概述

喹啉-3-羧酸（3-Quinolinecarboxylic acid）是喹啉羧酸衍生物的一種，分子式為C₁₀H₇NO₂，分子量為173.1681，是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥等工業(yè)領(lǐng)域[1]。喹啉-3-羧酸常溫常壓下可以穩(wěn)定存在，外觀為略米色粉末，相對(duì)密度約為1.339 g/cm³。其他物理數(shù)據(jù)還包括：熔點(diǎn)：277-280 ℃(lit.)；沸點(diǎn)：348.7 ℃ at 760 mmHg；閃點(diǎn)：164.7 ℃。

合成工藝

過去，對(duì)喹啉-3-羧酸化合物的制備方法有各種文獻(xiàn)報(bào)道。例如，在醋酸溶劑中，在硫酸催化劑存在下，將2-氨基苯基酮類和酮酸酯體縮合制備喹啉-3-羧酸，或者在烴類溶劑中，在酸催化劑存在下，將2-氨基苯基酮類和酮酸酯體脫水縮合，制備喹啉-3-羧酸衍生物的方法等。第一種方法存在的問題是酮酸酯體對(duì)酸不穩(wěn)定，所以收率不好，要使用大量的醋酸等。第二種方法雖然在甲苯等烴類溶劑中進(jìn)行脫水縮合形成喹啉骨架，但是與第一種方法同樣，因?yàn)橥狨ンw不穩(wěn)定，所以反應(yīng)必需快速進(jìn)行，必需在減壓下、脫水回流，使用過剩的酮酸酯體。另外，因?yàn)?-氨基苯基酮類和生成的喹啉類具有堿性，所以與作為催化劑使用的酸制成鹽，在反應(yīng)溶液中析出結(jié)晶或者油，出現(xiàn)反應(yīng)延遲、停止等問題。因此，在工業(yè)規(guī)模短時(shí)間內(nèi)制備高收率、高純度喹啉-3-羧酸具有重要意義。在深入研究喹啉-3-羧酸化合物各種制備方法的基礎(chǔ)上，研究人員發(fā)現(xiàn)在醇溶劑中，2-氨基苯基酮類和酸催化劑，或者代替它們用2-氨基苯基酮類與酸催化劑的鹽，一邊蒸餾除去醇一邊與酮酸酯反應(yīng)，可以在短時(shí)間內(nèi)以高收率、高純度制備喹啉-3-羧酸化合物[2]。

有關(guān)研究

有機(jī)–金屬配位化合物因其獨(dú)特的理化特性，在非線性光學(xué)、分子磁體、分子開關(guān)、氣體的存儲(chǔ)與分離等材料學(xué)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。具有良好抗癌活性的配合物—順鉑的發(fā)現(xiàn)，使得利用已知活性的有機(jī)物與金屬形成藥物配合物成為藥物分子設(shè)計(jì)及合成的一個(gè)熱門領(lǐng)域。喹啉衍生物是一類重要的醫(yī)藥中間體，具有抗菌、抗腫瘤、抗瘧疾等生物活性。羧基與金屬配位時(shí)能以單齒、螯合或橋連形式配位，全部或部分去質(zhì)子化從而展現(xiàn)出不同的配位幾何，是配位化學(xué)中最常用的配位基團(tuán)。此外，羧基形成非共價(jià)鍵的能力也很強(qiáng)，根據(jù)去質(zhì)子羧基的數(shù)目能分別作為氫鍵的授、受體，因此易與活性位點(diǎn)上的氨基酸殘基間形成較強(qiáng)的氫鍵相互作用。此外羧基本身的電負(fù)性，可以降低配合物整體的電性，使之較容易的透過細(xì)胞膜。喹啉-3-羧酸同時(shí)具有喹啉與羧基基團(tuán)，性質(zhì)優(yōu)良，可用于相應(yīng)的金屬配位化學(xué)研究。通過靛紅的Pfitzinger反應(yīng)設(shè)計(jì)合成羧基修飾的喹啉衍生物（如喹啉-3-羧酸）與過渡金屬離子自組裝合成一系列雙核配合物，體外抗菌活性測(cè)試結(jié)果表明這些配合物發(fā)揮了有機(jī)分子與金屬離子間的協(xié)同效應(yīng)，表現(xiàn)出了良好的光譜抗菌活性[3]。

參考文獻(xiàn)

[1]黃文靜,譚超蘭,張丹丹,等.喹啉羧酸及其衍生物的合成方法[J].化工時(shí)刊,2016,30(01):33-37.DOI:10.16597/j.cnki.issn.1002-154x.2016.01.009.

[2]西澤進(jìn),吉川定延.喹啉-3-羧酸化合物的制備方法:CN02805892.5[P].CN02805892.5.

[3]張龍,滿忠偉,李青云,等.基于喹啉羧酸的配合物的合成及抗菌活性研究[C]//中國(guó)化學(xué)會(huì),國(guó)家自然科學(xué)基金委.中國(guó)化學(xué)會(huì)第九屆全國(guó)無機(jī)化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集——B配位化學(xué).山東理工大學(xué)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院;,2015:1.