Piridin

Nem tévesztendő össze a következőkkel: pirimidin, piridoxin és piperidin.

Piridin
Piridin
IUPAC-név	Piridin
Más nevek	Azabenzol Azin
Kémiai azonosítók
CAS-szám	110-86-1
PubChem	1049
ChemSpider	1020
EINECS-szám	203-809-9
KEGG	C00747
ChEBI	16227
RTECS szám	UR8400000
SMILES	n1ccccc1
InChIKey	JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N
Beilstein	103233
Gmelin	1996
UNII	NH9L3PP67S
ChEMBL	CHEMBL266158
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	C5H5N
Moláris tömeg	79,101 g/mol
Megjelenés	színtelen folyadék
Sűrűség	0,9819 g/cm³, folyadék
Olvadáspont	−41,6 °C
Forráspont	115,2 °C
Oldhatóság (vízben)	elegyedik
Viszkozitás	0,94 cP 20 °C -on
Veszélyek
EU osztályozás	Gyúlékony (F) Ártalmas (Xn)
NFPA 704	3 2 0
R mondatok	R11, R20/21/22
S mondatok	(S2), S26, S28
Lobbanáspont	21 °C
LD50	891 mg/kg (patkány, szájon át)
Rokon vegyületek
Rokon aminok	Pikolin Kinolin
Rokon vegyületek	Anilin Pirimidin Piperidin
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A piridin egy nitrogéntartalmú heterociklusos vegyület. Színtelen, kellemetlen szagú folyadék. Vízzel minden arányban elegyedik, szerves oldószerekben is jól oldódik. Higroszkópos vegyület. Kitűnő oldószer. A természetben a kőszénkátrányban fordul elő. Először Anderson vonta ki állati csontok lepárlásakor keletkező csontolajból. Gyenge bázis, savakkal piridíniumsókat képez. Kiindulási anyag mezőgazdasági vegyszerek és gyógyszerek előállításánál. Fontos oldószer és reagens.

Szerkezete

Szerkezete a benzoléból vezethető le az egyik CH-csoport nitrogénre cserélésével. Aromás jellegű vegyület, a nitrogénatom egy elektronja a 6 delokalizált π-elektron egyike (π-elektronszextett), két elektronjával pedig a két szomszédos szénatommal létesít σ (szigma-) -kötést. Két elektronja szabad, ezek nemkötő elektronpárt alkotnak, a nemkötő elektronpárral magyarázható a piridin bázisos sajátsága. A nitrogénatom jelenléte miatt a piridin gyűrűje már nem teljesen szabályos hatszög (a benzollal ellentétben), de az eltérések nem jelentősek.

Kémiai tulajdonságai

A piridin bázisos jellegű vegyület, bázisos jellege azzal magyarázható, hogy a nitrogén két elektronja nem vesz részt a π-elektronszextettben, nemkötő elektronpárt alkot. A piridin gyengébb bázis, mint az aminok, például a trimetil-amin. (A trimetil-amin pK_b értéke 4,3, a piridiné 8,8). Savakkal sót képez, ezek a sók stabilak, vízben jól oldódnak, higroszkópos sajátságúak. Tulajdonságaik az ammóniumsókéra emlékeztetnek. A protonfelvételkor piridíniumion keletkezik, a nitrogénatom pozitív töltésűvé válik. A pozitív töltés szétterjed az egész aromás gyűrűre.

A piridin katalizátor jelenlétében hidrogénnel telíthető (katalitikus hidrogénezés). A hidrogénezés könnyebben megy végbe, mint a benzolnál. A piridin hidrogénezésekor piperidin keletkezik. A piperidin erősebb bázis, mint a pirimidin. A piridin alkil-halogenidekkel a tercier aminokhoz hasonló reakcióba lép. A folyamatban N-alkil-piridíniumsók keletkeznek. Savkloridokkal N-acil-piridínium klorid képződése közben acilezhető. Oxidálószerekkel piridin-N-oxiddá oxidálható.

A piridin a gyűrűben található nitrogénatom elektronszívó hatása miatt kevésbé hajlamos az aromás vegyületekre jellemző elektrofil szubsztitúciókra, a nitrogénatom dezaktiválja a gyűrűt, a szubsztitúció csak magas hőmérsékleten játszódik le. A nitrogénatom elektronvonzó hatása azonban kedvez a nukleofil szubsztitúcióknak. Ez legkönnyebben a 2-es helyzetű (azaz a nitrogénatommal szomszédos) szénatomon megy végbe. A piridin például nátrium-amiddal 2-amino-piridinné alakítható.

Előállítása

A piridinnek és származékainak többféle szintézise is létezik. Piridinszármazékok keletkeznek például telítetlen 1,5-dioxovegyületek és ammónia kondenzációs reakciójában. A Hantzsch-szintézis során aldehidek és β helyzetű oxocsoportot tartalmazó karbonsavak észtereiből (β-oxosav-észterekből) keletkeznek piridinszármazékok.

Fontos piridinszármazékok

• A piridin metilszármazékai a pikolinok. A metilcsoport helyzete (2,-es, 3-as, vagy 4-es helyzet) megkülönböztethető α, β, és γ-pikolin. A pikolinok oxidációjakor piridin-karbonsavak keletkeznek.
• A nikotinsavban és a nikotinsav-amidban (vagy más néven nikotinamidban) a 3-as helyzetű szénatomhoz kapcsolódik karboxil- illetve amidcsoport. Ez a két vegyület a B-vitaminok családjába tartozik (B₃-vitamin). A nikotinsav-amid a szervezetben nikotinsav-amid-dinukleotidként (NAD) fordul elő. A NAD fontos hidrogénátvivő koenzim, biokémiai redoxifolyamatokban vesz részt.
• A nikotin a dohány legfontosabb alkaloidja. A piridingyűrű mellett pirrolidingyűrűt is tartalmaz. 3-as helyzetben szubsztituált piridinszármazék, N-metil-pirrolidincsoport kapcsolódik a piridin 3-as szénatomjához.
• A B₆-vitamin, a piridoxin és a piridoxál is a piridin származéka. A piridoxin oxidációjakor piridoxál keletkezik. A piridoxál foszforsavésztere, a piridoxál-5′-foszfát számos enzim prosztetikus csoportja.

Források

• Bot György: A szerves kémia alapjai
• Furka Árpád: Szerves kémia
• Kovács Kálmán, Halmos Miklós: A szerves kémia alapjai
• Bruckner Győző: Szerves kémia

Jegyzetek

Kapcsolódó szócikkek