Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пиперидин [1]
Piperidin.svg
Пиперидин-экваториальный-3D-шары-B.png
Пиперидин-3D-vdW.png
Имена
Предпочтительное название IUPAC
Пиперидин [2]
Другие имена
Гексагидропиридин
Азациклогексан
Пентаметиленамин
Азинан
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.003.467 Отредактируйте это в Викиданных
Номер RTECS
  • TM3500000
UNII
  • InChI = 1S / C5H11N / c1-2-4-6-5-3-1 / h6H, 1-5H2 проверитьY
    Ключ: NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C5H11N / c1-2-4-6-5-3-1 / h6H, 1-5H2
  • InChI = 1 / C5H11N / c1-2-4-6-5-3-1 / h6H, 1-5H2
    Ключ: NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYAY
  • C1CCNCC1
Характеристики
C 5 H 11 N
Молярная масса85,150  г · моль -1
ВнешностьБесцветная жидкость
ЗапахПодобный семени, [3] рыбно-аммиачный, острый
Плотность0,862 г / мл
Температура плавления -7 ° С (19 ° F, 266 К)
Точка кипения 106 ° С (223 ° F, 379 К)
Смешиваемый
Кислотность (p K a )11,22 [4] [5]
-64,2 · 10 −6 см 3 / моль
Вязкость1,573 сП при 25 ° C
Опасности
Паспорт безопасностиMSDS1 , MSDS2
Классификация ЕС (DSD) (устарела)
Легковоспламеняющийся ( F )
Токсичный ( T )
R-фразы (устаревшие)R11 , R23 / 24 , R34
NFPA 704 (огненный алмаз)
3
3
0
Родственные соединения
Родственные соединения
Пиридин
Пирролидин
Пиперазин
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Пиперидин представляет собой органическое соединение с молекулярной формулой (CH 2 ) 5 NH. Этот гетероциклический амин состоит из шестичленного кольца, содержащего пять метиленовых мостиков (–CH 2 -) и один аминный мостик (–NH–). Это бесцветная жидкость с неприятным запахом, типичным для аминов . [6] Название происходит от названия рода Piper , что на латыни означает перец . [7] Хотя пиперидин является обычным органическим соединением, он наиболее известен как типичный структурный элемент многих фармацевтических препаратов и алкалоидов., такие как природные соленопсины . [8]

Производство [ править ]

Впервые о пиперидине сообщил в 1850 году шотландский химик Томас Андерсон и снова независимо в 1852 году французский химик Огюст Кахур , который назвал его. [9] [10] [11] Оба мужчины получили пиперидин в результате реакции пиперина с азотной кислотой.

Промышленно, пиперидин получают путем гидрирования в пиридине , как правило , в течение дисульфида молибдена катализатора: [12]

C 5 H 5 N + 3 H 2 → C 5 H 10 NH

Пиридин также может быть восстановлен до пиперидина посредством модифицированного восстановления по Березе с использованием натрия в этаноле . [13]

Природное происхождение пиперидина и его производных [ править ]

Пиперидина сам по себе была получена из черного перца , [14] [15] из Psilocaulon absimile ( Aizoaceae ), [16] и в Petrosimonia monandra . [17]

Структурный мотив пиперидина присутствует во многих природных алкалоидах . К ним относится пиперин , который придает черному перцу пряный вкус. Это дало составу название. Другие примеры являются огненными муравьями токсина соленопсина , [18] никотин аналога анабазин дерева табака ( табачное дерево ), лобелии из индийского табака , а также токсичные алкалоиды кониин от яда болиголова , который был использован , чтобы положить Сократ к смерти. [19]

Соответствие [ править ]

Пиперидин предпочитает конформацию стула , подобную циклогексану . В отличие от циклогексана, пиперидин имеет две различимые конформации кресла: одну со связью N – H в аксиальном положении , а другую - в экваториальном положении. После долгих споров в 1950-1970-х годах было обнаружено, что экваториальная конформация более стабильна на 0,72 ккал / моль в газовой фазе. [20] В неполярных растворителях был оценен диапазон от 0,2 до 0,6 ккал / моль, но в полярных растворителях аксиальный конформер может быть более стабильным. [21] Два конформера быстро взаимопревращаются посредством инверсии азота ; барьер активации свободной энергиидля этого процесса, оцененная в 6,1 ккал / моль, существенно ниже, чем 10,4 ккал / моль для инверсии кольца . [22] В случае N- метилпиперидина, экваториальная конформация является предпочтительной для 3,16 ккал / моль, [20] что намного больше, чем предпочтение для метилциклогексана , 1,74 ккал / моль.

