PIRIDIN: YAPI, ÖZELLIKLER, KULLANIMLAR, TOKSISITE, SENTEZ - KIMYA

Piridin sahip olan aromatik bir amin olduğu kimyasal formüle Cı ₅ , H ₅ , bir -CH bir azot atomu (N) ile ikame edilmiş N, azotlu benzen versiyonudur. Pirol ile birlikte piridin, en basit aromatik aminlerden oluşan grubu oluşturur.

Piridin başlangıçta kömür katranından üretildi, ancak düşük verimli bir yöntemdi. Bu, formaldehit, asetaldehit ve amonyak reaksiyonunun kullanıldığı kimyasal sentezi için çeşitli yöntemlerin yaratılmasına yol açtı.

Piridinin yapısal formülü. Kaynak: Calvero. / Kamu malı

Piridin ilk olarak İskoç kimyager Thomas Anderson (1843) tarafından elde edildi ve hayvan etini ve kemiklerini ısıtarak piridinin saflaştırıldığı bir yağ üretti.

Thomas Anderson (Temmuz 1819)

Piridin, böceklerin, mantarların, bitkilerin vb. Çoğalmasını ortadan kaldıran ve kontrol eden bileşiklerin sentezi için bir hammadde olarak kullanılır. Solvent olarak kullanılmasının yanı sıra çok sayıda ilaç ve vitamin üretiminde de kullanılmaktadır.

Piridin, karaciğer, böbrekler ve merkezi sinir sistemi işlevine kronik olarak zarar verebilen toksik bir bileşiktir. Piridin vücuda yutma, soluma ve deri yoluyla yayılma yoluyla girebilir. Kimyasal alanda erkeklerde iktidarsızlığa neden olabilecek bir madde olduğu bilinmektedir.

Piridinin yapısı

Moleküler

Piridinin moleküler yapısı. Kaynak: Benjah-bmm27 / Kamu malı

Üstteki resim, küre ve çubuk modeli ile temsil edilen piridinin moleküler yapısını göstermektedir. Görülebileceği gibi, molekülü benzeninkine çok benzer, tek fark karbonlarından (siyah küreler) birinin nitrojenle (mavi küre) değiştirilmiş olmasıdır.

Daha elektronegatif olan nitrojen elektron yoğunluğunu kendine çekerek piridinde kalıcı bir dipol momenti oluşturur. Bu nedenle piridin molekülleri, dipol-dipol kuvvetleriyle etkileşime girer.

Hidrojen atomları elektron açısından fakir bölgelerdir, bu nedenle komşu bir molekülün nitrojen atomu yönünde yönlendirileceklerdir.

Kristal

Piridinin kristal yapısı. Kaynak: Orci / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Piridin molekülleri sadece dipol-dipol kuvvetlerine değil, aynı zamanda aromatik halkaların etkileşimlerine de sahiptir. Böylece, bu moleküller, -41.6 ° C'lik bir sıcaklıkta ortorombik bir yapıya (üstteki resim) sahip bir kristal üretmek için kendilerini düzenli bir şekilde konumlandırmayı başarırlar.

Piridin Özellikleri

Piridin örneği. LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Fiziksel görünüş

Balığa benzer keskin kokulu renksiz sıvı.

Molar kütle

79.1 g / mol

Yoğunluk

0,9819 g / mL

Erime noktası

-41.6ºC

Kaynama noktası

115,2 ºC

Çözünürlük

Su ile ve ayrıca alkol, eter, petrol eteri, yağlar ve genel olarak birçok organik sıvı ile karışabilir.

Buhar basıncı

20 ° C'de 16 mmHg

Buhar yoğunluğu

Suya göre 2,72 = 1

Kırılma indisi (n

1.5093

Viskozite

0,88 cP

Dipol moment

2.2 D

ateşleme noktası

21ºC

Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı

482ºC

ayrışma

Ayrışmaya kadar ısıtıldığında siyanür dumanı yayar.

Aşınma

Sıvı haldeki piridin, bazı plastik, kauçuk ve kaplamalara saldırır.

pH

8,5 (suda 0,2 M çözelti)

Bazlık ve tepkisellik

Piridin zayıf bir bazdır. Sudaki 0.2 M çözeltisinin pH'ı 8.5 olan üçüncül bir amindir. Nitrojenin elektronegatifliği nedeniyle elektronlara afinitesi düşüktür, bu nedenle karbonları genellikle elektrofilik ikame işlemine uğramaz.

