Piperidin , aşağıdaki formüle yoğunlaştırılan bir organik bileşik (CH olduğu 2 ) 5 NH. NH amino grubunun, nitrojen atomunun varlığından dolayı heterosiklik olan bir altıgen halkanın parçası olduğu bir siklik sekonder aminden oluşur.
Piperidin, sikloheksanın azotlu versiyonudur. Bu, metilen gruplarından biri, CH, ancak bu durumda, sikloheksan ile çok benzer: Aşağıdaki örnek için, görüntü piperidin yapısal formülünü fark 2 , bir NH ile değiştirilmiştir.
Piperidinin yapısal formülü. Kaynak: NEUROtiker / Kamu malı
Bu aminin ilginç adı, karabiberde ilk bulunup sentezlendiği için biber anlamına gelen Latince 'piper' kelimesinden gelmektedir. Aslında piperidin aroması, biber ve balık karışımı ile karıştırılır.
Altıgen ve heterosiklik halkası birçok alkaloid ve ilaçta da mevcuttur, bu nedenle bu tür ürünlerin organik sentezi için piperidin kullanılır; morfin, minoksidil ve resperidon gibi.
yapı
Piperidinin moleküler yapısı. Kaynak: Benjah-bmm27 / Kamu malı
Üstteki resimde, küre ve çubuk modeliyle temsil edilen piperidinin moleküler yapısına sahibiz. Karbon atomlarına karşılık gelen siyah küreler, nitrojen atomu, mavimsi küreninki olmasaydı sikloheksan ile aynı olacak iskeleti oluşturur.
Burada, CH beş metilen birimleri görebilir 2 ve bunların hidrojen atomları yerleştirilmiş bir yoludur. Benzer şekilde, elektronegatif nitrojeni moleküle polarite sağlayan ikincil amino grubu NH açıkça gözlenir.
Bu nedenle, piperidin, negatif yük yoğunluğunun NH etrafında yoğunlaştığı kalıcı bir dipol momentine sahiptir.
Piperidin bir dipol momentine sahip olduğundan, moleküller arası kuvvetleri veya etkileşimleri ağırlıklı olarak dipol-dipol tipindedir.
Dipol-dipol etkileşimleri arasında, komşu piperidin moleküllerinin NH-NH grupları tarafından oluşturulan hidrojen bağları mevcuttur. Sonuç olarak, piperidin molekülleri 106ºC sıcaklıkta kaynayan bir sıvı içinde birleşir.
Konformasyonlar
Altıgen piperidin halkası, sikloheksanınki gibi düz değildir: hidrojen atomları eksenel (yukarı veya aşağı) ve ekvator (yana doğru yönlendirilmiş) konumlarda dönüşümlü olarak değişir. Bu nedenle piperidin, sandalye en önemli ve sabit olan çeşitli uzaysal biçimleri benimser.
Önceki görüntü, NH grubunun hidrojen atomunun ekvator pozisyonunda yer aldığı olası dört bileşeninden birini göstermektedir; nitrojenle paylaşılmayan elektron çifti ise eksenel pozisyondadır (bu durumda yukarı doğru).
Piperidinin eksenel yapısı. Eksenel pozisyondaki hidrojen atomu, diğer eksenel ve bitişik hidrojenlere çok yakın olarak halka üzerindeki sterik gerilimi arttırır. Kaynak: Benjah-bmm27 / Kamu malı
Şimdi başka bir konformer gösterilmektedir (üst resim), burada bu sefer NH grubunun hidrojen atomu eksenel bir pozisyondadır (yukarı doğru); ve ekvatoryal pozisyonda (solda) paylaşılmayan nitrojen elektronları çifti.
Yani toplamda dört konformer vardır: ikisi eksenel ve ekvatoral pozisyonlarda NH hidrojeni ve diğer ikisi de azot elektron çiftinin sandalyeye göre göreceli pozisyonlarının değiştiği.
NH'nin hidrojeninin ekvator konumunda olduğu konformerler, daha düşük sterik gerilimlerden muzdarip oldukları gerçeğinden dolayı en kararlı olanlardır.