осевая конформация
экваториальное строение

Реакции [ править ]

Пиперидин широко используется для превращения кетонов в енамины . [23] Енамины, полученные из пиперидина, являются субстратами в реакции енаминового алкилирования Stork . [24]

При обработке гипохлоритом кальция пиперидин превращается в N-хлорпиперидин , хлорамин с формулой C 5 H 10 NCl. Полученный хлорамин подвергается дегидрогалогенированию с образованием циклического имина. [25]

Химические сдвиги ЯМР [ править ]

  • 13 C ЯМР : ( CDCl 3 , м.д.) 47,27,2, 25,2 [ необходима ссылка ]
  • 1 H ЯМР : (CDCl 3 , м.д.) 2,79, 2,19, 1,51 [ необходима ссылка ]

Использует [ редактировать ]

Пиперидин используется как растворитель и как основание . То же самое верно и для некоторых производных: N- формилпиперидин представляет собой полярный апротонный растворитель с лучшей растворимостью в углеводородах, чем другие амидные растворители, а 2,2,6,6-тетраметилпиперидин представляет собой основание с большими пространственными затруднениями , полезное из-за его низкой нуклеофильности и высокой растворимость в органических растворителях .

Существенное промышленное применение пиперидина - производство дипиперидинилдитиурамтетрасульфида, который используется в качестве ускорителя серной вулканизации каучука. [12]

Список препаратов пиперидина [ править ]

Миноксидил - производное пиперидина, широко используемое для предотвращения выпадения волос.

Пиперидин и его производные широко используются в фармацевтических препаратах [26] и тонкой химии. Структура пиперидина встречается, например, в:

  • Икаридин (средство от насекомых)
  • СИОЗС ( селективные ингибиторы обратного захвата серотонина )
  • стимуляторы и ноотропы :
    • Метилфенидат
    • Этилфенидат
    • Пипрадрол
    • Дезоксипипрадрол
  • SERM ( селективные модуляторы рецепторов эстрогена )
    • Ралоксифен
  • Сосудорасширяющие средства
    • Миноксидил
  • Антипсихотические препараты:
    • Дроперидол
    • Галоперидол
    • Мелпероне
    • Мезоридазин
    • Рисперидон
    • Тиоридазин
  • Опиоиды :
    • Дипипанон
    • Фентанил и аналоги
    • Лоперамид
    • Петидин (меперидин)
    • Prodine
  • Арилциклогексиламины :
    • ПХФ и аналоги
  • антихолинергическое химическое оружие
    • Дитран
    • N- Метил-3-пиперидилбензилат (JB-336, BZ)

Пиперидин также обычно используется в реакциях химической деградации, таких как секвенирование ДНК при расщеплении определенных модифицированных нуклеотидов . Пиперидин также обычно используется в качестве основы для снятия защиты с Fmoc - аминокислот, используемых в твердофазном синтезе пептидов .

