$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Figuur 2 geeft het reactieschema weer van de Menschutkin-reactie die betrokken is bij het tot stand brengen van het syntheseproces. 1-Hexadecylquinolin-1-ium bromide, aldus gesynthetiseerd, werd gekarakteriseerd met behulp van NMR- en IR-spectroscopie. Het aldus verworven olieachtige product zal naar verwachting 1H NMR (400 MHz, CDCl3) vertonen bij δ 9.34 (d, 1H), 8.21 (d, 1H), 7.80 (t, 1H), 7.30-7.35 (m, 3H), 7.20 (d, 1H), 5.00 (t, 2H), 2.00 (p,2H), 1.30-1.35 (m, 26H), 1 (t, 3H), zoals weergegeven in figuur 3. De verbinding moet 13C NMR (figuur 4; 100 MHz, CDCl3) vertonen op δ 143, 141, 131, 130.27, 130, 127.5, 126.3, 126, 60, 31, 29, 29, 28.5, 27, 23 en 14. Elke piek is gelabeld met het overeenkomstige protonnummer dat wordt genoemd in de structuur van de verbinding, verantwoordelijk voor het tot stand brengen van dat signaal.
CDCl3 is transparant voor het NMR-gebied (d.w.z. het radiofrequentiegebied) van de elektromagnetische spectra vanwege de afwezigheid van H-atomen die prominente signalen in dit gebied afgeven en wordt daarom gebruikt als oplosmiddel voor monstervoorbereiding in zijn gedeutereerde vorm. Het interfereert niet met het aangelegde magnetische veld en is volledig inert van aard. Het is echter niet mogelijk om de piek die overeenkomt met dit oplosmiddel (met een optreden van ongeveer 7,26 ppm voor 1H NMR-spectra) te elimineren, aangezien de deuterisatie van de NMR-oplosmiddelen niet precies 100% kan bereiken. Het verschijnen van pieken is echter meestal niet significant en kan volledig worden verwijderd door een leeg spectrum van CDCl3 uit te voeren en de vereiste pieken dienovereenkomstig te integreren. Deze instellingen kunnen rechtstreeks in het instrument worden gemaakt of met behulp van bepaalde software (zoals NMRium, enz.). Als het monster niet perfect gedroogd is, kan de piekkarakteristiek van water prominent in de spectra verschijnen. Bovendien kunnen CDCl3 en andere gedeuterieerde oplosmiddelen ook een bepaalde hoeveelheid water bevatten en daardoor de pieken geven die worden toegeschreven aan de aanwezigheid van water. Dit probleem werd hier opgelost door het monster goed te drogen en het NMR-oplosmiddel op kamertemperatuur te houden, afgedekt met een transparante film. In sommige gevallen worden ook bepaalde inerte droogmiddelen, zoals kaliumcarbonaat of natriumsulfaat, gebruikt om het watergehalte in de fles CDCl3 kwijt te raken.
De FTIR-spectra van de IL (figuur 5) zullen naar verwachting trillingsbanden vertonen op 3051 cm-1, 2917 cm-1 en 2853 cm-1, met een maximale intensiteit, overeenkomend met de C-H-rektrillingen die bestaan in de aromatische ring en voor alkylkoolstofatomen. Een brede schouder van 3440 cm-1 komt overeen met de N-H strekkende trillingen. Een andere schouderband die op 1357 cm-1 wordt waargenomen, is kenmerkend voor rektrillingen die ontstaan als gevolg van de C-N-binding. Opmerkelijke banden op 820 cm-1.770 cm-1 en 710 cm-1 worden geassocieerd met de out-of-plane C-H buigtrillingen. De piek op 1155 cm-1is specifiek voor de in-plane C-H buigtrillingen. De C-C rektrillingen die in de aromatische ring heersen, worden gevalideerd door de pieken die zichtbaar zijn op 1468 cm-1, 1520 cm-1 en 1585 cm-1. De aldus verkregen resultaten zijn vergelijkbaar met de eerder gerapporteerde gegevens van Sharma et al.13 en bevestigen dus de vorming van de gewenste verbinding.
De resultaten van de ADMET-analyse zijn opgenomen in tabel 1. Het biomedisch potentieel van [C16quin]Br werd onderzocht met behulp van een putdiffusietest tegen de C. albicans-stam (Figuur 6). Deze techniek evalueert de antimicrobiële potentie van IL door de zone van remming van de groei rond de plaats van toediening van de verbinding te meten. Er werd waargenomen dat [C16quin]Br een statistisch uitgesproken antimicrobieel effect (p < 0,05) vertoonde tegen C. albicans, waardoor deze klasse van IL's zeer krachtig en effectief is op het gebied van biogeneeskunde.
Procentuele opbrengst van de reactie
Het theoretische rendement van de reactie kan als volgt worden berekend, volgens het aangenomen reactieschema (figuur 2).
Uit het schema leidt 1 M chinoline tot de vorming van 1 M 1-hexadecylquinoline-1-ium bromide, d.w.z. 129,16 g/mol chinoline = 434 g/mol [C16quin]Br.
12,916 g (0,1 mol) chinoline
×12,916= 43,4 g
De theoretische opbrengst van de reactie is dus 43,4 g.
Echter
% opbrengst =
×100
In de huidige studie werd de werkelijke opbrengst van de reactie vastgesteld op 37,84 g na volledige droging van het verkregen product.
Vandaar
% opbrengst =
×100=87.188% (87%)
Bovendien is de langere reactietijd, zoals te zien in het huidige scenario, relevant om het reactiesysteem in staat te stellen een volledig thermodynamisch evenwicht te bereiken, waarbij de entropie van het systeem wordt gemaximaliseerd terwijl de vrije energie van Gibbs wordt geminimaliseerd. Dit maximaliseert uiteindelijk de opbrengst van de reactie. De reactieomstandigheden zijn echter vrij mild en vereisen dus een langere reactietijd om ervoor te zorgen dat de hele reactant met succes in het product is omgezet. De reactietijd wordt hier geoptimaliseerd na herhaald pragmatisme.

Figuur 1: Opstelling van de reactie. De figuur geeft de algemene schema's van de reactie-instelling weer. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2: Synthesemechanisme. Schematische weergave van het reactieschema dat betrokken is bij het syntheseproces. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3: Verwachte 1uur NMR. Weergave van de 1H NMR spectra van [C16quin]Br. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 4: Verwacht 13CNMR. Weergave van de 13C NMR spectra van [C16quin]Br. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 5: Verwachte IR-spectra. Weergave van de IR-spectra van [C16quin]Br. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 6: Anti-schimmel onderzoek. De discusdiffusietest werd uitgevoerd door toevoeging van 50 μl 0,1 mM IL, wat het antischimmelpotentieel van [C16quin]Br vertegenwoordigt. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
| Eigenschap | Waarde | Commentaar |
| De regel van Lipinski | Geaccepteerd | MW ≤ 500; log P ≤ 5; H-acceptor ≤ 10; H-donor ≤ 5. Als twee eigenschappen buiten bereik zijn, is een slechte absorptie of permeabiliteit mogelijk, één is acceptabel. |
| Gastro-intestinale absorptie | Hoog | Verbeterde werkzaamheid van orale toediening |
| Oplosbaarheid in water | Gematigd | Verbetert het draagvermogen van het medicijn |
| Score biologische beschikbaarheid | 0.55 (55%) | Beïnvloedt het therapeutisch potentieel van de verbinding |
Tabel 1: ADMET-analyse. Tabel met de belangrijke eigenschappen waarmee rekening moet worden gehouden om het biologisch potentieel van het gesynthetiseerde IL te valideren.