الكينولين

الكينولين مركب عضوي عطري غير متجانس الحلقات، صيغته الكيميائية _{C9H7N .} وهو سائل عديم اللون، ماص للرطوبة ، ذو رائحة نفاذة. تتحول العينات القديمة، خاصةً عند تعرضها للضوء، إلى اللون الأصفر ثم البني. الكينولين قليل الذوبان في الماء البارد، ولكنه يذوب بسهولة في الماء الساخن ومعظم المذيبات العضوية. ^{[ 3 ]} للكينولين نفسه استخدامات قليلة، لكن العديد من مشتقاته مفيدة في تطبيقات متنوعة. ومن الأمثلة البارزة الكينين ، وهو قلويد موجود في النباتات. تم تحديد أكثر من 200 قلويد من الكينولين والكينازولين النشطة بيولوجيًا. ^{[ 4 ] [ 5 ]} تُشارك مركبات 4-هيدروكسي-2-ألكيل كينولين (HAQs) في مقاومة المضادات الحيوية .

استُخلص الكينولين لأول مرة من قطران الفحم عام 1834 على يد الكيميائي الألماني فريدليب فرديناند رونجه ؛ ^{[ 3 ]} وأطلق عليه اسم ليوكول ( الزيت الأبيض باليونانية). ^{[ 6 ]} ولا يزال قطران الفحم المصدر الرئيسي للكينولين التجاري. ^{[ 7 ]} وفي عام 1842، حصل الكيميائي الفرنسي شارل جيرهاردت على مركب عن طريق التقطير الجاف للكينين أو الستريكنين أو السينكونين مع هيدروكسيد البوتاسيوم ؛ ^{[ 3 ]} وأطلق على هذا المركب اسم تشينولين . ^{[ 8 ]} وبدا أن مركبي رونجه وجيبهاردت متماثلان مختلفان لاختلاف تفاعلهما . إلا أن الكيميائي الألماني أوغست هوفمان أدرك لاحقًا أن الاختلافات في السلوك تعود إلى وجود شوائب ، وأن المركبين في الواقع متطابقان. ^{[ 9 ]} التقرير الوحيد عن الكينولين كمنتج طبيعي هو من حشرة العصا البيروفية Oreophoetes peruana . تمتلك هذه الحشرة زوجًا من الغدد الصدرية التي تفرز منها سائلًا كريه الرائحة يحتوي على الكينولين عند إزعاجها. ^{[ 10 ]}

على غرار مركبات النيتروجين الحلقية غير المتجانسة الأخرى، مثل مشتقات البيريدين ، يُذكر الكينولين غالبًا كملوث بيئي مرتبط بمنشآت معالجة الصخر الزيتي أو الفحم، كما وُجد أيضًا في مواقع معالجة الأخشاب القديمة. ونظرًا لذوبانه العالي نسبيًا في الماء، يتمتع الكينولين بإمكانية كبيرة للتحرك في البيئة، مما قد يُساهم في تلوث المياه. ويتحلل الكينولين بسهولة بواسطة بعض الكائنات الحية الدقيقة، مثل سلالة رودوكوكوس Q1، التي عُزلت من التربة وحمأة مصانع الورق. ^{[ 11 ]}

توجد الكينولينات بكميات ضئيلة في النفط الخام ضمن جزء الديزل البكر . ويمكن إزالتها بعملية تسمى إزالة النيتروجين بالهيدروجين .

غالباً ما يتم تصنيع الكينولينات من الأنيلينات البسيطة باستخدام عدد من التفاعلات المسماة .

بالترتيب مع عقارب الساعة من الأعلى، هذه هي:

• تخليق الكينولين باستخدام الأنيلينات و β-دي كيتونات .
• تخليق كونراد-ليمباخ باستخدام الأنيلينات وإسترات بيتا كيتو.
• تفاعل دوبنر باستخدام الأنيلينات مع الألدهيد وحمض البيروفيك لتكوين أحماض الكينولين-4-كربوكسيليك
• تفاعل دوبنر-ميلر باستخدام الأنيلينات ومركبات الكربونيل غير المشبعة α،β .
• تفاعل غولد-جاكوبس بدءًا من الأنيلين وإيثيل إيثوكسي ميثيلين مالونات
• تركيب سكراوب باستخدام كبريتات الحديدوز ، والجلسرين ، والأنيلين ، والنيتروبنزين ، وحمض الكبريتيك .

