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 è un composto chimico di fondamentale importanza con la formula C5H5N. È un liquido con un odore tipicamente putrido e di pesce. Le sue molecole hanno una struttura ad anello a sei membri che può essere trovata in molti composti, tra cui le nicotinammidi.

Questo composto ha numerose applicazioni. È sia un solvente versatile che un elemento costitutivo per una varietà di altri composti organici. È un materiale di partenza nella produzione di insetticidi, erbicidi, prodotti farmaceutici, aromi alimentari, coloranti, prodotti chimici di gomma, adesivi, vernici, esplosivi e disinfettanti. Inoltre, è un denaturante per miscele antigelo ed è talvolta usato come ligando nella chimica di coordinazione.

Proprietà

Catione di piridinio.

La piridina può essere classificata come composto organico aromatico eterociclico. Ogni molecola di piridina è un anello a sei membri relativo alla struttura del benzene—un gruppo CH nell’anello benzenico è sostituito da un atomo di azoto.

La piridina ha una coppia solitaria di elettroni all’atomo di azoto. Poiché questa coppia solitaria non è delocalizzata nel sistema aromatico degli elettroni “pi”, la piridina è fondamentale, con proprietà chimiche simili a quelle delle ammine terziarie.

La piridina viene protonata per reazione con acidi e forma uno ion poliatomico aromatico caricato positivamente chiamato catione piridinio. Questo catione è l’acido coniugato della piridina e il suo pKa ha un valore di 5,30.

Le lunghezze di legame e gli angoli di legame nella piridina e nello py piridinio sono quasi identici. Questo perché la protonazione della piridina non influisce sul sistema pi aromatico.

La struttura della molecola di piridina lo rende polare. È quindi un solvente polare ma aprotico. È completamente miscibile con una vasta gamma di altri solventi, tra cui esano e acqua.

Occorrenza e sintesi

La piridina è stata originariamente isolata industrialmente dal catrame di carbone grezzo. Esistono ora molti metodi nell’industria e in laboratorio per la sintesi della piridina e dei suoi derivati.

Attualmente, la piridina viene sintetizzata da acetaldeide, formaldeide e ammoniaca, un processo che coinvolge l’acroleina come intermedio:

CH2O + NH3 + 2 CH3CHO → C5H5N + 3 H2O

Sostituendo altre aldeidi per acetaldeide, si possono ottenere piridine sostituite da alchil e aril. 26.000 tonnellate sono state prodotte in tutto il mondo nel 1989.

Ulteriori metodi di sintesi

• La sintesi della piridina di Hantzsch è una reazione multicomponente che coinvolge formaldeide, un chetoestereato e un donatore di azoto.
• Altri esempi della classe della piridina possono essere formati dalla reazione di 1,5-diketoni con acetato di ammonio in acido acetico seguita dall’ossidazione. Questa reazione è chiamata ” Sintesi della piridina di Kröhnke.”
• I sali di piridinio possono essere ottenuti nella reazione di Zincke.
• La “Ciamician-Dennstedt Riarrangiamento” (1881) è l’anello di espansione del pirrolo con dichlorocarbene per 3-chloropyridine e HCl
• Nel “Chichibabin piridina sintesi” (Aleksei Chichibabin, 1906) i reagenti sono tre equivalenti di un lineare aldeide e ammoniaca

reazioni Organiche

In reazioni organiche, piridina si comporta come una ammina terziaria con protonazione, alchilazione, acilazione e N-ossidazione all’atomo di azoto. Si comporta anche come un composto aromatico con sostituzioni nucleofile.

• La piridina è un buon nucleofilo (con un numero di donatori di 33,1). È facilmente attaccato da agenti alchilanti per dare sali di N-alchilpiridinio.
• La sostituzione aromatica nucleofila avviene a C2 e C4, ad esempio nella reazione di Chichibabin della piridina con ammide di sodio a 2-amminopiridina. Nella reazione di Emmert (B. Emmert, 1939) la piridina viene fatta reagire con un chetone in presenza di alluminio o magnesio e cloruro mercurico al carbinolo anche a C2.

