Quinoléine

La quinoléine, également nommée leucoline, 1-azanaphthalène, 1-benzazine, ou benzo[b]pyridine, est un composé organique aromatique hétérocyclique de formule chimique C₉H₇N. Elle peut être décrite schématiquement comme étant formée par la "soudure" d'une molécule de benzène et d'une molécule de pyridine. C'est un liquide incolore hygroscopique possédant une odeur forte.

Quinoléine
Identification
Synonymes	Benzo(b)pyridine Leucoline Quinoline
No CAS	91-22-5
No ECHA	100.001.865
No CE	202-051-6
PubChem	7047
No E	E104
FEMA	3470
SMILES	C1(N=CC=C2)=C2C=CC=C1 PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/C9H7N/c1-2-6-9-8(4-1)5-3-7-10-9/h1-7H
Apparence	liquide hygroscopique incolore, d'odeur caractéristique. brunit lors d'exposition à la lumière[1].
Propriétés chimiques
Formule	C9H7N  [Isomères]
Masse molaire[2]	129,158 6 ± 0,007 9 g/mol C 83,69 %, H 5,46 %, N 10,84 %,
Moment dipolaire	2,29 ± 0,11 D[3]
Diamètre moléculaire	0,623 nm[4]
Propriétés physiques
T° fusion	−15 °C[1]
T° ébullition	237,7 °C à 760 mmHg 163,2 °C à 100 mmHg 136,7 °C à 40 mmHg 119,8 °C à 20 mmHg 103,8 °C à 10 mmHg 89,6 °C à 5 mmHg 59,7 °C à 1,0 mmHg
Solubilité	Peu sol dans l'eau froide. Sol dans l'eau chaude. Miscible avec l'éther, l'éthanol, le disulfure de carbone. Dissout le soufre, le phosphore, le trioxyde d'arsenic.
Paramètre de solubilité δ	22,1 MPa1/2 (25 °C)[5]
Masse volumique	1,093 g·ml-1 à 25 °C
T° d'auto-inflammation	480 °C[1]
Point d’éclair	105 °C[1]
Limites d’explosivité dans l’air	1,2–7 %vol[1]
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 100 Pa[1]
Point critique	508,85 °C[6]
Thermochimie
Cp	équation[7] : ${\displaystyle C_{P}=(-21.558)+(6.0838E-1)\times T+(-2.9061E-4)\times T^{2}+(-1.2260E-8)\times T^{3}+(3.1722E-11)\times T^{4}}$ Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 200 à 1 500 K. Valeurs calculées : 133,923 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 200 −73,15 88 446 685 286 12,85 128 593 996 330 56,85 147 496 1 142 373 99,85 164 913 1 277 416 142,85 181 304 1 404 460 186,85 197 031 1 525 503 229,85 211 401 1 637 546 272,85 224 806 1 741 590 316,85 237 551 1 839 633 359,85 249 086 1 929 676 402,85 259 742 2 011 720 446,85 269 772 2 089 763 489,85 278 757 2 158 806 532,85 286 974 2 222 850 576,85 294 629 2 281 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 893 619,85 301 421 2 334 936 662,85 307 578 2 381 980 706,85 313 273 2 425 1 023 749,85 318 300 2 464 1 066 792,85 322 850 2 500 1 110 836,85 327 072 2 532 1 153 879,85 330 836 2 561 1 196 922,85 334 303 2 588 1 240 966,85 337 614 2 614 1 283 1 009,85 340 686 2 638 1 326 1 052,85 343 667 2 661 1 370 1 096,85 346 701 2 684 1 413 1 139,85 349 726 2 708 1 456 1 182,85 352 889 2 732 1 500 1 226,85 356 355 2 759
Propriétés optiques
Indice de réfraction	${\displaystyle {\textit {n}}_{D}^{25}}$ 1,624[4]
Précautions
SIMDUT[8]
Produit non classé La classification de ce produit n'a pas encore été validée par le Service du répertoire toxicologique Divulgation à 1,0% selon la liste de divulgation des ingrédients
NFPA 704
2 3 0
Directive 67/548/EEC
Xn Symboles : Xn : Nocif Phrases R : R38 : Irritant pour la peau. R41 : Risque de lésions oculaires graves. R21/22 : Nocif par contact avec la peau et par ingestion. Phrases S : S26 : En cas de contact avec les yeux, laver immédiatement et abondamment avec de l’eau et consulter un spécialiste. S36/37/39 : Porter un vêtement de protection approprié, des gants et un appareil de protection des yeux/du visage. Phrases R : 21/22, 38, 41, Phrases S : 26, 36/37/39,
Transport
-    2656    Numéro ONU : 2656 : QUINOLÉINE
Écotoxicologie
DL50	460 mg·kg-1 (rat, oral)
LogP	2,06[1]
Seuil de l’odorat	bas : 71 ppm[9]
Considérations thérapeutiques
Classe thérapeutique	antipaludique
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Sulfate de quinoléine
Identification
No CAS	530-66-5
No ECHA	100.001.865
No CE	208-492-0
Apparence	poudre cristalline blanche à gris-blanc
Propriétés chimiques
Formule	C9H9NO4S
Masse molaire[10]	227,237 ± 0,014 g/mol C 47,57 %, H 3,99 %, N 6,16 %, O 28,16 %, S 14,11 %,
Propriétés physiques
T° fusion	163 à 165 °C
Solubilité	1–5 mg·ml-1 eau à 20 °C. 1 g/50ml éthanol absolu froid, 1 g/9ml éthanol absolu bouillant
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Chlorure de quinoléine
Identification
No CAS	530-64-3
No ECHA	100.001.865
No CE	208-489-4
PubChem	68264
SMILES	C1=CC=C2C(=C1)C=CC=N2.Cl PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/C9H7N.ClH/c1-2-6-9-8(4-1)5-3-7-10-9;/h1-7H;1H
Apparence	cristaux blancs déliquescents
Propriétés chimiques
Formule	C9H8ClN
Masse molaire[11]	165,62 ± 0,01 g/mol C 65,27 %, H 4,87 %, Cl 21,41 %, N 8,46 %,
Propriétés physiques
T° ébullition	234,1 °C à 760 mmHg
Solubilité	Sol dans l'eau, l'éthanol, le benzène chaud, le chloroforme. Peu sol dans l'éther froid.
Point d’éclair	101,1 °C
Pression de vapeur saturante	0,082 2 mmHg à 25 °C
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Salicylate de quinoléine
Identification
No ECHA	100.001.865
PubChem	11529111
SMILES	C1=CC=C2C(=C1)C=CC=[NH+]2.C1=CC=C(C(=C1)C(=O)[O-])O PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/C9H7N.C7H6O3/c1-2-6-9-8(4-1)5-3-7-10-9;8-6-4-2-1-3-5(6)7(9)10/h1-7H;1-4,8H,(H,9,10)/fC9H8N.C7H5O3/h10H;/q+1;-1
Apparence	poudre cristalline rouge-gris
Propriétés chimiques
Formule	C16H13NO3  [Isomères]
Masse molaire[12]	267,279 3 ± 0,014 8 g/mol C 71,9 %, H 4,9 %, N 5,24 %, O 17,96 %,
Propriétés physiques
T° ébullition	234,1 °C à 760 mmHg
Solubilité	Sol dans 80 parts d'eau. Sol dans l'éthanol, le benzène, l'éther, le glycérol, les huiles
Point d’éclair	101,1 °C
Pression de vapeur saturante	0,082 2 mmHg à 25 °C
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Tartrate de quinoléine
Identification
No ECHA	100.001.865
Apparence	cristaux blancs
Propriétés chimiques
Formule	C43H45N3O24
Masse molaire[13]	987,823 1 ± 0,045 4 g/mol C 52,28 %, H 4,59 %, N 4,25 %, O 38,87 %,
Propriétés physiques
T° fusion	décomposition à 125 °C
Solubilité	Sol dans 80 parts d'eau, 150 parts d'éthanol. Insol dans l'éther
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Propriétés physico-chimiques

