Izohinolīns

Izohinolīns (C9H7N) ir heterociklisks slāpekli saturošs organiskais savienojums. Izohinolīna molekula sastāv no kondensētiem benzola un piridīna gredzeniem (atšķirībā no hinolīna molekulas izohinolīnam slāpekļa atoms atrodas tālāk no benzola gredzena). Izohinolīnam piemīt aromātiskas īpašības, jo tā π elektronu sistēma ir delokalizēta tāpat kā naftalīnam. Izohinolīns ir bezkrāsaina kristāliska, ļoti viegli kūstoša viela ar vāju rūgto mandeļu smaržu. Izkusušā veidā tas ir iedzeltens, eļļains šķidrums. Ūdenī šķīst vāji, labi šķīst organiskos šķīdinātājos. Izohinolīnam ir bāziskas īpašības, kas ir nedaudz vājākas nekā piridīnam, bet stiprākas nekā hinolīnam. Ar stiprām neorganiskām skābēm tas veido sāļus, kurus sauc par izohinolīnija sāļiem.

Vēsture 
Izohinolīnu pirmo reizi izolēja Hogeverfs (Hoogewerf) un van Dorps 1885. gadā no akmeņogļu darvas.

Atrašanās dabā 
Izohinolīna atvasinājumi ir samērā plaši izplatītas vielas, kas ir  sastopamas  lielā klāstā augu valstī. Liela daļa izohinolīna struktūru saturošo vielu ir alkaloīdi, daži ar ļoti spēcīgi izteiktām īpašībām. Pazīstams izohinolīna alkaloīds ir papaverīns, ko plaši lieto medicīnā par spazmolītisku līdzekli. Sarežģītākas struktūras alkaloīds, kura molekulā var saskatīt hidrogenētu izohinolīna struktūru, ir morfīns — narkotiskas iedarbības pretsāpju līdzeklis. Metilētu morfīnu sauc par kodeīnu; tā narkotiskā iedarbība ir vājāka. Ļoti bīstama narkotika ir heroīns, ko iegūst no morfīna un etiķskābes anhidrīda.

Papaverīnu un morfīnu var izdalīt no opija magonēm, bet tālāk sintētiskā ceļā iegūst kodeīnu un heroīnu. Tās ir vielas ar ļoti spēcīgām fizioloģiskām īpašībām, kuras tiek izmantotas medicīnā par sāpju noņemšanas līdzekļiem. Šīs vielas rada stipru atkarību, sniedz eiforiju, bet visas šīs vielas pašlaik atrodas narkotisko vielu saraksta priekšgalā un to lietošana tiek ierobežota vai pat aizliegta. Citi izohinolīna atvasinājumi nav tik kaitīgi un tiek sekmīgi lietoti par medikamentiem (piemēram, kvinaprils — asinsspiedienu pazeminošs līdzeklis).

Izohinolīna atvasinājumi var būt optiski aktīvi savienojumi, kas spēj griezt caurejošās gaismas polarizācijas plakni. Lai savienojums būtu optiski aktīvs, tā molekulā jābūt vismaz vienam hirālam oglekļa atomam, pie kura visi aizvietotāji ir dažādi. Izohinolīni un to atvasinājumi  bieži vien augos  ir pārstāvēti viena optiskā izomēra veidā, bet, veicot neselektīvo sintēzi, tiek iegūts racemāts, kurā abu optisko izomēru attiecība ir 1:1. Racemāts ir optiski neaktīvs.

Iegūšana 
Izohinolīnu rūpnieciski iegūst no akmeņogļu darvas tā saucamās hinolīna-izohinolīna frakcijas.

Lai sintētiski iegūtu izohinolīna sistēmu saturošus savienojumus, izmanto β-feniletilamīnu vai tā atvasinājumus, kurus acilē un ciklizē ar POCl3 palīdzību. Vispirms iegūst 3,4-dihidroizohinolīnus, kurus pēc tam katalītiski dehidrogenē. To sauc atklājēju vārdā par Bišlera—Napiraļska reakciju.

Izmanto arī Pomeranca—Friša reakciju, kuras laikā arēnkarbaldehīdi vai acetofenons tiek kondensēti ar α-aminoalkanālu acetāliem, piemēram, α-aminoacetacetālu.

Īpašības 
Skābā vidē protonējoties, izohinolīns veido izohinolīnija jonu un izohinolīnija sāļus. Ar aril-, acil- un alkilhalogenīdiem, kā arī dimetilsulfātu veido ceturtējos sāļus (N-alkilizohinolīnija sāļus u.c.). Elektrofilās aizvietošanas reakcijas (bromēšana, nitrēšana u.c.) izohinolīnam parasti notiek pie 5. vai 7. oglekļa atoma, retāk pie 4. atoma.

Nukleofilie reaģenti parasti mēdz iedarboties uz izohinolīna molekulas 1. atomu (karsējot ar kālija hidroksīdu, rodas 1-hidroksiizohinolīns, ar nātrija amīdu — 1-aminoizohinolīns). Sevišķi viegli ar šādiem reaģentiem reaģē izohinolīnija katjons, kas viegli veido lādiņa pārneses kompleksus.

Hidrogenējot izohinolīnu platīna katalizatora klātienē, vispirms rodas 1,2,3,4-tetrahidroizohinolīns (pirmais reaģē piridīna cikls), pilnīgi hidrējot — cis-dekahidroizohinolīns.

Oksidējot ar ozona un skābekļa maisījumu vai HNO3, vispirms reaģē benzola gredzens un veidojas piridīn-3,4-dikarbonskābe (cinhomeronskābe). Dažos gadījumos tomēr rodas arī nedaudz ftalskābes. Oksidējot ar peroksiskābēm (Karo skābi) vai ūdeņraža peroksīdu, rodas izohinolīn-N-oksīds.

Izmantošana 
Organiskajā sintēzē lieto cinhomeronskābes iegūšanai. Izmanto dažu krāsvielu (izohinolīnsarkanā) un medikamentu sintēzei.

Literatūra 
 O. Neilands. Organiskā ķīmija. Rīga: Zvaigzne, 1977, 718.—724. lpp.

Heterocikliskie savienojumi