Pyridine
IUPAC name	Pyridine
Other names	Azabenzene Azine py
Identifiers
CAS number	]]
SMILES	C1=NC=CC=C1
Properties
Molecular formula	C5H5N
Appearance	colourless liquid
Density	0.9819 g/cm³, liquid
Melting point	−41.6 °C
Boiling point	115.2 °C
Solubility in water	Miscible
Viscosity	0.94 cP at 20 °C
Hazards
EU classification	Flammable (F) Harmful (Xn)
NFPA 704	3 2 0
Flash point	21 °C
Related Compounds
Related amines	Picoline Quinoline
Related compounds	Aniline Pyrimidine
Except where noted otherwise, data are given for materials in their standard state (at 25 °C, 100 kPa)

La piridina es un compuesto químico de fundamental importancia con la fórmula C5H5N. Es un líquido con un olor a pescado claramente putrefacto. Sus moléculas tienen una estructura de anillo de seis miembros que se puede encontrar en muchos compuestos, incluidas las nicotinamidas.

Este compuesto tiene numerosas aplicaciones. Es un solvente versátil y un componente básico para una variedad de otros compuestos orgánicos. Es un material de partida en la fabricación de insecticidas, herbicidas, productos farmacéuticos, saborizantes para alimentos, colorantes, productos químicos para el caucho, adhesivos, pinturas, explosivos y desinfectantes. Además, es un desnaturalizante para mezclas anticongelantes y a veces se usa como ligando en química de coordinación.

Propiedades

Piridinio de cationes.

La piridina se puede clasificar como un compuesto orgánico aromático heterocíclico. Cada molécula de piridina es un anillo de seis miembros relacionado con la estructura del benceno: un grupo CH en el anillo de benceno es reemplazado por un átomo de nitrógeno.

La piridina tiene un par solitario de electrones en el átomo de nitrógeno. Debido a que este par solitario no está deslocalizado en el sistema aromático de electrones «pi», la piridina es básica, con propiedades químicas similares a las de las aminas terciarias.

La piridina se protona por reacción con ácidos y forma un ion poliatómico aromático con carga positiva llamado catión de piridinio. Este catión es el ácido conjugado de la piridina y su pKa tiene un valor de 5,30.

Las longitudes y ángulos de enlace en la piridina y el ion piridinio son casi idénticos. Esto se debe a que la protonación de la piridina no afecta al sistema pi aromático.

La estructura de la molécula de piridina hace polares. Por lo tanto, es un disolvente polar pero aprótico. Es completamente miscible con una amplia gama de otros disolventes, incluidos el hexano y el agua.

Aparición y síntesis

La piridina se aisló originalmente industrialmente de alquitrán de hulla crudo. Actualmente existen muchos métodos en la industria y en el laboratorio para la síntesis de piridina y sus derivados.

Actualmente, la piridina se sintetiza a partir de acetaldehído, formaldehído y amoníaco, un proceso que involucra acroleína como intermediario:

CH2O + NH3 + 2 CH3CHO → C5H5N + 3 H2O

Al sustituir el acetaldehído por otros aldehídos, se pueden obtener piridinas sustituidas por alquilo y arilo. en 1989 se produjeron 26.000 toneladas en todo el mundo.

Métodos adicionales de síntesis

• La síntesis de piridina de Hantzsch es una reacción multicomponente que involucra formaldehído, un cetoester y un donante de nitrógeno.
• Otros ejemplos de la clase piridina pueden formarse por la reacción de 1,5-dicetonas con acetato de amonio en ácido acético seguido de oxidación. Esta reacción se denomina «síntesis de piridina de Kröhnke».»
• Las sales de piridinio se pueden obtener en la reacción de Zincke.
• El «Reordenamiento Ciamician-Dennstedt» (1881) es la expansión en anillo de pirrol con diclorocarbeno a 3-cloropiridina y HCl
• En la «síntesis de piridina de Chichibabin» (Aleksei Chichibabin, 1906) los reactivos son tres equivalentes de un aldehído lineal y amoníaco

Reacciones orgánicas

En reacciones orgánicas, la piridina se comporta como una amina terciaria con protonación, alquilación, acilación y N-oxidación en el átomo de nitrógeno. También se comporta como un compuesto aromático con sustituciones nucleofílicas.

• La piridina es un buen nucleófilo(con un número de donantes de 33,1). Es fácilmente atacada por agentes alquilantes para dar sales de N-alquilpiridinio.
• La sustitución aromática nucleofílica tiene lugar en C2 y C4, por ejemplo, en la reacción chichibabina de piridina con amida de sodio a 2-aminopiridina. En la reacción de Emmert (B. Emmert, 1939) la piridina reacciona con una cetona en presencia de aluminio o magnesio y cloruro mercúrico al carbinol también en C2.

