Isochinolin

Isochinolin, auch 2-Azanaphthalin oder Benzo[c]pyridin genannt, ist eine organische Verbindung aus der Gruppe der Heteroaromaten und gehört zu den zweikernigen heterocyclischen Stammsystemen. Sie besteht aus zwei anellierten aromatischen sechsgliedrigen Ringen – einem Benzol- und einem Pyridinring –, woraus sich die Summenformel C₉H₇N ergibt. Formal handelt es sich somit um ein Naphthalinmolekül, bei welchem ein Kohlenstoffatom des Ringgerüsts durch ein Stickstoffatom ausgetauscht wurde. Es ist ein Strukturisomer des Chinolins.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Isochinolin
Andere Namen	2-Azanaphthalin Benzo[c]pyridin 2-Benzanin
Summenformel	C9H7N
Kurzbeschreibung	farblose ölige Flüssigkeit oder farblose Blättchen
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 119-65-3 EG-Nummer 204-341-8 ECHA-InfoCard 100.003.947 PubChem 8405 ChemSpider 8098 DrugBank DB04329 Wikidata Q412316
Eigenschaften
Molare Masse	129,16 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,09 g·cm−3
Schmelzpunkt	26,5 °C
Siedepunkt	243 °C
Dampfdruck	5 Pa (20 °C)
Löslichkeit	schwer in Wasser (5 g·l−1 bei 20 °C)
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Gefahr H- und P-Sätze H: 302​‐​311​‐​315​‐​319​‐​350​‐​412 P: 201​‐​273​‐​280​‐​301+310+330​‐​302+352+312​‐​308+313
Toxikologische Daten	360 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral) 648 mg·kg−1 (LD50, Kaninchen, transdermal)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

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.

Vorkommen

1885 wurde Isochinolin erstmals von Hoogewerf und van Dorp aus Steinkohlenteer isoliert. Es konnte durch fraktionierte Kristallisation des Sulfats 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. Natürlich kommt Isochinolin in Boldo vor.

Gewinnung und Darstellung

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

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.

Pomeranz-Fritsch-Reaktion

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 Tetrahydroisochinolin und nachfolgend eine Oxidation zum Isochinolin)

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.

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 Debrisoquin. Alles Derivate des 1,2,3,4-Tetrahydroisochinolins.
• Fungizide, wie 2,2′-Hexadecamethylendiisochinolindichlorid, das ebenso ein Antiseptikum ist.
• Desinfektionsmittel, wie N-Laurylisochinolinbromid
• Vasodilatatoren, wie beispielsweise Papaverin

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

Isochinolin-Alkaloide

→ Hauptartikel: Isochinolin-Alkaloide

In der Natur sind über 600 Isochinolin-Alkaloide mit zum Teil sehr hoher biologischer Aktivität und pharmakologischer Wirksamkeit bekannt.

Literatur

• T. L. Gilchrist: Heterocyclic Chemistry. 3. Auflage. Addison-Wesley Longman, Essex, UK 1997.
• J. Harris, W. J. Pope: isoQuinoline and the isoQuinoline-Reds. In: Journal of the Chemical Society. 121, 1922, S. 1029–1033, doi:10.1039/CT9222101029.
• A. R. Katritsky, A. F. Pozharskii: Handbook of Heterocyclic Chemistry. 2. Auflage. Elsevier, Oxford, UK 2000.
• A. R. Katritsky, C. W. Rees, E. F. Scriven (Hrsg.): Comprehensive Heterocyclic Chemistry II: A Review of the Literature 1982–1995. Vol. 5, Elsevier, Tarrytown, NY 1996.
• T. Nagatsu: Isoquinoline neurotoxins in the brain and Parkinson's disease. In: Neuroscience Research. 29, 1997, S. 99–111. PMID 9359458.

Weblinks

Commons: Isochinolin – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien