$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Rysunek 2 przedstawia schemat reakcji Menschutkina zaangażowanej w proces syntezy. Tak zsyntetyzowany bromek 1-heksadecylochinolino-1-ium został scharakteryzowany za pomocą spektroskopii NMR i IR. Oczekuje się, że uzyskany w ten sposób produkt oleisty będzie wykazywał 1H NMR (400 MHz, CDCl3) przy 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), jak pokazano na Rysunek 3. Związek powinien wykazywać 13C NMR (Rysunek 4; 100 MHz, CDCl3) przy δ 143, 141, 131, 130,27, 130, 127,5, 126,3, 126, 60, 31, 29, 29, 28,5, 27, 23 i 14. Każdy pik jest oznaczony odpowiednią liczbą protonów wymienioną w strukturze związku, odpowiedzialną za wywołanie tego sygnału.
CDCl3 jest przezroczysty dla obszaru NMR (tj. obszaru częstotliwości radiowej) widm elektromagnetycznych ze względu na brak atomów H, które przekazują wyraźne sygnały w tym obszarze i dlatego jest używany jako rozpuszczalnik do przygotowania próbki w postaci deuterowanej. Nie zakłóca przyłożonego pola magnetycznego i ma charakter całkowicie obojętny. Nie jest jednak możliwe wyeliminowanie piku odpowiadającego temu rozpuszczalnikowi (pojawiającego się na poziomie około 7,26 ppm dla widm 1H NMR), ponieważ deuteryzacja rozpuszczalników NMR nie może osiągnąć dokładnie 100%. Jednak pojawienie się piku zwykle nie jest znaczące i można je całkowicie usunąć, uruchamiając puste widmo CDCl3 i odpowiednio integrując wymagane piki. Ustawienia te można wprowadzić bezpośrednio w instrumencie lub za pomocą określonego oprogramowania (takiego jak NMRium itp.). W przypadku gdy próbka nie jest idealnie wysuszona, pik charakterystyczny dla wody może pojawić się wyraźnie w widmach. Dodatkowo, CDCl3 i inne rozpuszczalniki deuterizowane mogą również zawierać pewną ilość wody, a tym samym nadawać piki przypisywane obecności wody. Ten problem został rozwiązany poprzez odpowiednie wysuszenie próbki i utrzymanie rozpuszczalnika NMR w temperaturze pokojowej, pokrytego przezroczystą folią. W niektórych przypadkach niektóre obojętne środki suszące, takie jak węglan potasu lub siarczan sodu, są również używane do pozbycia się zawartości wody obecnej w butelce CDCl3.
Widma FTIR IL (Rysunek 5) powinny wykazywać pasma drgań na 3051 cm-1, 2917 cm-1 i 2853 cm-1, z maksymalną intensywnością, odpowiadającą drganiom rozciągającym C-H występującym w pierścieniu aromatycznym, jak również dla węgli alkilowych. Szerokie ramię na wysokości 3440 cm-1 odpowiada wibracjom rozciągającym N-H. Inny pas barkowy zaobserwowany na wysokości 1357 cm-1 jest charakterystyczny dla drgań rozciągających powstających w wyniku wiązania C-N. Godne uwagi pasma na 820 cm-1,770 cm-1 i 710 cm-1 są związane z drganiami zginania poza płaszczyzną C-H. Wartość szczytowa na wysokości 1155 cm-1jest specyficzna dla drgań zginających w płaszczyźnie C-H. Drgania rozciągające C-C panujące w pierścieniu aromatycznym są potwierdzone przez piki widoczne na 1468 cm-1, 1520 cm-1 i 1585 cm-1. Uzyskane w ten sposób wyniki są porównywalne z poprzednio zgłoszonymi danymi przez Sharma et al.13, a tym samym potwierdzają powstanie pożądanego związku.
Wyniki uzyskane za pomocą analizy ADMET są zestawione w tabeli 1. Potencjał biomedyczny [C16quin]Br zbadano za pomocą testu dyfuzji studni przeciwko szczepowi C. albicans (Ryc. 6). Technika ta ocenia siłę przeciwdrobnoustrojową IL poprzez pomiar strefy zahamowania wzrostu wokół miejsca aplikacji związku. Zaobserwowano, że [C16quin]Br wykazywał statystycznie wyraźne działanie przeciwdrobnoustrojowe (p < 0,05) przeciwko C. albicans, co czyni tę klasę IL wysoce silną i skuteczną w dziedzinie biomedycyny.
Procentowa wydajność reakcji
Teoretyczną wydajność reakcji można obliczyć w następujący sposób, zgodnie z przyjętym schematem reakcji (Rysunek 2).
Ze schematu, 1 M chinolina prowadzi do powstania 1 M bromku 1-Heksadecylochinolino-1-ium, tj. 129,16 g/mol chinoliny = 434 g/mol [C16quin]Br. Stąd,
12.916 g (0.91 mol) chinoliny
×12.916= 43.4 g
Zatem teoretyczna wydajność reakcji wynosi 43,4 g.
Jednakże,
% yield=
×100
W obecnym badaniu, rzeczywista wydajność reakcji została oceniona na 37,84 g po całkowitym wysuszeniu otrzymanego produktu.
Stąd,
% yield=
×100=87.188% (87%)
Dodatkowo, dłuższy czas reakcji, jak widać w obecnym scenariuszu, jest istotny dla osiągnięcia przez system reakcji pełnej równowagi termodynamicznej, gdzie entropia systemu jest maksymalizowana, jednocześnie minimalizując energię swobodną Gibbsa. To ostatecznie maksymalizuje wydajność reakcji. Jednak warunki reakcji są dość łagodne i dlatego wymagają wydłużonego czasu reakcji, aby zapewnić, że cały reagent pomyślnie przekształcił się w produkt. Czas reakcji jest tutaj optymalizowany po wielokrotnym pragmatyzmie.

Rysunek 1: Konfiguracja reakcji. Na rysunku przedstawiono ogólne schematy konfiguracji reakcji. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Mechanizm syntezy. Schematyczne przedstawienie schematu reakcji biorącej udział w procesie syntezy. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 3: Oczekiwany 1H NMR. Reprezentacja widm 1H NMR [C16quin]Br. Kliknij tutaj aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 4: Oczekiwano 13CNMR. Reprezentacja widm 13C NMR [C16quin]Br. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 5: Oczekiwane widma IR. Reprezentacja widm IR [C16quin]Br. Kliknij tutaj aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 6: Badanie przeciwgrzybicze. Test dyfuzji krążków przeprowadzono przez dodanie 50 μl 0,1 mM IL, reprezentującego potencjał przeciwgrzybiczy [C16quin]Br. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
| własność | wartość | Komentarz |
| Rządy Lipińskiego | Akceptowane | MW ≤ 500; log P ≤ 5; Akceptor H ≤ 10; Dawca H-≤ 5. Jeśli dwie właściwości są poza zakresem, możliwa jest słaba absorpcja lub przepuszczalność, jedna jest dopuszczalna. |
| Wchłanianie żołądkowo-jelitowe | wysoki | Zwiększona skuteczność podawania doustnego |
| Rozpuszczalność | umiarkowany | Zwiększa nośność leku w kompaktorze |
| Ocena biodostępności | 0.55 (55%) | Wpływa na potencjał terapeutyczny związku |
Tabela 1: Analiza ADMET. Tabela przedstawiająca ważne właściwości, które należy wziąć pod uwagę w celu walidacji potencjału biologicznego zsyntetyzowanego IL.