Applicazioni

• La piridina è ampiamente utilizzata come solvente versatile. La piridina deuterata, chiamata piridina-d5, è un comune solvente per la spettroscopia NMR 1H.

• È importante nella chimica organica industriale, sia come elemento fondamentale che come solvente e reagente nella sintesi organica. È usato come solvente nelle condensazioni di Knoevenagel.

• Piridina-borano, C5H5NBH3 (mp 10-11°C), è un agente riducente delicato con una migliore stabilità rispetto al boroidruro di sodio (NaBH4) nei solventi protici e una migliore solubilità nei solventi organici aprotici.

• Il triossido di piridina-zolfo, C5H5NSO3 (mp 175 °C), è un agente di solfonazione utilizzato per convertire gli alcoli in solfonati, che a loro volta subiscono la scissione del legame C-O (rottura) dopo la riduzione con agenti idruri.

• È un materiale di partenza nella sintesi di composti utilizzati come intermedi nella produzione di insetticidi, erbicidi, prodotti farmaceutici, aromi alimentari, coloranti, prodotti chimici di gomma, adesivi, vernici, esplosivi e disinfettanti.

• È usato come denaturante per miscele antigelo.

• A volte è usato come ligando nella chimica di coordinazione.

Sicurezza e problemi ambientali

La piridina è tossica. (La sua dose letale orale LD50 nei ratti è risultata essere 891 mg kg-1). È volatile e può essere assorbito attraverso la pelle. I dati disponibili indicano che”l’esposizione alla piridina nell’acqua potabile ha portato a una riduzione della motilità degli spermatozoi a tutti i livelli di dose nei topi e ad un aumento della lunghezza del ciclo estrale al livello di dose più alto nei ratti”.

Attualmente, le sue valutazioni come possibile agente cancerogeno hanno mostrato che vi sono prove inadeguate della cancerogenicità della piridina nell’uomo, sebbene vi siano prove limitate di effetti cancerogeni sugli animali.

Gli effetti dell’intossicazione acuta da piridina includono vertigini, mal di testa, nausea e anoressia. Ulteriori sintomi includono dolore addominale e congestione polmonare. Sebbene resistente all’ossidazione, la piridina è facilmente degradata dai batteri, rilasciando ammonio e anidride carbonica come prodotti di degradazione terminali.

composti Correlati

Strutturalmente e chimicamente composti correlati sono:

• DMAP, breve per 4-dimethylaminopyridine
• Bipiridina e viologeno sono semplici polypyridine composti composto da due piridina molecole unite da un legame singolo
• Terpyridine, una molecola di tre piridina anelli collegati insieme da due singole obbligazioni.
• Chinolina e isochinolina hanno piridina e un anello benzenico fusi insieme.
• L’anilina è un derivato del benzene con un gruppo NH2 attaccato e non una piridina
• Le diazine sono composti con un altro carbonio sostituito da azoto come pirazina e piramidina
• Le triazine sono composti con altri due carboni sostituiti da azoto e una tetrazina ha quattro atomi di azoto
• 2,6-Lutidina è un nome banale per 2,6-dimetilpiridina.
• Collidina è il nome banale per 2,4,6-trimetilpiridina.
• Il p-toluenesulfonato di piridinio (PPTS) è un sale formato dallo scambio di protoni tra la piridina e l’acido p-toluenesulfonico
• La 2-cloropiridina è una componente tossica significativa dal punto di vista ambientale della decomposizione del pesticida imidacloprid.

Note

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

Tutti i link recuperati 16 giugno 2019.

• NIOSH Pocket Guida ai rischi chimici.
• Esempi di piridine.
• Sintesi di piridine (panoramica dei metodi recenti).

Functional groups

Chemical class: Alcool • Aldeide • Alcano • Alcheni • Alchini • Ammide • Amine • Azo composto • Benzene derivati • acido Carbossilico • Cianato • Ester • Etere • Settore • Immina • Isocianato • Isocianati • Chetone • Nitrile • Nitro composti • Nitroso composti • Perossido • acido Fosforico • Piridina derivati • Solfone • acido Solfonico • Solfossido • Thioether • Tiolo • Toluene derivati