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)

pyridiini on perustavanlaatuisesti tärkeä kemiallinen yhdiste, jonka kaava on c5h5n. se on neste, jolla on selvästi mädäntynyt, kalamainen haju. Sen molekyyleissä on kuusiosainen rengasrakenne, joka löytyy monista yhdisteistä, muun muassa nikotiiniamideista.

yhdisteellä on lukuisia käyttökohteita. Se on sekä monipuolinen liuotin että rakennuspalikka useille muille orgaanisille yhdisteille. Se on lähtöaine valmistettaessa hyönteismyrkkyjä, rikkakasvien torjunta-aineita, lääkkeitä, elintarvikearomeja, väriaineita, kumikemikaaleja, liimoja, maaleja, räjähteitä ja desinfiointiaineita. Lisäksi se on jäätymisenestoaineiden denaturointiaine ja sitä käytetään joskus ligandina koordinaatiokemiassa.

ominaisuudet

Pyridiniumkationi.

pyridiini voidaan luokitella heterosykliseksi aromaattiseksi orgaaniseksi yhdisteeksi. Jokainen pyridiinimolekyyli on bentseenin rakenteeseen liittyvä kuusihenkinen rengas—bentseenirenkaan yksi CH-ryhmä korvautuu typpiatomilla.

Pyridiinillä on typpiatomissa yksinäinen elektronipari. Koska tämä yksinäinen pari ei delokalisoidu ”pi”: n elektronien aromaattiseen järjestelmään, pyridiini on emäksinen, ja sen kemialliset ominaisuudet muistuttavat tertiääristen amiinien ominaisuuksia.

pyridiini protonoituu reaktiolla happojen kanssa ja muodostaa positiivisesti varautuneen aromaattisen polyatomi-ionin, jota kutsutaan pyridiniumkationiksi. Tämä kationi on pyridiinin konjugaattihappo ja sen pKa-arvo on 5,30.

pyridiinin ja pyridiniumionin sidosten pituudet ja sidoskulmat ovat lähes identtiset. Tämä johtuu siitä, että pyridiinin protonaatio ei vaikuta aromaattiseen pi-järjestelmään.

pyridiinimolekyylin rakenne tekee siitä polaarisen. Se on siis polaarinen mutta aproottinen liuotin. Se sekoittuu täysin moniin muihin liuottimiin, kuten heksaaniin ja veteen.

esiintyminen ja synteesi

pyridiini eristettiin alun perin teollisesti raa ’ asta kivihiilitervasta. Teollisuudessa ja laboratoriossa on nykyään monia menetelmiä pyridiinin ja sen johdannaisten synteesiin.

nykyisin pyridiiniä syntetisoidaan asetaldehydistä, formaldehydistä ja ammoniakista prosessissa, jossa akroleiini on välituotteena:

ch2o + NH3 + 2 CH3CHO → c5h5n + 3 H2O

korvaamalla asetaldehydille muita aldehydejä voidaan saada alkyyli-ja aryylisubstituoituja pyridiinejä. Vuonna 1989 sitä valmistettiin maailmanlaajuisesti 26 000 tonnia.

muita synteesimenetelmiä

• Hantzschin pyridiinisynteesi on monikomponenttireaktio, jossa käytetään formaldehydiä, ketoesteriä ja typen luovuttajaa.
• muita esimerkkejä pyridiiniluokasta voidaan muodostaa 1,5-diketonien reaktiolla ammoniumasetaatin kanssa etikkahapossa, jota seuraa hapetus. Tätä reaktiota kutsutaan ” Kröhnken pyridiinisynteesiksi.”
• Pyridiniumsuoloja voidaan saada Zincke-reaktiossa.
• ”Ciamician-Dennstedtin uudelleenjärjestely” (1881) on pyrrolin rengaslaajeneminen dikloorikarbeenin avulla 3-klooripyridiiniksi ja HCl: ksi
• ”Chichibabinin pyridiinisynteesissä” (Aleksei Chichibabin, 1906) reaktantit ovat lineaarisen aldehydin ja ammoniakin kolmea ekvivalenttia

orgaaniset reaktiot

orgaanisissa reaktioissa

, pyridiini käyttäytyy tertiäärisenä Amiinina Protonoimalla, Alkyloimalla, asyloimalla ja n-hapettumalla typpiatomilla. Se käyttäytyy myös aromaattisena yhdisteenä nukleofiilisilla substituutioilla.

• pyridiini on hyvä nukleofiili (luovuttajaluku on 33,1). Alkyloivat aineet hyökkäävät helposti sen kimppuun, jolloin saadaan N-alkyylipyridiniumsuoloja.
• nukleofiilinen aromaattinen substituutio tapahtuu C2: ssa ja C4: ssä esimerkiksi pyridiinin chikibabiinireaktiossa natriumamidin kanssa 2-aminopyridiiniksi. Emmert-reaktiossa (B. Emmert, 1939) pyridiini reagoi ketonin kanssa alumiinin tai magnesiumin ja elohopeakloridin läsnä ollessa karbinoliksi myös C2: ssa.

Sovellukset

• pyridiiniä käytetään laajalti monipuolisena liuottimena. Deuteroitu pyridiini eli pyridiini-d5 on yleinen liuotin 1h NMR-spektroskopiassa.

• se on tärkeä teollisessa orgaanisessa kemiassa sekä perusrakenneosana että liuottimena ja reagenssina orgaanisessa synteesissä. Sitä käytetään liuottimena Knoevenagelin kondensaatioissa.

• Pyridiinirikkitrioksidi, C5H5NSO3 (MP 175 °C), on sulfonaatioaine, jota käytetään alkoholien muuntamiseen sulfonaateiksi, jotka puolestaan käyvät läpi C-O-sidoksen skission (hajoamisen) pelkistettäessä hydridiaineilla.

• se on lähtöaine sellaisten yhdisteiden synteesissä, joita käytetään välituotteina valmistettaessa hyönteismyrkkyjä, rikkakasvien torjunta-aineita, lääkeaineita, elintarvikearomeja, väriaineita, kumikemikaaleja, liimoja, maaleja, räjähteitä ja desinfiointiaineita.

• sitä käytetään pakkasnesteseosten denaturointiaineena.

• sitä käytetään joskus ligandina koordinaatiokemiassa.

turvallisuus-ja ympäristöasiat

pyridiini on myrkyllistä. (Sen oraalinen letaali annos LD50 rotilla oli 891 mg-1). Se on haihtuvaa ja voi imeytyä ihon läpi. Saatavilla olevat tiedot osoittavat, että”altistuminen pyridiinille juomavedessä vähensi siittiöiden liikkuvuutta kaikilla annostasoilla hiirillä ja lisäsi kiima-ajan pituutta suurimmalla annostasolla rotilla”.

tällä hetkellä sen arvioinnit mahdollisena karsinogeenisena aineena osoittivat, ettei pyridiinin karsinogeenisuudesta ihmisillä ole riittävää näyttöä, joskin karsinogeenisista vaikutuksista eläimiin on vain vähän näyttöä.

akuutin pyridiinimyrkytyksen vaikutuksia ovat huimaus, päänsärky, pahoinvointi ja ruokahaluttomuus. Muita oireita ovat vatsakipu ja keuhkojen tukkoisuus. Vaikka pyridiini kestää hapettumista, bakteerit hajottavat sen helposti vapauttaen ammoniumin ja hiilidioksidin terminaalisina hajoamistuotteina.

samankaltaisia yhdisteitä

rakenteellisesti tai kemiallisesti samankaltaisia yhdisteitä ovat:

• dmap, lyhenne sanoista 4-dimetyyliaminopyridiini
• bipyridiini ja viologen ovat yksinkertaisia polypyridiiniyhdisteitä, jotka koostuvat kahdesta pyridiinimolekyylistä, jotka ovat liittyneet yhteen yhdellä sidoksella
• Terpyridiini, molekyyli, jossa on kolme pyridiinirengasta, jotka ovat liittyneet toisiinsa kahdella yksittäisellä sidoksella.
• Kinoliinilla ja Isokinoliinilla on pyridiini ja bentseenirengas fuusioituneena toisiinsa.
• aniliini on bentseenijohdannainen, johon on kiinnittynyt NH2-ryhmä eikä pyridiini
• Diatsiinit ovat yhdisteitä, joissa yksi hiili on korvattu typellä, kuten Pyratsiini ja Pyramidiini
• Triatsiinit ovat yhdisteitä, joissa kaksi muuta hiiltä on korvattu typellä ja tetratsiinissa on neljä typpiatomia
• 2,6-Lutidiini on triviaalinimi 2,6-dimetyylipyridiinille.
• Kollidiini on 2,4,6-trimetyylipyridiinin triviaalinimi.
• Pyridinium-P-tolueenisulfonaatti (PPTS) on pyridiinin ja p-tolueenisulfonihapon välisessä protoninvaihdossa muodostunut suola
• 2-Klooripyridiini on myrkyllinen ympäristön kannalta merkittävä osa torjunta-aine imidaklopridin hajoamista.

toteaa

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

kaikki linkit haettu 16.kesäkuuta 2019.

• NIOSHIN Pocket Guide to Chemical Hazards.
• esimerkkejä Pyridiineistä.
• Pyridiinien synteesi (katsaus viimeaikaisiin menetelmiin).

Functional groups

Chemical class: Alkoholi • aldehydi • alkaani • alkeeni • Alkyyni • amidi • amiini • Atsoyhdiste • Bentseenijohdannainen • karboksyylihappo • Syanaatti • esteri • eetteri • Haloalkaani • imiini • Isosyanidi • isosyanaatti • Ketoni • nitriili • Nitroyhdiste • Nitrosoyhdiste • peroksidi • fosforihappo • Pyridiinijohdannainen • sulfoni • sulfonihappo • Sulfoksidi • Tioeetteri • tioli • Tolueenijohdannainen