توجد عدة عمليات أخرى تتطلب على وجه التحديد أنيلينات مستبدلة أو مركبات ذات صلة:

• تخليق الكينولين باستخدام o-أسيل أمينو أسيتوفينون وهيدروكسيد
• تخليق فريدلاندر باستخدام 2- أمينوبنزالدهيد وأسيتالديهيد
• تخليق الكينولين بطريقة كنور ، باستخدام β-كيتوأنيليد وحمض الكبريتيك
• تخليق الكينولين وفقًا لطريقة نيمينتوفسكي ، باستخدام حمض الأنثرانيليك والكيتونات
• تفاعل فيتزينجر باستخدام الإيزاتين مع قاعدة ومركب كربونيل لإنتاج أحماض الكينولين-4-كربوكسيلية المستبدلة
• تفاعل بوفاروف باستخدام الأنيلين والبنزالدهيد والألكين المنشط

يتم اختزال الكينولينات إلى رباعي هيدروكينولينات بشكل انتقائي فراغي باستخدام العديد من أنظمة التحفيز. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

تُستخدم الكينولينات في صناعة الأصباغ وتحضير كبريتات هيدروكسي كينولين والنياسين . كما تُستخدم كمذيب للراتنجات والتربينات .

قبل تطوير الأسبرين ، كان الكينولين يُستخدم أحيانًا لتسكين الألم، ولكنه كان يتميز بطعم ورائحة كريهة للغاية بالإضافة إلى آثار جانبية خطيرة. ^{[ 14 ]}

يُستخدم الكينولين بشكل رئيسي في إنتاج مواد كيميائية متخصصة أخرى. ووفقًا لتقرير نُشر عام 2005، بلغ إنتاجه السنوي حوالي 4 أطنان . ^{[ 7 ]} ويُستخدم بشكل أساسي كمادة أولية لـ 8-هيدروكسي كينولين ، وهو عامل مخلبي متعدد الاستخدامات ومادة أولية للمبيدات الحشرية. وتُعد مشتقاته 2- و4 -ميثيل مواد أولية لأصباغ السيانين . ويؤدي أكسدة الكينولين إلى إنتاج حمض الكينولينيك (حمض البيريدين-2،3-ثنائي الكربوكسيل)، وهو مادة أولية لمبيد الأعشاب الذي يُباع تحت اسم Assert. ^{[ 7 ]}

يؤدي اختزال الكينولين باستخدام بوروهيدريد الصوديوم في وجود حمض الأسيتيك إلى إنتاج كيرولين أ . ^{[ 15 ]}

تحتوي العديد من الأدوية المضادة للملاريا على بدائل الكينولين. وتشمل هذه الأدوية الكينين ، والكلوروكين ، والأمودياكين ، والبريماكين .

يُستخدم الكينولين كمذيب وكاشف في التخليق العضوي. ^{[ 16 ]}

يمكن أيضًا استخدام مركبات الكينولينيوم، بما في ذلك أملاحها ، كمثبطات ومعززات للتآكل.

• قلويدات الكينولين
• 4-أمينوكينولين
• 8-هيدروكسي كينولين
• بيرولوكينولين كينون (PQQ)، وهو عامل مساعد للأكسدة والاختزال ومكمل غذائي مثير للجدل
• الكينازولين ، وهو مشتق أزا من الكينولين
• الكينين
• حلقات عطرية بسيطة مماثلة
  • إيزوكينولين ، وهو نظير يحتوي على ذرة النيتروجين في الموضع 2
  • البيريدين ، وهو نظير بدون حلقة البنزين المندمجة
  • النفثالين ، وهو مركب مشابه يحتوي على ذرة كربون بدلاً من ذرة النيتروجين.
  • الإندول ، وهو نظير يحتوي فقط على حلقة نيتروجين خماسية الأعضاء

• بطاقة السلامة الكيميائية الدولية رقم 0071
• طرق جديدة لتخليق الكينولينات