8-Оксихинолин и его производные¶

8-Оксихинолин (оксин, 8-гидроксихинолин, C₉H₇NO) — гетероциклическое органическое соединение, производное хинолина с гидроксильной группой в положении 8. Представляет собой бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления около 76 °C, плохо растворимое в воде, хорошо — в этаноле, хлороформе и других органических растворителях. Благодаря сочетанию хелатообразующей гидроксильной группы и координационно-активного атома азота оксин и его производные широко применяются в аналитической химии, фармакологии и материаловедении.

¶Строение и свойства

Молекула 8-оксихинолина содержит хинолиновое ядро, в котором пиридиновый атом азота расположен в положении 1, а гидроксильная группа — в положении 8. Такое взаимное расположение функциональных групп создаёт условия для образования устойчивых пятичленных хелатных циклов с ионами металлов.

Соединение проявляет амфотерные свойства: гидроксильная группа придаёт слабокислотные свойства (образование оксихиinolятов), а атом азота — слабоосновные. Оксин образует нерастворимые в воде внутрикомплексные (хелатные) соли с катионами многих металлов — меди, цинка, магния, алюминия, железа, кальция. Эти комплексы, как правило, интенсивно окрашены или флуоресцируют, что лежит в основе их аналитического применения.

¶История

8-Оксихинолин был впервые получен в конце XIX века. Систематическое изучение его аналитических свойств относится к 1920–1930-м годам, когда была показана способность оксина количественно осаждать ионы металлов. В 1930-х годах чешский химик Франтишек Фейгль разработал методы осаждения и гравиметрического определения металлов с помощью оксина, что сделало реагент одним из классических в аналитической химии. Позднее были синтезированы многочисленные производные, расширившие области применения.

¶Производные

К важнейшим производным 8-оксихинолина относятся:

• 8-Оксихинолинаты металлов — хелатные комплексы, используемые как аналитические реагенты и пигменты.
• Галогенпроизводные (5-хлор-, 5,7-дийод-8-оксихинолин) — антисептики, известные как хинозол и подобные препараты.
• Нитроксины (нитрозо-производные) — реагенты для определения металлов.
• 8-Оксихинолин-5-сульфокислота — водорастворимый реагент.
• Хинолиновые комплексы как люминофоры и компоненты органических светодиодов.

¶Применение

¶Аналитическая химия

Оксин — классический осадитель и экстрагент для определения металлов. Методом осаждения оксина определяют алюминий, магний, цинк, медь, железо и другие элементы с последующим гравиметрическим или титриметрическим окончанием. Хелаты оксина экстрагируются органическими растворителями (хлороформом), что используется для экстракционно-фотометрического определения следовых количеств металлов.

¶Фармакология и медицина

Галогенированные производные 8-оксихинолина обладают антибактериальным и антисептическим действием. Хинозол и его аналоги применялись для лечения кожных и кишечных инфекций. Ряд производных исследовался как противомикробные и противопаразитарные средства. Некоторые соединения проявляют противовирусную активность.

¶Материаловедение

Комплексы 8-оксихинолина с металлами (в частности, трис(8-оксихинолинат)алюминия, Alq₃) нашли применение в органической электронике — как люминесцентные материалы для органических светодиодов (OLED). Это одно из наиболее известных практических применений производных оксина в конце XX — начале XXI века.

¶Безопасность

8-Оксихинолин и его производные токсичны при попадании внутрь в больших количествах, обладают раздражающим действием. Галогенпроизводные, применявшиеся как лекарственные средства, в ряде стран были ограничены из-за побочных эффектов, в том числе неврологического характера. При работе с соединениями требуются стандартные меры предосторожности.