Пиперидин включен в список прекурсоров Таблицы II в соответствии с Конвенцией Организации Объединенных Наций о борьбе с незаконным оборотом наркотических средств и психотропных веществ из-за его использования (пик в 1970-х годах) при подпольном производстве ПХФ (1- (1-фенилциклогексил) пиперидин, также известного как как ангельская пыль, шермы, мокрые и т. д.). [27]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Международная карта химической безопасности 0317
  2. ^ "Front Matter". Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. с. 142. DOI : 10.1039 / 9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4.
  3. ^ Amoore, JE (1975). «Специфическая аносмия к 1-пирролину: первичный запах спермы». J. Chem. Ecol . 1 (3): 299–310. DOI : 10.1007 / BF00988831 . S2CID 19318345 . 
  4. Перейти ↑ Hall, HK (1957). «Соотношение основных сильных сторон аминов». Варенье. Chem. Soc . 79 (20): 5441–5444. DOI : 10.1021 / ja01577a030 .
  5. ^ Р К значению пиперидинийацетата (протонированный пиперидин),соответствует ару К б значению 2,78 для пиперидина.
  6. ^ Фрэнк Джонсон Велчер (1947). Органические аналитические реагенты . Д. Ван Ностранд. п. 149 .
  7. ^ Сеннинг, Александр (2006). Словарь химиоэтимологии Эльзевьера . Амстердам: Эльзевир. ISBN 978-0-444-52239-9.
  8. ^ Пианаро, Адриана; Фокс, Эдуардо Г. П.; Bueno, Odair C .; Марсайоли, Анита Дж. (Май 2012 г.). «Экспресс-анализ конфигурации соленопсинов». Тетраэдр: асимметрия . 23 (9): 635–642. DOI : 10.1016 / j.tetasy.2012.05.005 .
  9. ^ Варнхофф, Эдгар В. (1998). «Когда пиперидин был структурной проблемой» (PDF) . Вестник истории химии . 22 : 29–34.
  10. ^ Андерсон, Томас (1850). "Vorläufiger Bericht über die Wirkung der Salpetersäure auf organische Alkalien" [Предварительный отчет о влиянии азотной кислоты на органические щелочи]. Annalen der Chemie und Pharmacie . 75 : 80–83. DOI : 10.1002 / jlac.18500750110 .
  11. ^ Cahours, Огюст (1852). "Recherches sur un nouvel alcali dérivé de la pipérine" [Исследования новой щелочи, полученной из пиперина]. Comptes Rendus . 34 : 481–484. L'alcali nouveau dérivé de la pipérine, que je désignerai sous le nom de 'pipéridine',… (Новая щелочь, полученная из пиперина, которую я обозначу под названием «пиперидин»,…
  12. ^ a b Эллер, Карстен; Хенкес, Эрхард; Россбахер, Роланд; Хёке, Хартмут. «Амины алифатические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a02_001 .
  13. ^ Marvel, CS; Лазье, Вашингтон (1929). «Бензоилпиперидин». Орг. Synth . 9 : 16. DOI : 10,15227 / orgsyn.009.0016 .
  14. ^ Späth; Englaender (1935). "Über das Vorkommen von Piperidin im schwarzen Pfeffer". Chemische Berichte . 68 (12): 2218–2221. DOI : 10.1002 / cber.19350681211 .
  15. ^ Пикте, Аме; Пикте, Рене (1927). "Sur l'alcaloïde volatil du poivre". Helvetica Chimica Acta . 10 : 593–595. DOI : 10.1002 / hlca.19270100175 .
  16. ^ Римингтон, Клод (1934). « Псилокаулон абсимил NEBr. Как основной яд». Южноафриканский научный журнал . 31 : 184–193. HDL : 10520 / AJA00382353_6425 .
  17. ^ Юрашевский; Степанов (1939). J. Gen. Chem. СССР . 9 : 1687. Отсутствует или пусто |title=( справка )
  18. ^ Arbiser, JL; Кау, Т .; Конар, М .; и другие. (2007). «Соленопсин, алкалоидный компонент огненного муравья ( Solenopsis invicta ), является естественным ингибитором передачи сигналов фосфатидилинозитол-3-киназы и ангиогенеза» . Кровь . 109 (2): 560–5. DOI : 10.1182 / кровь-2006-06-029934 . PMC 1785094 . PMID 16990598 .  
  19. ^ Томас Андерсон Генри (1949). Алкалоиды растений (4-е изд.). Компания Блэкистон.
  20. ^ a b Карбаллейра, Луис; Перес Хусте, Игнасио (1998). «Влияние уровня расчета и эффект метилирования на аксиальное / экваториальное равновесие в пиперидинах». Журнал вычислительной химии . 19 (8): 961–976. DOI : 10.1002 / (SICI) 1096-987X (199806) 19: 8 <961 :: AID-JCC14> 3.0.CO; 2-A .
  21. ^ Блэкберн, Ян Д .; Катрицки, Алан Р .; Ёсито Такеучи (1975). «Конформация пиперидина и его производных с дополнительными кольцевыми гетероатомами». В соотв. Chem. Res . 8 (9): 300–306. DOI : 10.1021 / ar50093a003 .
  22. ^ Анет, ФАЛ; Явари, Исса (1977). «Азотная инверсия в пиперидине». Варенье. Chem. Soc . 99 (8): 2794–2796. DOI : 10.1021 / ja00450a064 .
  23. ^ Кейн, Винаяк V .; Джонс, Мейтленд младший (1990). «Спиро [5.7] тридека-1,4-диен-3-он» . Органический синтез .; Сборник , 7 , с. 473
  24. ^ Смит, Майкл Б .; Март, Джерри (2001). Мартовская продвинутая органическая химия: реакции, механизмы и структура (5-е изд.). Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-58589-3.
  25. ^ Клэкстон, Джордж П .; Аллен, Ллойд; Гризар, Дж. Мартин (1977). «Тример 2,3,4,5-тетрагидропиридина». Органический синтез . 56 : 118. DOI : 10,15227 / orgsyn.056.0118 .
  26. ^ Vitaku Е., DT Смит и JT Njardarson (2014). «Анализ структурного разнообразия, моделей замещения и частоты гетероциклов азота среди фармацевтических препаратов, одобренных FDA США». Журнал медицинской химии . 57 (24): 10257–10274. DOI : 10.1021 / jm501100b . PMID 25255204 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  27. ^ «Список прекурсоров и химических веществ, часто используемых при незаконном производстве наркотических средств и психотропных веществ, находящихся под международным контролем» (PDF) . Международный комитет по контролю над наркотиками. Архивировано из оригинального (PDF) 27 февраля 2008 года.

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с пиперидином, на Викискладе?