Piridin tercih edilen C'de, nükleofilik ikame maruz ₄ ve C _{2 pozisyonları} halkasının. Piridin, elektron bağışlama kabiliyeti nedeniyle benzene göre oksidasyona daha dirençlidir ve sülfürik asit, nitrik asit ve maleik anhidrit ile şiddetli reaksiyona girer.

Piridin kullanımı

Tarım ilacı

Piridin, Paraquat ve Diquat herbisitlerinin öncüsüdür. Aynı şekilde, ilk aşaması piridinin klorlanması olan böcek ilacı Chlorpyrifos'un sentezi için kullanılır. Aynı zamanda pirition bazlı fungisit elde etmek için ilk hammaddedir.

çözücü

Piridin, dehalojenasyon reaksiyonları ve antibiyotiklerin ekstraksiyonu için kullanılan polar bir çözücüdür. Piridin, boya ve kauçuk endüstrisinde çözücü olarak ve ayrıca araştırma laboratuvarlarında bitki hormonlarının ekstraksiyonunda bir çözücü olarak kullanılır.

İlaç

Piridin, ağız ve diş bakım ürünlerinde antiseptik olarak kullanılan bileşikler olan setilpiridinyum ve laurilpiridinyum bileşiklerinin sentezinde başlangıç noktası görevi görür. Piridin molekülü, birçok ilacın kimyasal yapısının bir parçasıdır.

Örneğin, esmeprazol, gastroözofageal reflü tedavisinde kullanılır. Loratidin, alerjik süreçlerin tedavisi olarak kullanılan ve Claritin adıyla bilinen piridin esas alınarak hazırlanan bir başka ilaçtır.

Piridin tabletleri (fenazopiridin), bazı durumlarda ağrı, yanma ve idrara çıkma dürtüsünün eşlik ettiği idrar yolu tahrişinin semptomatik tedavisinde kullanılır. Fenazopiridin, idrar yolunda analjezik görevi gören bir boyadır.

Diasilhidrazin, E. coli gibi gram negatif bakteriler ve S. albus gibi gram pozitif bakteriler üzerinde etkili olan bir antibakteriyel aktiviteye sahip bir piridin türevidir.

Piridin, özellikle influenza-Kütle virüsüne karşı antiviral aktiviteye sahip bir bileşik olan tiazolo piridin için temel teşkil eder. Bir piridin türevi olan 2-asetilpiridin, büyük bir antitümör aktivitesine sahiptir ve bir lösemi inhibitörüdür.

Diğerleri

Piridin; vitaminler, kauçuk ürünler, yapıştırıcılar, boyalar ve böcek ilaçlarının üretiminde kullanılır. Alkolün denatürasyonunda ve bazı tekstillerin boyanmasında da kullanılmaktadır.

Piperidin hazırlanmasında% 20 piridin kullanılır. Piperidin, vulkanizasyon ve tarımla ilgilenmektedir.

Piridin ayrıca polikarbonat reçinelerin sentezinde, bir gıda aroması olarak ve siyanürün saptanması için bir reaktif olarak kullanılır.

Toksisite

- Piridin vücuda esas olarak teneffüs ve difüzyon yoluyla girer. Piridine akut maruz kalma, göz ve ciltte tahrişe ve temas halinde yanıklara neden olabilir.

- Piridin ciltte dermatite ve alerjiye neden olabilir. Kaşıntı ve kızarıklığın yanı sıra alerji gelişimine de eşlik edebilir.

- Piridinin solunması, öksürük ve hırıltılı astımlı solunum ile birlikte burun ve boğazda tahrişe neden olabilir.

Piridin, yutulduğunda mide bulantısı, kusma, ishal ve karın ağrısına neden olabilir. Aynı şekilde, vücuda yüksek dozda piridin dahil etmek, baş ağrısı, yorgunluk, bayılma, baş dönmesi, baş dönmesi, kafa karışıklığı ve sonunda koma ve ölüme neden olabilir.

- Piridinin etkisinden en çok etkilenen organlar karaciğer, böbrekler, erkek cinsel organları ve merkezi sinir sistemidir. Aynı zamanda kemik iliği üzerinde hareket ederek kan trombositlerinin üretimini tetikleyebilir. Hayvan deneylerinde piridinin kanserojen etkisi kanıtlanmamıştır.

OSHA, 8 saatlik çalışma vardiyası başına 5 ppm hava maruziyet limiti belirledi.

