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)

Pirydyna jest zasadniczo ważnym związkiem chemicznym o wzorze C5H5N. jest to ciecz o wyraźnie zgniłym, rybim zapachu. Jego cząsteczki mają sześcioczłonową strukturę pierścieniową, którą można znaleźć w wielu związkach, w tym nikotynamidach.

związek ten ma wiele zastosowań. Jest zarówno wszechstronnym rozpuszczalnikiem, jak i budulcem dla wielu innych związków organicznych. Jest to materiał wyjściowy do produkcji środków owadobójczych, herbicydów, farmaceutyków, środków aromatyzujących do żywności, barwników, chemikaliów gumowych, klejów, farb, materiałów wybuchowych i środków dezynfekujących. Ponadto jest denaturantem mieszanin przeciw zamarzaniu i jest czasami stosowany jako ligand w chemii Koordynacyjnej.

właściwości

kation Pirydyniowy.

Pirydynę można sklasyfikować jako heterocykliczny aromatyczny związek organiczny. Każda cząsteczka pirydyny jest sześcioczłonowym pierścieniem związanym ze strukturą benzenu—jedna grupa CH w pierścieniu benzenowym jest zastępowana przez atom azotu.

Pirydyna ma samotną parę elektronów w atomie azotu. Ponieważ ta samotna para nie jest delokalizowana do układu aromatycznego elektronów „pi”, pirydyna jest zasadowa, o właściwościach chemicznych podobnych do amin trzeciorzędowych.

Pirydyna jest protonowana w reakcji z kwasami i tworzy dodatnio naładowany aromatyczny poliatomowy jon zwany kationem pirydyniowym. Kation ten jest sprzężonym kwasem pirydyny, a jego pKa ma wartość 5,30.

długości i kąty wiązania w jonach pirydyny i pirydyny są prawie identyczne. Dzieje się tak, ponieważ protonacja pirydyny nie wpływa na aromatyczny układ pi.

struktura cząsteczki pirydyny czyni ją polarną. Jest więc polarnym, ale aprotycznym rozpuszczalnikiem. Jest w pełni mieszalny z szeroką gamą innych rozpuszczalników, w tym heksanem i wodą.

występowanie i synteza

Pirydyna została pierwotnie wyizolowana Przemysłowo z surowej smoły węglowej. Obecnie w przemyśle i laboratorium istnieje wiele metod syntezy pirydyny i jej pochodnych.

obecnie pirydyna jest syntetyzowana z aldehydu octowego, formaldehydu i amoniaku, w procesie, który obejmuje akroleinę jako półprodukt:

CH2O + NH3 + 2 CH3CHO → C5H5N + 3 H2O

zastępując inne aldehydy aldehydem octowym, można uzyskać pirydyny podstawione alkilem i arylem. W 1989 roku wyprodukowano na całym świecie 26 000 ton.

dodatkowe metody syntezy

• synteza pirydyny Hantzscha jest reakcją wieloskładnikową z udziałem Formaldehydu, keto-estru i dawcy azotu.
• inne przykłady klasy pirydyn można utworzyć w reakcji 1,5-diketonów z octanem amonu w kwasie octowym, a następnie utlenić. Reakcja ta nazywana jest „syntezą pirydyny Kröhnke’ a.”
• sole Pirydyniowe można otrzymać w reakcji Zinckego.
• „Ciamician-Dennstedt Rearrangement” (1881) to ekspansja pierścieniowa pirolu z dichlorokarbenem do 3-chloropirydyny i HCl
• w „Chichibabin piridine synthesis” (Aleksei Chichibabin, 1906) reagenty są trzema odpowiednikami liniowego aldehydu i amoniaku

reakcje Organiczne

w reakcjach organicznych, pirydyna zachowuje się jak trzeciorzędowa Amina z Protonacją, Alkilacją, acylacją i n-utlenianiem w atomie azotu. Zachowuje się również jako związek aromatyczny z podstawieniami nukleofilowymi.

• Pirydyna jest dobrym nukleofilem (z numerem dawcy 33,1). Jest łatwo atakowany przez środki alkilujące, dając sole N-alkilopirydyniowe.
• Nukleofilowa substytucja aromatyczna zachodzi w C2 i C4, na przykład w reakcji Chichibabiny pirydyny z amidem sodu do 2-aminopirydyny. W reakcji Emmerta (B. Emmert, 1939) pirydyna reaguje z ketonem w obecności glinu lub magnezu i chlorku rtęci z karbinolem również w C2.

Aplikacje

• Pirydyna jest szeroko stosowana jako wszechstronny rozpuszczalnik. Deuterowana pirydyna, zwana pirydyną-d5, jest powszechnym rozpuszczalnikiem do spektroskopii NMR 1h.

