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コンラッド・リンパッハ合成は、アニリン（1）とβ-ケトエステル（2 ）を縮合させてシッフ塩基（3 ）を介して4-ヒドロキシキノリン（4）を生成する反応である。全体の反応タイプは、付加反応と転位反応の両方の組み合わせである。この反応は、マックス・コンラッド（1848-1920）とレオンハルト・リンパッハ（1852-1933）がキノリン誘導体の合成を研究していた1887年に発見された。 [ 1 ] [ 2 ]
この反応機構は、アニリンがβ-ケトエステルのケト基を攻撃して四面体中間体を形成することから始まります。新たに生成した酸化物は、2回プロトン化されてシッフ塩基を形成し、その後、ケト-エノール互変異性化を経て、電気環状閉環反応が起こります。最後に、アルコールが脱離し、一連のプロトン移動とケト/エノール互変異性化を経て、コンラッド-リンパッハ合成の最終生成物である4-ヒドロキシキノリンが生成されます。
反応機構においておそらく最も重要な段階（そして律速段階）は、電気環状閉環による分子の環化 である。この段階では、閉環反応が起こるようにシッフ塩基を約250℃まで加熱する必要がある。さらに、4-ヒドロキシキノリン生成物の高収率を確保するためには、使用する溶媒の種類が非常に重要である。初期の研究では、溶媒を用いずにシッフ塩基を加熱することで環化反応が行われたが、収率は非常に低かった（30%未満）。リンパッハは数年後、鉱物油などの不活性溶媒を反応に用いると、多くの場合、環化反応の収率が95%にまで向上したと報告した。
コンラッド・リンパッハ反応機構には、複数のケト-エノール互変異性化も含まれており、これらはすべて強酸（多くの場合HClまたはH₂SO₄ ）の使用によって触媒されます。
キノリンの合成に関する文献の多くにおいて、コンラッド・リンパッハ合成の最終生成物が置換4-ヒドロキシキノリンなのか置換4-キノロンなのかについては、多少の食い違いが見られます。反応生成物はしばしばヒドロキシキノリン（エノール型）として示されていますが、キノロン（ケト型）が優勢であると考えられています。このページでは、Ji Jack Li著『Name Reactions: A Collection of Detailed Mechanisms and Synthetic Applications』に示されている反応機構に基づき、生成物はヒドロキシキノリンであるとします。
アニリンとβ-ケトエステルの反応では、アニリンの窒素原子が攻撃する可能性のある部位は2つあります。非常に反応性の高いケト基、または反応性の低いエステル基です。コンラッドとリンパッハが1887年にこの反応を初めて観察したとき、反応は室温で行われ、速度論的生成物であるβ-アミノアクリレートが高収率で得られました。その後、反応は継続し、最終生成物である4-ヒドロキシキノリンが得られました。しかし、 ルートヴィヒ・クノールは、より高い温度（約140 ℃）では、アニリンが実際にβ-ケトエステルのエステル基を攻撃し、熱力学的に好ましいβ-ケト酸アニリド生成物（ただし、収率は理想的ではありません）が得られることを観察しました。コンラッド-リンパッハ機構を使用してこの反応を継続すると、2-ヒドロキシキノリンが合成されました。β-ケトアニリドから2-ヒドロキシキノリンを合成する最初の方法は、1886年にクノールキノリン合成として報告された。そのため、この反応全体は「コンラート・リンパッハ・クノール反応」と呼ばれることもある。
4-ヒドロキシキノリン類および4-キノロン類の合成は、様々な分野において非常に重要ですが、特に医学分野では、細菌を殺す能力を持つ化学療法殺菌薬として利用されるため、非常に重要です。このメカニズムは、細菌のトポイソメラーゼII/IV酵素（ほとんどのグラム陽性菌の標的）またはDNAジャイレース（グラム陰性菌の標的）を不活性化し、細菌がDNAをほどいてDNA複製または転写を行うのを阻止することによって成り立っています。臨床で使用されている薬剤の大部分は、実際にはフルオロキノロン類に属するキノリン誘導体であり、中心環系にフッ素原子が結合しており、多くの場合、C-6位またはC-7位にフッ素原子が結合しています。
4-ヒドロキシキノリンには抗菌作用以外の医療用途も数多くあります。Babaらは、多くのキノリン誘導体が関節炎の治療において抗炎症作用に有望であることを示しました。シュミットらは、 4-ヒドロキシキノリン誘導体を用いた薬剤耐性マラリアの治療の進歩について深く掘り下げた。また、Lui-Zai Gangらは、 HIV-1インテグラーゼ阻害剤としてのキノリン誘導体の使用について研究した。