [2013-01-15]. PMC 285129 . PMID 4929867.