Пиридин
| Пиридин | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| По IUPAC | азациклохекса-1,3,5-триен |
| Други | азобензен, азин |
| Свойства | |
| Формула | C5H5N |
| Моларна маса | 79,1 g/mol |
| Външен вид | безцветна течност |
| Плътност | 0,9819 g/cm3, течност |
| Вискозитет | 0,88 mPa.s |
| Точка на топене | -41.6 °C, 232 K, -43 °F |
| Точка на кипене | 115.2 °C, 388 K, 239 °F |
| Парно налягане | 2100 Pa (20 °C) |
| Разтворимост във вода | разтворим |
| Диполен момент | 2,215 D |
| Опасности | |
| ЕС класификация | запалим (F), вреден (Xn) |
| Фрази за риск | R-20 R-21 R-22 R-34 R-36 R-38 |
| NFPA 704 |  3
3
0
|
| Точка на запалване | 21 °C |
| Сродни съединения | |
| Други | пиколин хинолин анилин пиримидин пиперидин |
| Идентификатори | |
| CAS номер | 110-86-1 |
| PubChem | 1049 |
| ChemSpider | 1020 |
| Номер на ЕК | 203-809-9 |
| KEGG | C00747 |
| ChEBI | 16227 |
| ChEMBL | CHEMBL266158 |
| RTECS | UR8400000 |
| SMILES | C1=NC=CC=C1 |
| InChI | InChI=1S/C5H5N/c1-2-4-6-5-3-1/h1-5H |
| InChI ключ | JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N |
| UNII | NH9L3PP67S |
| Gmelin | 1996 |
| Данните са при стандартно състояние на материалите (25 °C, 100 kPa), освен ако не е указано друго. | |
| Пиридин в Общомедия | |
Пиридин е хетероциклично ароматно органично съединение с химическа формула C5H5N. Структурно наподобява бензен, с една заместена с азотен атом CH група. Използва се като прекурсор за производството на агрохимикали и фармацевтични препарати, също се използва и като разтворител и реагент. Той е безцветна течност с характерна неприятна миризма на риба. Пиридиновият пръстен се среща в множество важни химични вещества, включително и никотина.
История
[редактиране | редактиране на кода]Пиридинът е открит през 1851 от Томас Андерсън, благодарение на опитите му върху дестилацията на животински материали. Думата пиридин произлиза от гръцките „пир“ огън и „идин“ наставка използвана за означаване на ароматни бази. Структурата на пиридина е установена през 1869 – 1870 от Вилхелм Кьорнер и Джеймс Дюар. Откритието на структурата на пиридина позволява създаването на нови методи за неговия синтез, сред които и този на Артур Ханч през 1882. Производството на пиридин нараства след 1940 година, когато започва масовото производство на 2-винилпиридин за синтеза на латекс. До наши дни световното производство на пиридин постоянно расте, вследствие откриването на структурата му в множество биомолекули.
Получаване
[редактиране | редактиране на кода]Първоначално индустриалното производство на пиридин се извършва чрез екстракция от катран. Синтеза се осъществява по метода на Чичибабин чрез взаимодействие между формалдехид, амоняк и ацеталдехид. За този процес се използва посредничеството на акролеин:
- CH2O + NH3 + 2 CH3CHO → C5H5N + 3 H2O + H2
В резултат могат да се получат алкил и арил заместени производни и по-конкретно: монометилови производни – пиколини, диметилови производни – лутидини и триметилови производни – колидини.[1]
За по-специални случаи се използва добре разработен метод за получаване на пиридинов скелет[2] – синтез на Ханч, който представлява мултикомпонентна реакция между формалдехид, кето-естер и азотен донор.
Химични свойства
[редактиране | редактиране на кода]Базичност
[редактиране | редактиране на кода]В органичните реакции, пиридинът се държи едновременно като третичен амин, встъпвайки в реакции на протониране, алкилиране, ацилиране и N-окисление, както и като ароматно съединение, встъпващо в реакции на нуклеофилно заместване.
Азотния атом в пиридина съдържа една свободна електронна двойка. Поради това, че тази електронна двойка не е делокализирана в ароматната π-електронната система на пръстена, пиридинът е слаба основа с химични свойства на третичен амин. Пиридинът се протонира при реакция с киселина и образува положително зареден ароматен молекулен йон наречен пиридиниев катион.
