Піридин

Піриди́н — шестичленний гетероцикл з одним атомом Нітрогену. Безбарвна рідина з характерним неприємним запахом. Без обмежень змішується з водою та практично з усіма органічними розчинниками. З водою (41,3 мас%) утворює азеотропну суміш з температурою кипіння 93,6 °C. Вперше піридин був отриманий з фракцій кам'яновугільної смоли, але наразі практично весь промисловий обсяг піридину виробляється синтетично, — взаємодією оцтового альдегіду, формальдегіду та аміаку.

Піридин
Ідентифікатори
Номер CAS 110-86-1
PubChem 1049
Номер EINECS 203-809-9
KEGG C00747
ChEBI 16227
RTECS UR8400000
SMILES
c1ccncc1
InChI
1/C5H5N/c1-2-4-6-5-3-1/h1-5H
Номер Бельштейна 103233
Номер Гмеліна 1996
Властивості
Молекулярна формула C5H5N
Молярна маса 79,1
Зовнішній вигляд безбарвна рідина
Густина 0,982
Тпл −41,7
Ткип 115,3
Тиск насиченої пари 18 мм рт. ст.
Кислотність (pKa) 5,25[1][2]
Показник заломлення (nD) 1,5093
В'язкість 0,0088 Пуаз
Дипольний момент 2,2 Д[3]
Небезпеки
Класифікація ЄС F Xn
R-фрази R20

R21 R22R34R36/37R37

NFPA 704
3
3
0
Температура спалаху 21 °C
Пов'язані речовини
Інші (аміни) пінаколін
хінолін
Пов'язані речовини анілін
піримідин
піперидин
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Піридин чудовий розчинник, особливо для процесів за участю неорганічних солей та для екстракції антибіотиків. Однак головним чином піридин є сировиною для виробництва лікарських засобів, гербіцидів, інсектицидів та інших агрохімічних препаратів.

Безпека

Піридин токсичний, діє на нервову систему, шкіру. За деякими даними, піридин викликає імпотенцію та безплідність у чоловіків.

Одна людина померла після випадкового прийому півсклянки піридину[4].

Хімічні властивості

Електрофільне заміщення в піридиновому ядрі

Ароматичне ядро піридину збідненне електронами й важко вступає в реакції електрофільного заміщення. Типові реакції електрофільного заміщення (нітрування, заміщення по Фріделю-Крафтсу, сульфування) провести в незаміщеному піридині надзвичайно важко оскільки електрофіли реагують по атому нітрогену ще більш деактивуючи кільце. Скажімо при спробі прямого сульфування піридину він протонується і утворена сіль реагує тільки при температурах близько 320 °C утворюючи 3-сульфопіридин.[5]. Також в третє положення відбувається й бромування піридину в сірчаній кислоті при 130 °C.

Нуклеофільне заміщення в піридиновому ядрі

Збіднене електронами ароматичне кільце піридину відносно легко приєднує аніонні нуклеофіли по позиціях 2- та 4-. Заміщення атомів гідрогену в самому піридині проходить відносно непросто оскільки гідрид-аніон є поганою відхідною групою, але атоми галогенів в положеннях 2 чи 4 можуть бути легко заміщені сильними нуклеофілами типу тіолів чи третинних амінів. Однією з небагатьох важливих реакці нуклеофільного заміщення в незаміщеному піридині є реакція Чічібабіна:

Реакції по атому Нітрогену

Атом Нітрогену в піридині має неподілену пару електронів і проявляє основні та нуклеофільні властивості. Він протонується кислотами (pKa спряженої кислоти у водних розчинах 5,25), а також приєднує інші електрофільні сполуки (кислоти Льюїса)

Комплекси піридину з кислотами Льюїса

:

C5H5N + HCl → C5H5NH+Cl-

Піридин можна окислити в піридин-N-оксид при дії пероксикислот чи кислоти Каро[6].

Реагує зі сильними кислотами з утворенням піридинових солей

Файл:Gwewgweggwwegweg.tif

Піридин реагує з метилйодидом за механізмом, утворюючи амонієву сіль.

Файл:Uu66jj65.tif

Див. також

Гідрування та відновлення

Гідрування піридину в присутності нікелю Ренея дозволяє отримати піперидин.[7]

Часткове гідрування під дією літійалюмогідриду дає суміш ізомерних дигідропіридинів.[8] Селективно 1,4-дигідропіридин можна отримати відновленням піридину певними комплексами магнію й цинку.[9]

Примітки
  1. Linnell, Robert (1960). Journal of Organic Chemistry 25 (2): 290. doi:10.1021/jo01072a623.
  2. Pearson, Ralph G.; Williams, Forrest V. (1953). Journal of the American Chemical Society 75 (13): 3073. doi:10.1021/ja01109a008.
  3. RÖMPP Online – Version 3.5. Thieme Chemistry (Stuttgart: Georg Thieme). 2009.
  4. Pyridine" (PDF). IARC Monographs 77 (Англійська). Washington DC: OSHA. 1985.
  5. O. Fischer: Notiz über Nikotinsäure aus Pyridin, in: Chem. Ber., 1882, 15, S. 62–64; DOI:10.1002/cber.188201501180.
  6. A. R. Gallopo, J. O. Edwards: Kinetics and mechanism of the oxidation of pyridine by Caro's acid catalyzed by ketones, in: J. Org. Chem. 1981, 46, 1684—1688; DOI:10.1021/jo00321a032.
  7. G. H. Burrows, L. A. King Jr.: The Free Energy Change that Accompanies Hydrogenation of Pyridine to Piperidine, in: J. Am. Chem. Soc., 1935, 57, S. 1789–1791; DOI:10.1021/ja01313a011.
  8. D. D. Tanner, C.-M. Yang: On the structure and mechanism of formation of the Lansbury reagent, lithium tetrakis(N-dihydropyridyl)aluminate, in: J. Org. Chem., 1993, 58, S. 1840–1846; DOI:10.1021/jo00059a041.
  9. A. J. De Koning, P. H. M. Budzelaar, J. Boersma, G. J. M. van der Kerk: Specific and selective reduction of aromatic nitrogen heterocycles with the bis-pyridine complexes of bis(1,4-dihydro-1-pyridyl)zinc and bis(1,4-dihydro-1-pyridyl)magnesium, in: J. Organomet. Chem., 1980, 199, S. 153–170; DOI:10.1016/S0022-328X(00)83849-8.

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.