La quinoléine est peu soluble dans l'eau, mais sa solubilité dans les solvants organiques est bonne. Lorsqu'elle est exposée à la lumière, elle devient jaune, puis brune. C'est une base très faible de pKa 4,94.

Découverte

La quinoléine a été extraite pour la première fois par F. Runge en 1834 du goudron de houille dans lequel elle est naturellement présente. Runge extrait de la houille trois huiles qu'il nomma selon leur coloration à la chaux : le Kyanol ou Blauöl (huile bleue, aniline), le Pyrrol ou Rothöl (huile rouge, pyrrole) et le Leukol ou Weissöl (huile blanche). Peu de temps plus tard, en 1842, Charles Frédéric Gerhardt obtint par distillation alcaline de la quinine une huile incolore qu'il appela d'abord Chinoilin (huile de quinine), puis Chinolein. Celle-ci s'avéra identique au Leukol de Runge et donna par la suite son nom au composé. Comme cette huile pouvait facilement s'obtenir en grandes quantités à partir de la houille, la chimie de synthèse avec pour objet le développement d'analogues de la quinine tels que la chloroquine fut grandement favorisée.

La quinoléine est également présente naturellement dans les Rutaceae poussant en Amérique du Sud, ainsi que, fait rarissime dans le monde animal, chez certains phasmes (Insecta - Phasmatodea) comme Oreophoetes peruana (Saussure, 1868), également connu sous le nom de Phasme du Pérou, qui secrète s'il est dérangé un liquide blanc riche en quinoléine par deux glandes située sur le prothorax.

Production

Elle peut être synthétisée par une méthode connue sous le nom de synthèse de Skraup, à partir de sulfate de fer(II), de glycérol, d'aniline, de nitrobenzène et d'acide sulfurique. Elle peut aussi être préparé par la réaction de Povarov à partir d'aniline, de benzaldéhyde et d'un alcène activé. D'autres méthodes de synthèse existent qui sont des dérivés de la synthèse de Skraup qui utilisent des agents d'oxydation différents.

Utilisation

La quinoléine est utilisée dans des procédés métallurgiques, ainsi que dans la fabrication de polymères, de colorants et de produits agrochimiques. Elle est également utilisée comme solvant, comme désinfectant et comme conservateur alimentaire, par exemple E324 (Ethoxyquine) est un conservateur et pesticide de la famille de la quinoléine.

Le colorant jaune de quinoléine est codé E104 et répertorié comme colorant alimentaire par le Codex Alimentarius. Plusieurs médicaments ou composés à propriétés pharmaceutiques potentielles comportent le motif de base quinoléine.

Sécurité

La quinoléine est toxique. Une exposition courte à ses vapeurs peut entraîner une irritation du nez, des yeux et de la gorge, ainsi que des vertiges et la nausée. Les effets à long terme sont moins bien connus, mais des études ont mis en évidence un lien entre la quinoléine et des affections du foie. Elle pourrait également avoir un effet cancérogène et mutagène.

phrases de risques et conseils de prudence

• R: 20 (Nocif par inhalation)
• R: 21 (Nocif par contact avec la peau)
• R: 22 (Nocif en cas d’ingestion)
• R: 36 (Irritant pour les yeux)
• R: 37 (Irritant pour les voies respiratoires)
• R: 38 (Irritant pour la peau)
• R: 41 (Risque de lésions oculaires graves)
• R: 40 (Effet cancérogène suspecté : preuves insuffisantes)
• S: 26 (En cas de contact avec les yeux, laver immédiatement consulter un ophtalmologiste)
• S: 23 (Ne pas respirer les gaz/fumées/vapeurs/aérosols (terme(s) approprié(s) à indiquer par le fabricant))
• S: 36 (Porter un vêtement de protection approprié)

Notes et références

1. QUINOLEINE, Fiches internationales de sécurité chimique
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 16 juin 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1 et 1-4200-6679-X), p. 9-50
4. (en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents, vol. 4, England, John Wiley & Sons Ltd, 1999, 239 p. (ISBN 0-471-98369-1)
5. (en) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook, Springer, 2007, 2^e éd., 1076 p. (ISBN 978-0-387-69002-5 et 0-387-69002-6, lire en ligne), p. 294
6. « Properties of Various Gases », sur flexwareinc.com (consulté le 12 avril 2010)
7. (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic Compounds C8 to C28, vol. 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996, 396 p. (ISBN 0-88415-859-4)
8. « Quinoléine » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
9. « Quinoline », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009)
10. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
11. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
12. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
13. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

Voir aussi

Articles connexes

• Benzène
• Pyridine
• Isoquinoline (analogue de la quinoléine pour lequel l'atome d'azote est en position 2)
• Naphtalène (analogue de la quinoléine sans l'atome d'azote)

Liens externes

• Rapport toxicologique de l'agence de protection de l'environnement américaine (anglais)
• Fiche internationale de sécurité

• Portail de la chimie