Пиридин течносте органично съединение с химическата формула C5HI5N, която е шест членове на хетероциклично съединение с азотен хетероатом. Може да се разглежда като съединение в молекулите на бензен, където една (СН) се заменя с N, следователно е известна още като нитробензен или нитробензен. Безцветна или светло жълта течност с лоша миризма, която има лоша миризма. Смученето и хомолозите му съществуват в костен катран, газ на въглищния катран, шистово масло и петрол. Тя може да бъде смесима с разтворители като вода, алкохол, етер, петролен етер, бензен, масло и др. Пиридин и нейните хомолози съществуват в костен катран, катран с въглища, природен газ, шистово масло и петрол. В индустрията пиридин използва денатурант, боядисвайки помощни средства и суровини за синтезиране на редица продукти, включително фармацевтични продукти, дезинфектанти, багрила и др.
|
Химическа формула |
C5H5N |
|
Точна маса |
79 |
|
Молекулно тегло |
79 |
|
m/z |
79 (100.0%), 80 (5.4%) |
|
Елементарен анализ |
C, 75.92; H, 6.37; N, 17.71 |
|
|
|
Пиридин и неговите производни имат широк спектър от приложения в органичния синтез, дизайн на лекарства, селскостопанска химия, багрила и материалознание. При органичния синтез пиридин често се използва като разтворител или катализатор; При развитието на лекарствата пиридиновите ядра често се вграждат в лекарствени молекули, за да се подобри биологичната им активност и ефикасност; В селскостопанската химия пиридиновите производни са разработени като високоефективни пестициди и инсектициди; В областта на материалознанието пиридин и неговите производни също са проучени като нови материали и катализатори.
Пиридинът може да се използва и като алкален разтворител и е отличен разтворител за дезакидиращи агенти и реакции на ацилиране; Може да се използва и като катализатор за реакции на полимеризация, реакции на окисляване, карбонилиране на реакции на акрилонитрил и т.н.; Може да се използва и като стабилизатор за силиконова каучук и като суровина за мембрани за обмен на аниони
В обобщение, Пиридин като основна химическа суровина не само заема важна позиция в изследването и прилагането на органичната химия, но и развитието и прилагането на нейните производни също значително обогати изследователското съдържание и постиженията в области като медицина, селско стопанство и наука за материалите.
Подготовка наПиридин течност:
1. Може да се получи от естествен катран от въглища или ацеталдехид и амоняк. Pyridine and its derivatives can also be synthesized by a variety of methods, of which the most widely used method is the synthesis of Hanqi pyridine, which uses two molecules - Carbonyl compounds, such as ethyl acetoacetate, are condensed with a molecule of acetaldehyde, the product is then condensed with a molecule of ethyl acetoacetate and ammonia to form Дихидропиридинови съединения и след това дехидрогенирани с окислител (като азотна киселина) и хидролизирани до декарбоксилиране за получаване на пиридинови производни.
2. Ацетилен, амоняк и метанол също могат да се приготвят чрез катализатор на 500 градуса.
Химични свойства наПиридин течност:
Пиридин и неговите производни са по -стабилни от бензола и реактивността им е подобна на нитробензен. Типичните ароматни реакции на електрофилно заместване възникват в позиции 3 и 5, но реактивността е по -ниска от тази на бензола и не е лесно да се появи нитрация, халогениране, сулфониране и други реакции. Пиридинът е слаб третичен амин, който може да образува неразтворими соли с различни киселини (пикринова киселина или перхлорна киселина и др.) В разтвор на етанол. Пиридинът, използван в индустрията, съдържа около 1% 2- метилпиридин, така че може да бъде отделен от своите хомолози, като се възползва от разликата в свойствата, образуващи сол. Пиридин може също да образува кристални комплекси с различни метални йони. Пиридинът е по -лесен за намаляване от бензола, като хексахидропиридин (или пиперидин) под действието на метален натрий и етанол. Пиридинът реагира с водороден пероксид и лесно се окислява до пиридин N-оксид.
Пиридинът е "π дефицитен" хетероцикъл, а плътността на електронния облак на пръстена е по -ниска от тази на бензола, така че неговата електрофилна реакция на заместване също е по -ниска от тази на бензона, която е еквивалентна на нитробензен. Поради пасивирането на азотните атоми на пръстена, условията за реакция на електрофилна заместване са сравнително тежки и добивът е нисък. Заместниците влизат главно 3 () бит.