Sentez
İlk piperidin sentezi, karabiberin bir parçası olan ve bu baharatın birçok organoleptik özelliğinden sorumlu olan doğal türevlerinden biri olan piperinden yapılmıştır. Piperin, nitrik asit ile reaksiyona girerek, yapısı zaten revize edilmiş olan heterosiklik birimi serbest bırakır.
Bununla birlikte, endüstriyel ölçeklerde, piperidinin piridinin katalitik hidrojenasyonu ile sentezi tercih edilir:
Piperidin elde etmek için piridinin hidrojenasyonu. Kaynak: Wikipedia aracılığıyla Steffen 962.
Hidrojen, H 2 , cilt piridin halkasına, metalik katalizörlerin yardımı gerekli olduğu için aromatik sistem, kırma.
Türevler
Piperin
Piperidinin kendisinden çok daha önemli olan, sayısız alkaloid ve bitki kaynaklı maddelerde tanınabilen yapısal birimidir. Örneğin, piperinin moleküler yapısı aşağıdadır:
Piperin yapısal formülü. Kaynak: Wikipedia aracılığıyla Neurotiker.
Piperine, oldukça konjuge bir yapıya sahiptir; yani, elektromanyetik radyasyonu emen ve öyle ya da böyle onu insan tüketimi için toksik olmayan bir bileşik yapan birkaç koordineli çift bağa sahiptir. Aksi takdirde karabiber zehirli olur.
Coniína
Heterosiklik ve altıgen piperidin halkası, baldıran otundan elde edilen, hoş olmayan kokusundan sorumlu olan ve aynı zamanda Sokrates'i zehirlemek için kullanılan bir nörotoksin olan conin'de de bulunur. Yapısı:
Coniin'in yapısal formülü. Kaynak: NEUROtiker / Kamu malı
Koninin, NH grubuna bitişik karbon üzerinde bir propil ikame edicisinin varlığı nedeniyle piperidinden pek farklı olmadığına dikkat edin.
Bu nedenle piperidin türevleri, halkanın hidrojenlerinin veya NH grubunun kendisinin hidrojeninin başka gruplar veya moleküler parçalarla ikame edilmesiyle elde edilir.
Morfin
Morfinin yapısal formülü. Kaynak: NEUROtiker / Kamu malı
Morfin, piperidinin bir başka doğal türevidir. Bu kez piperidin halkası diğer halkalarla kaynaşmıştır ve gözlemcinin yönünde düzlemin dışına işaret eder. CH 3 grubu ile bir bağ oluşturduğu için tanımlanmıştır .
İlaçlar
Piperidin ve türevleri, farklı ilaç türlerinin tasarımı ve sentezi için kullanılır. Bu nedenle, piperidinin sentetik türevleridir. Bunlardan üçü, ilgili yapısal formülleriyle birlikte aşağıda listelenmiştir:
Birden fazla ruhsal bozukluğun tedavisi için reçete edilen atipik bir antipsikotik olan risperidon. Kaynak: Fvasconcellos (konuşma katkıları) / Kamu malı
Genellikle alopesi ile başa çıkmak için kullanılan bir vazodilatör olan minoksidil. Kaynak: Aşı Uzmanı / Kamu malı
Icaridin veya picaridin, OFF kovucuların formülasyonunu oluşturan bir böcek kovucu. Kaynak: Arrowsmaster / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)
Referanslar
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organik Kimya. (10 inci baskı).. Wiley Plus.
- Carey F. (2008). Organik Kimya. (Altıncı baskı). Mc Graw Hill.
- Morrison ve Boyd. (1987). Organik Kimya. (Beşinci baskı). Addison-Wesley Iberoamericana.
- Vikipedi. (2020 yılında). Piperidin. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
- Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (2020 yılında). Piperidin. PubChem Veritabanı., CID = 8082. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Elsevier BV (2020). Piperidin. ScienceDirect. Kurtarıldı: sciencedirect.com
- Harold D. Banks. (1992). Piperidin Sentezi. . Uygulamalardan kurtarıldı: apps.dtic.mil