Aplicaciones

• La piridina se usa ampliamente como disolvente versátil. La piridina deuterada, llamada piridina-d5, es un disolvente común para la espectroscopia de RMN 1H.

• Es importante en la química orgánica industrial, tanto como componente fundamental como solvente y reactivo en la síntesis orgánica. Se utiliza como disolvente en condensaciones de Knoevenagel.

• Piridina-borano, C5H5NBH3 (m.p. 10-11°C), es un agente reductor suave con estabilidad mejorada en comparación con el borohidruro de sodio (NaBH4) en disolventes proticos y solubilidad mejorada en disolventes orgánicos aproticos.

• El trióxido de piridina y azufre, C5H5NSO3 (mp 175 °C), es un agente de sulfonación utilizado para convertir alcoholes en sulfonatos, que a su vez se someten a escisión de enlace C-O (ruptura) al reducirse con agentes hidruros.

• Es un material de partida en la síntesis de compuestos utilizados como intermedios en la fabricación de insecticidas, herbicidas, productos farmacéuticos, saborizantes para alimentos, colorantes, productos químicos para caucho, adhesivos, pinturas, explosivos y desinfectantes.

• Se utiliza como desnaturalizante para mezclas anticongelantes.

• A veces se usa como ligando en química de coordinación.

Cuestiones ambientales y de seguridad

La piridina es tóxica. (Su dosis letal oral LD50 en ratas fue de 891 mg kg–1). Es volátil y se puede absorber a través de la piel. Los datos disponibles indican que «la exposición a la piridina en el agua de bebida redujo la motilidad de los espermatozoides en todos los niveles de dosis en ratones y aumentó la duración del ciclo estral en el nivel de dosis más alto en ratas».

Actualmente, sus evaluaciones como posible agente carcinógeno mostraron que no hay pruebas suficientes de la carcinogenicidad de la piridina en humanos, aunque hay pruebas limitadas de efectos carcinógenos en animales.

Los efectos de la intoxicación aguda por piridina incluyen mareos, dolor de cabeza, náuseas y anorexia. Otros síntomas incluyen dolor abdominal y congestión pulmonar. Aunque es resistente a la oxidación, la piridina se degrada fácilmente por bacterias, liberando amonio y dióxido de carbono como productos de degradación terminal.

Compuestos relacionados

Los compuestos relacionados estructural o químicamente son:

• DMAP, abreviatura de 4-dimetilaminopiridina
• Bipiridina y viológenos son compuestos polipiridínicos simples que consisten en dos moléculas de piridina unidas por un enlace simple
• Terpiridina, una molécula de tres anillos de piridina conectados entre sí por dos enlaces simples.
• La quinolina y la isoquinolina tienen piridina y un anillo de benceno fusionados.
• La anilina es un derivado del benceno con un grupo NH2 unido y no una piridina
• Las diazinas son compuestos con un carbono más reemplazado por nitrógeno, como la pirazina y la Piramidina
• Las triazinas son compuestos con dos carbonos más reemplazados por nitrógeno y una tetrazina tiene cuatro átomos de nitrógeno
• La 2,6-lutidina es un nombre trivial para la 2,6-dimetilpiridina.
• Colidina es el nombre trivial para la 2,4,6-trimetilpiridina.
• El p-toluenosulfonato de piridinio (PPT) es una sal formada por el intercambio de protones entre la piridina y el ácido p-toluenosulfónico
• La 2-cloropiridina es un componente tóxico ambientalmente significativo de la descomposición del plaguicida imidacloprid.

Notas

• McMurry, John. 2004. Química Orgánica. Belmont, CA: Brooks / Cole. ISBN 0534420052
• Morrison, Robert T. and Robert N. Boyd. 1992. Química Orgánica. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall. ISBN 0-13-643669-2
• Solomons, T. W. Graham and Craig B. Fryhle. 2004. Química Orgánica. Hoboken, NJ: John Wiley. ISBN 0471417998

Todos los enlaces recuperados el 16 de junio de 2019.

• Guía de Bolsillo de NIOSH sobre Peligros Químicos.
• Ejemplos de Piridinas.
• Síntesis de piridinas (resumen de métodos recientes).

Functional groups

Chemical class: Alcohol • Aldehído • Alcano • Alqueno • Alquino • Amida • Amina • Compuesto azoico • Derivado de benceno • Ácido carboxílico • Cianato • Éster • Éter • Haloalcano • Imina • Isocianuro • Isocianato • Cetona • Nitrilo • Compuesto nitroso • Compuesto nitroso • Peróxido • Ácido fosfórico • Derivado de piridina • Sulfona • Ácido sulfónico • Sulfóxido • Tioéter • Tiol • Derivado de tolueno