В сравнение с бензола, реакцията на електрофилна заместител на пиридиновия пръстен става по -трудна и заместникът влиза главно в 3 () Този ефект може да се обясни с относителната стабилност на междинния продукт.
Поради съществуването на абсорбиращия азотен атом, положителните йони на междинния продукт не са толкова стабилни, колкото съответният междинен продукт, заместен с бензен, така че електрофилната реакция на заместване на пиридин е по -трудна от тази на бензен. Сравнявайки позицията на електрофилна атака с реагент, можем да видим, че когато атакуват 2 () бита и 4 () има формула за ограничаване на резонансното за междинния продукт, образуван, когато положителният заряд е върху азотния атом с по -голяма електроотрицателност. Тази гранична формула е изключително нестабилна и 3 () няма такава изключително нестабилна гранична формула за междинната, заместена по позиция, а междинният продукт е по -стабилен от междинната атакуваща позиция 2 и 4. Следователно заместителите в позиция 3 са лесни за образуване.
Поради абсорбцията на електрон на азотните атоми върху пиридиновия пръстен, плътността на електронния облак на въглеродните атоми върху пръстена намалява, особено в позиция 2 и 4, така че реакцията на нуклеофилна заместване на пръстена е лесно да се появи и реакцията на заместване се появява главно в позиция 2 и 4.
Реакцията на пиридин с натриев амино да се получи 2- аминопиридин се нарича реакция на азинибабин. Ако позицията 2 е заемана, реакцията се осъществява в 4 позиция, за да се получи 4- аминопиридин, но добивът е нисък. Ако битът или реакцията на нуклеофилно заместване е лесно да се появи, когато има добра група за напускане (като халоген, нитро) в. Например, пиридинът може да претърпи реакция на нуклеофилна заместване с амоняк (или амин), алкилов оксид, вода и други слаби нуклеофилни реагенти.
Тъй като плътността на електронния облак върху пиридиновия пръстен е ниска, обикновено не е лесно да се окислява. Особено при киселинни условия, пиридинът има положителен заряд върху азотния атом след осоляването и индукционният ефект на абсорбцията на електрон се засилва, което прави плътността на електронния облак върху пръстена по -ниска и увеличава стабилността на окисляващия. Когато пиридиновият пръстен има странични вериги, настъпва окисляване на страничните вериги.
Пиридинът може да претърпи реакция на окисляване, подобна на третичния амин при специални условия на окисляване, за да се образува N-оксид. Например, пиридин N-оксид може да се получи, когато пиридинът реагира с перокси киселина или водороден пероксид.
Пиридин N-оксидът може да бъде дезоксидиран чрез редукция. В пиридин N-оксид, неконсумната електронна двойка на кислородния атом може да има P-π конюгация с ароматната голяма π връзка, което прави плътността на електронния облак на пръстена увеличаване на бит на електрофилната заместителна реакция на пиридиновия пръстен е лесно да се случи поради забележителното увеличаване на положението. След образуването на пиридин N-оксид, азотният атом има положителен заряд и индукционният ефект на абсорбцията на електрон се увеличава, така че плътността на електронния облак в позиция 4 намалява, така че реакцията на електрофилна заместване се появява главно при 4 () на. В същото време пиридин N-оксидите също са склонни към реакции на нуклеофилно заместване.
Противно на реакцията на окисляване, пиридиновият пръстен е по -лесен за претърпяване на редукция на хидрогениране, отколкото бензолен пръстен, който може да бъде намален чрез каталитично хидрогениране и химически реагенти.
Редукционният продукт наПиридин течносте хексахидропиридин (пиперидин), който има свойството на вторичния амин, е по -алкален от пиридин (PKA =11. 2), а точката на кипене е 106 градуса. Много естествени продукти имат тази система за пръстени и обикновено се използват органични основи.
Пиридин и неговите производни са по -стабилни от бензола и реактивността им е подобна на нитробензен. Типичните реакции на електрофилно заместване на ароматни съединения се срещат в позиции 3 и 5, но реактивността им е по -ниска от тази на бензола и обикновено са по -малко предразположени към реакции като нитрация, халогениране и сулфон. Пиридинът е слаб третичен амин, който може да образува неразтворими соли с различни киселини (като пикринна киселина или перхлорна киселина) в разтвор на етанол. Пиридинът, използван в индустрията, съдържа около 1% 2- метилпиридин, така че може да бъде отделен от своите хомолози, като се възползва от разликите в свойствата, образуващи сол. Пиридин може също да образува кристални комплекси с различни метални йони. Пиридинът е по -лесен за намаляване от бензола, като например хексахидропиридин (или пиперидин) под действието на метален натрий и етанол. Пиридинът реагира с водороден пероксид и лесно се окислява до N-окислен пиридин.
