Isoquinolina

La isoquinolina es un compuesto químico individual —un compuesto orgánico aromático heterocíclico— , así como el nombre de una familia de miles de alcaloides vegetales naturales, cualquiera de los cuales puede denominarse "isoquinolina" o isoquinolinas . Es un isómero estructural de la quinolina . La isoquinolina y la quinolina son benzopiridinas , que se componen de un anillo de benceno fusionado a un anillo de piridina . En un sentido más amplio, el término isoquinolina se utiliza para referirse a los derivados de la isoquinolina . La 1-bencilisoquinolina es la estructura básica de muchos alcaloides naturales, como la papaverina . El anillo de isoquinolina en estos compuestos naturales deriva del aminoácido aromático tirosina . ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

La isoquinolina es un líquido higroscópico incoloro a temperaturas superiores a su punto de fusión, con un olor penetrante y desagradable . Las muestras impuras pueden presentar un color parduzco, típico de los heterociclos nitrogenados. Cristaliza en forma de plaquetas con baja solubilidad en agua, pero se disuelve bien en disolventes orgánicos comunes . También es soluble en ácidos diluidos como derivado protonado.

Al ser un análogo de la piridina, la isoquinolina es una base débil , con un pKa _de 5,14. ^{[ 2 ]} Se protona para formar sales al ser tratada con ácidos fuertes , como el HCl. Forma aductos con ácidos de Lewis , como el _BF3 .

La isoquinolina fue aislada por primera vez del alquitrán de hulla en 1885 por Hoogewerf y van Dorp. ^{[ 9 ]} La aislaron mediante cristalización fraccionada del sulfato ácido. Weissgerber desarrolló una ruta más rápida en 1914 mediante la extracción selectiva del alquitrán de hulla, aprovechando que la isoquinolina es más básica que la quinolina. Posteriormente, la isoquinolina puede aislarse de la mezcla mediante cristalización fraccionada del sulfato ácido.

Aunque los derivados de isoquinolina pueden sintetizarse mediante diversos métodos, relativamente pocos métodos directos permiten obtener la isoquinolina no sustituida. La reacción de Pomeranz-Fritsch proporciona un método eficiente para la preparación de isoquinolina. Esta reacción utiliza benzaldehído y acetal de dietilo de aminoacetaldehído, que reaccionan en medio ácido para formar isoquinolina. ^{[ 10 ]} Alternativamente, se puede utilizar bencilamina y acetal de glioxal para obtener el mismo resultado mediante la modificación de Schlittler-Müller. ^{[ 11 ]}

Existen otros métodos útiles para la preparación de diversos derivados de isoquinolina.

En la reacción de Bischler-Napieralski, una β-feniletilamina se acila y se ciclodeshidrata mediante un ácido de Lewis, como el cloruro de fosforilo o el pentóxido de fósforo . La 1-sustituida 3,4-dihidroisoquinolina resultante puede deshidrogenarse posteriormente con paladio. La siguiente reacción de Bischler-Napieralski produce papaverina.

Las reacciones de Pictet-Gams y Pictet-Spengler son variaciones de la reacción de Bischler-Napieralski. La reacción de Pictet-Gams funciona de manera similar a la de Bischler-Napieralski; la única diferencia radica en que un grupo hidroxilo adicional en el reactivo proporciona un sitio para la deshidratación bajo las mismas condiciones de reacción que la ciclación para dar la isoquinolina, en lugar de requerir una reacción separada para convertir un intermedio de dihidroisoquinolina.

En una reacción de Pictet-Spengler, la condensación de una β- feniletilamina y un aldehído forma una imina, que sufre una ciclación para formar una tetrahidroisoquinolina en lugar de una dihidroisoquinolina . En enzimología , la (S) -norcoclaurina sintasa ( EC 4.2.1.78 ) es una enzima que cataliza una síntesis biológica de Pictet-Spengler:

Las reacciones intramoleculares de aza Wittig también producen isoquinolinas.

Las isoquinolinas encuentran aplicaciones en la química medicinal.

Otro:

• anestésicos; la dimetisoquina es un ejemplo (se muestra a continuación).
• agentes antihipertensivos, como el quinapril y la debrisoquina (todos derivados de la 1,2,3,4-tetrahidroisoquinolina).
• agentes antirretrovirales, como el saquinavir con un grupo funcional isoquinolilo (que se muestra a continuación).

Se cree que la enfermedad de Parkinson , un trastorno del movimiento de progresión lenta, es causada por ciertas neurotoxinas . En la década de 1980, se descubrió una neurotoxina llamada MPTP (1[ N ]-metil-4-fenil-1,2,3,6- tetrahidropiridina ), precursora del MPP ^{+ , y se la relacionó con la enfermedad de Parkinson. Las neurotoxinas activas destruyen} las neuronas dopaminérgicas , lo que provoca parkinsonismo y la enfermedad de Parkinson. Se ha descubierto que varios derivados de tetrahidroisoquinolina tienen las mismas propiedades neuroquímicas que el MPTP. Estos derivados podrían actuar como precursores de neurotoxinas activas. ^{[ 12 ]}

Las isoquinolinas se utilizan en la fabricación de tintes , pinturas , insecticidas y fungicidas . También se emplean como disolvente para la extracción líquido-líquido de resinas y terpenos , y como inhibidor de la corrosión .

• Eletefine (1998), un alcaloide isoquinolínico
• Naftaleno , un análogo sin el átomo de nitrógeno.
• Tetrahidroisoquinolina sustituida

"Quinolina"  . Encyclopædia Britannica . Vol. 22 (11.ª ed.). 1911. págs. 758–759 .