Свойства на N-нуклеофил и лиганд
[редактиране | редактиране на кода]Пиридинът е добър нуклеофил, който лесно се атакува от алкилиращи агенти, при което се полъчават N-алкилпиридиниеви соли. Пример за такава сол е цетилпиридиниевият хлорид, който представлява катионно ПАВ широкоизползвано за дезинфекция и като антисептично средство. Пиридинът намира също широка употреба и като лиганд в координационната химия.
Нуклеофилни реакции в ароматния пръстен
[редактиране | редактиране на кода]Нуклеофилно заместване протича на C-2 и C-4 места, при което се получават предимно 2 и 4 заместени продукти. Пример за такава реакция е реакцията на Чичибабин, където пиридин взаимодейства с натриев амид до получаване на 2-аминопиридин.
Приложение
[редактиране | редактиране на кода]Роля в химичния синтез
[редактиране | редактиране на кода]Пиридинът е важен разтворител и реагент в органичния синтез.[3] Редуцира се до пиперидин, който намира широко приложение в синтеза на пептиди. Използва се като катализатор в множество реакции на кондензация, дехалогениране, халогениране и ацилиране. Той е основният прекурсор за производството на множество инсектициди, хербициди, фармацевтични препарати, хранителни подобрители, бои, експлозиви и дезинфектанти.
Пиридинът като разтворител
[редактиране | редактиране на кода]Широко използван е като полярен апротен разтворител, като най-често често се използва за среда за протичане на реакции на окисление, тъй като трудно се окислява. Смесва се с широк спектър разтворители, включително хексан и вода. Деутерираният пиридин, наречен пиридин-d5, е често срещан разтворител в 1H-ЯМР спектроскопия.
Безопасност
[редактиране | редактиране на кода]Пиридинът е вреден при вдишване, поглъщане или при попадане върху кожата.[4] Симптомите на остра пиридинова интоксикация са замаяност, главоболие, гадене и загуба на апетит. Възможни са и по-тежки прояви – коремна болка и белодробен оток.[5] Настоящата оценка за възможен карциногенен ефект върху хора е отрицателна, тъй като няма адекватни доказателства за това, въпреки че се наблюдава известна карциногенност при някои животни.[5] LD50 при плъхове (перорално) е 891 mg/kg. Пиридинът е запалим. Лесно се разгражда от бактериите до амоняк и въглероден диоксид.[6] Незаместеното пиридиново ядро се разгражда по-лесно в сравнение с пиколин, лутидин, хлорпиридин или аминопиридин[7]
Източници
[редактиране | редактиране на кода]- ↑ Shinkichi Shimizu, Nanao Watanabe, Toshiaki Kataoka, Takayuki Shoji, Nobuyuki Abe, Sinji Morishita, Hisao Ichimura „Pyridine and Pyridine Derivatives“ in „Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry“ 2007, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a22_399
- ↑ Gilchrist, T.L. (1997). Heterocyclic Chemistry ISBN 0-470-20481-8
- ↑ Sherman, A. R. „Pyridine“ in e-EROS (Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis) (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI:10.1002/047084289X.rp280 Article Online Posting Date: April 15, 2001.
- ↑ Aylward, G, (2008), „SI Chemical Data 6th Ed.“, ISBN 978-0-470-81638-7 (pbk.)"
- ↑ а б International Agency for Research on Cancer (IARC). Pyridine Summary & Evaluation // IARC Summaries & Evaluations. IPCS INCHEM, 22 август 2000. Посетен на 17 януари 2007.
- ↑ Sims, G.K. and O'Loughlin, E.J. Degradation of pyridines in the environment // CRC Critical Reviews in Environmental Control 19 (4). 1989. DOI:10.1080/10643388909388372. с. 309 – 340.
- ↑ Sims, G. K. and L.E. Sommers. 1986. Biodegradation of pyridine derivatives in soil suspensions. Environmental Toxicology and Chemistry. 5:503 – 509.
Външни препратки
[редактиране | редактиране на кода]- ((en)) Сайт с реакции за получаване на пиридин и производните му (преглед на основните съвременни методи)
 
|
Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата Pyridine в Уикипедия на английски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс – Признание – Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година – от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница, за да видите списъка на съавторите.
ВАЖНО: Този шаблон се отнася единствено до авторските права върху съдържанието на статията. Добавянето му не отменя изискването да се посочват конкретни източници на твърденията, които да бъдат благонадеждни. |