• jest ważny w przemysłowej chemii organicznej, zarówno jako podstawowy budulec, jak i jako rozpuszczalnik i odczynnik w syntezie organicznej. Jest stosowany jako rozpuszczalnik w Kondensacjach Knoevenagela.

• Pirydynoboran, C5H5NBH3 (m.p. 10-11°C), jest łagodnym środkiem redukującym o lepszej stabilności w porównaniu z borowodorkiem sodu (NaBH4) w rozpuszczalnikach protowych i lepszej rozpuszczalności w aprotowych rozpuszczalnikach organicznych.

• trójtlenek pirydyny i siarki, c5h5nso3 (MP 175 °C), jest środkiem sulfonującym stosowanym do przekształcania alkoholi w sulfoniany, które z kolei ulegają cięciu wiązania C-O (rozpadowi) po redukcji za pomocą czynników wodorkowych.

• jest to materiał wyjściowy w syntezie związków stosowanych jako półprodukty w produkcji środków owadobójczych, herbicydów, farmaceutyków, środków aromatyzujących do żywności, barwników, chemikaliów gumowych, klejów, farb, materiałów wybuchowych i środków dezynfekujących.

• jest stosowany jako środek denaturujący do mieszanek przeciw zamarzaniu.

• jest czasami używany jako ligand w chemii Koordynacyjnej.

Bezpieczeństwo i Ochrona środowiska

Pirydyna jest toksyczna. (Stwierdzono, że jego doustna dawka śmiertelna LD50 u szczurów wynosi 891 mg kg-1). Jest lotny i może być wchłaniany przez skórę. Dostępne dane wskazują, że „narażenie na pirydynę w wodzie pitnej prowadziło do zmniejszenia ruchliwości plemników przy wszystkich poziomach dawki u myszy i zwiększenia długości cyklu Rui przy najwyższych poziomach dawki u szczurów”.

obecnie jej oceny jako potencjalnego czynnika rakotwórczego wykazały, że istnieją niewystarczające dowody na rakotwórcze działanie pirydyny u ludzi, chociaż istnieją ograniczone dowody na rakotwórcze działanie na zwierzęta.

skutki ostrego zatrucia pirydyną obejmują zawroty głowy, bóle głowy, nudności i jadłowstręt. Do dalszych objawów należą ból brzucha i przekrwienie płuc. Chociaż jest odporny na utlenianie, pirydyna jest łatwo rozkładana przez bakterie, uwalniając Amon i dwutlenek węgla jako końcowe produkty degradacji.

związki pokrewne

związkami strukturalnie lub chemicznie pokrewnymi są:

• DMAP, skrót od 4-dimetyloaminopirydyna
• Bipirydyna i viologen są prostymi związkami polipirydyny składającymi się z dwóch cząsteczek pirydyny połączonych pojedynczym wiązaniem
• Terpirydyna, cząsteczka trzech pierścieni pirydynowych połączonych ze sobą dwoma pojedynczymi wiązaniami.
• chinolina i izochinolina mają pierścień pirydyny i benzenu połączony ze sobą.
• anilina jest pochodną benzenu z dołączoną grupą NH2, a nie pirydyną
• Diazyny są związkami z jeszcze jednym węglem zastąpionym azotem, takimi jak Pirazyna i Pyramidyna
• triazyny są związkami z jeszcze dwoma węglami zastąpionymi azotem, a tetrazyna ma cztery atomy azotu
• 2,6-Lutydyna to trywialna nazwa dla 2,6-dimetylopirydyny.
• Kolidyna to trywialna nazwa dla 2,4,6-trimetylopirydyny.
• p-Toluenosulfonian Pirydyniowy (PPTS) jest solą powstałą w wyniku wymiany protonowej między pirydyną a kwasem P-toluenosulfonowym
• 2-Chloropirydyna jest toksycznym, istotnym dla środowiska składnikiem rozkładu pestycydu imidakloprydu.

uwagi

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

All links retrieved June 16, 2019.

• NOSH kieszonkowy przewodnik po zagrożeniach chemicznych.
• przykłady Pirydyn.
• synteza pirydyn (przegląd najnowszych metod).

Functional groups

Chemical class: Alkohol • aldehyd • Alkan • Alken • Alkyne • amid • Amina • związek azowy • pochodna benzenu • kwas karboksylowy • cyjanian • Ester • eter • Haloalkan • Imina • izocyjanian • izocyjanian • keton • Nitryl • związek Nitro • związek Nitrozowy • nadtlenek • kwas fosforowy • pochodna pirydyny • sulfon • kwas sulfonowy • sulfotlenek • Tioeter • tiol • pochodna toluenu