Ароматичност
Структурата на пиридин е много подобна на бензола. Съвременните физически методи са измервали, че дължината на въглеродния въглерод в пиридиновите молекули е 139 ч., Което е между единичната връзка на CN (147 pm) и C=n двойна връзка (128 pm). Освен това стойностите на дължината на връзката на връзката му въглероден въглерод и връзката на въглеродния азот също са сходни, с ъгъл на връзката около 120 градуса. Това показва, че средната степен на свързване на пиридиновия пръстен е висока, но не толкова пълна като бензола.
Въглеродните и азотните атоми на пиридиновия пръстен се припокриват помежду си в хибридизирани орбитали на SP2, за да образуват сигма връзка, образувайки равнинен шест членове. Всеки атом има ап орбитален перпендикуляр на равнината на пръстена, с един електрон във всеки p орбитал. Тези p орбитали се припокриват странично, за да образуват затворена голяма π връзка с 6 π електрона, следвайки 4N +2 правилото, подобно на бензолен пръстен. Следователно пиридинът има известна степен на аромати. Има още един хибриден орбитал на SP2 на азотния атом, който не участва в свързването и е зает от двойка електрони на самотни двойки, което прави пиридин алкален. Електроотричността на азотния атом върху пиридиновия пръстен е сравнително висока, което оказва значително влияние върху разпределението на плътността на електронния облак върху пръстена, което води до изместване на π електронния облак към азотния атом. Плътността на електронния облак около азотния атом е висока, докато плътността на електронния облак в други части на пръстена намалява, особено в съседните и пара -пара, което е значително намалено. Така пиридинът има по -лоша ароматичност от бензола.
В пиридиновите молекули ролята на азотния атом е подобна на тази на нитро групата в нитробензен, което води до намаляване на плътността на електронния облак в орто и пара позиции в сравнение с пръстена на бензола, докато мета позицията е подобна на бензолния пръстен. В резултат на това плътността на електронния облак на въглеродния атом на пръстена е много по -ниска от тази на бензола. Следователно, ароматните хетероцикли като пиридин са известни още като "π - дефицитни" хетероцикли. Този тип хетероцикличен пръстен е химически по -предразположен към реакции на електрофилно заместване, реакции на нуклеофилно заместване, реакции на окисляване и редукционни реакции.
Алкална и осоляване
Неспалените електронни двойки на азотния атом на пиридин могат да приемат протони и да проявят алкалност. PKA на конюгираната киселина на пиридин (пиридин, който приема протон върху N атома) е 5.25, което е по -кисело от амоняка (PKA 9.24) и мастни амини (PKA 10-11) (колкото по -малка е PKA, толкова по -силна е киселинността). Причината е, че необработените електронни двойки на азотния атом в пиридин са разположени в SP2 хибридни орбитали, които имат повече S-орбитални компоненти, отколкото SP3 хибридни орбитали и са по-близки до атомното ядро. Електроните са силно свързани от ядрото и имат по -малка тенденция да даряват електрони, което затруднява свързването с протони и по -малко алкални. Въпреки това, в сравнение с ароматните амини като анилин с PKA 4,6, пиридинът е малко по -алкален.
Пиридинът може да образува стабилни соли със силни киселини и някои кристални соли могат да се използват за разделяне, идентификация и рафиниране на работата. Алкалността на пиридин се използва като катализатор и агент за дезакидиране в много химични реакции. Поради добрата си разтворимост във водата и органичните разтворители, неговият каталитичен ефект често е извън обсега на някои неорганични основи.
Пиридинът може не само да образува соли със силни киселини, но и с киселини Lewis.
В допълнение, пиридинът притежава и определени свойства на третичните амини, които могат да реагират с халогенирани въглеводороди, за да образуват кватернерни амониеви соли или с ацил халиди, за да образуват соли.
Популярни тагове: Pyridine Liquid CAS 110-86-1, доставчици, производители, фабрика, на едро, купуване, цена, обем, за продажба