Sentez

Piridin elde etmenin ilk yöntemleri, organik malzemelerden ekstraksiyonuna dayanıyordu. Thomas Anderson (1843) ilk olarak hayvan etini ve kemiklerini ısıtarak piridin elde etti. İlk aşamada Anderson, piridini damıtmayı başardığı bir yağ üretti.

Geleneksel olarak piridin, kömür katranından veya kömürün gazlaştırılmasından elde edilirdi. Bu ham maddelerdeki piridin konsantrasyonu çok düşük olduğundan, bu prosedürler külfetli ve az verimlidir. Dolayısıyla bir sentez yöntemine ihtiyaç vardı.

Chichibabin yöntemi

Piridin sentezi için birçok yöntem olmasına rağmen, 1923 yılında tanıtılan Chichibabin prosedürü hala ağırlıklı olarak kullanılmaktadır.Bu yöntemde piridin, ucuz reaktifler olan formaldehit, asetaldehit ve amonyağın reaksiyonundan sentezlenir.

İlk aşamada, formaldehit ve asetaldehit, bir Knoevenagel yoğunlaşma reaksiyonunda akrolein bileşiğini oluşturmak için reaksiyona girerek yine su oluşturur.

Akrolein ve asetaldehitten piridin yoğunlaşması

Son olarak, ikinci bir aşamada akrolein, formaldehit ve amonyakla reaksiyona girerek dihidropiridin oluşturur. Daha sonra dihidropiridin, silika-alümina gibi katı bir katalizör varlığında 350-550 ° C'de bir reaksiyonda piridine oksitlenir.

Tepkiler

Elektrofilik ikameler

Bu ikameler, piridinin düşük elektron yoğunluğu nedeniyle genellikle meydana gelmez.

Sülfanasyon nitrasyondan daha zordur. Ancak bromlama ve klorlama daha kolay gerçekleşir.

Piridin-N-oksit

Piridindeki oksidasyon bölgesi, perasitler (bir OOH grubuna sahip asitler) tarafından üretilen oksidasyon olan nitrojen atomudur. Azot oksidasyonu, piridinin 2 ve 4 numaralı karbonlarında elektrofilik ikameyi destekler.

Nükleofilik ikameler

Piridin, piridin halka karbonlarının düşük elektron yoğunluğu nedeniyle çeşitli nükleofilik sübstitüsyonlara uğrayabilir. Bu ikameler, brom, klor, flor veya sülfonik asit ile modifiye edilen piridin molekülünde daha kolay meydana gelir.

Piridin üzerindeki nükleofilik saldırıları gerçekleştiren bileşikler genellikle şunlardır: alkoksitler, tiyolatlar, aminler ve amonyak.

Radikal reaksiyonlar

Piridin, radikal reaksiyonlarla dimerize edilebilir. Piridinin radikal dimerizasyonu, 4,4'-biperidin veya 2,2'-biperidin üretebilen elemental sodyum veya Raney nikeli ile gerçekleştirilir.

Azot atomu üzerinde reaksiyon

Lewis'e göre asitler, piridinin azot atomuna kolayca eklenerek piridinyum tuzları oluşturur. Piridin, bir çift elektron veren bir Lewis tabanıdır.

Hidrojenasyon ve indirgeme reaksiyonu

Piperidin, piridinin nikel, kobalt veya rutenyum ile hidrojenlenmesiyle üretilir. Bu reaksiyon, bir katalizör kullanımının eşlik ettiği yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilir.

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). Piridin. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (2020 yılında). Piridin. PubChem Veritabanı., CID = 1049. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
Laura Foist. (2020 yılında). Piridin: Yapı, Formül ve Fiziksel Özellikler. Ders çalışma. Study.com'dan kurtarıldı
Ataf Ali Altaf, Adnan Shahzad, Zarif Gül, Nasir Rasool, Amin Badshah, Bhajan Lal, Ezzat Khan. (2015). Piridin Türevlerinin Tıbbi Önemi Üzerine Bir İnceleme. Journal of Drug Design and Medicinal Chemistry. Cilt 1, No. 1, s. 1-11. doi: 10.11648 / j.jddmc.20150101.11
WebMD. (2020 yılında). Piridin Tablet. Webmd.com adresinden kurtarıldı
New Jersey Sağlık ve Kıdemli Hizmetler Departmanı. (2002). Piridin. . Kurtarıldı: nj.gov

PIRIDIN: YAPI, ÖZELLIKLER, KULLANIMLAR, TOKSISITE, SENTEZ - KIMYA - 2025