Պիրիդին

Պիրիդին` վեցանդամանի հետերոցիկլիկ օրգանական միացություն, որը պարունակում է մեկ ատոմ ազոտ։ Նրա հոմալոգները և այլ պիրիդինային հիմքեր առաջին անգամ հայտնաբերվել են ոսկորների չոր թորումից ստացվող յուղի մեջ։

Պիրիդին
Ընդհանուր տեղեկություններ
Դասական անվանակարգում	պիրիդին
Ավանդական անվանում	C5H5N
Քիմիական բանաձև	C₅H₅N
Ֆիզիկական հատկություններ
Ագրեգատային վիճակ	հեղուկ
Մոլային զանգված	1,3E−25 կիլոգրամ[1] գ/մոլ
Խտություն	0,98 գ/սմ³[2] գ/սմ³
Դինամիկ մածուցիկություն	0,94 պուազեյլ Պա/վ
Իոնիզացման էներգիա	1,5E−18 ջոուլ[2] և 1,5E−18 ջոուլ[3] կՋ/մոլ
Հալման ջերմաստիճան	−44 ℉[2], −42 °C[4] և −41,66 °C[3] °C
Եռման ջերմաստիճան	240 ℉[2] և 115,23 °C[3] °C
Այրման ջերմաստիճան	68 ℉[2]
Գոլորշու ճնշում	2133,16 Pa[2]
Քիմիական հատկություններ
Դիպոլ մոմենտ	7,4E−30 Կլ·մ
Դասակարգում
CAS համար	110-86-1
PubChem	1049
EINECS համար	203-809-9
SMILES	C1=CC=NC=C1
ЕС	203-809-9
RTECS	UR8400000
ChEBI	1020
IDLH	3240 mg/m³[2]
Եթե հատուկ նշված չէ, ապա բոլոր արժեքները բերված են ստանդարտ պայմանների համար (25 °C, 100 կՊա)

Պիրիդինը անգույն հեղուկ է, բնորոշ անդուր հոտով, խառնվում է ջրի հետ բոլոր հարաբերություններով։ Նա շատ լավ լուծիչ է շատ օրգանկան նյութերի համար։ Նրանում լավ լուծվում են անօրգանական աղերը՝ CuCl₂,Cu₂Cl₂, ZnCl₂,HgCl₂, AgNO₃:

Բացահայտման պատմություն

Պիրիդինը հայտնի էր դեռ ալքիմիկներին, բայց այս նյութը առաջին անգամ ուսումնասիրել է շոտլանդացի քիմիկոս Թոմաս Անդերսոնը 1851 թվականին։ Նա պիրիդինը առաջին անգամ հայտնաբերել է ոսկրերի չոր թորումից, որի արդյունքում ստացվել է անդուր հոտով անգույն հեղուկ։ 1869 թվականին Կերները անձնական նամակ է ուղարկել Կենիցարին, որտեղ առաջարկել է, որ պրիիդինը կարելի է դիտել որպես բենզոլ, որում մեկ СН խումբը փոխարինվում է ազոտով։ Ըստ Կյորների, այդպիսի բանաձևը ոչ միայն բացատրում է պիրիդինի սինթեզը, այլ նաև ցույց է տալիս թե ինչու պիրիդինային հիմքի գլխավոր անդամը ունի 5 ատոմ ածխածին։

Ստացում

Ներկայումս պիրիդինի ստացման հիմնական աղբյուրը քարածխային խեժն է։

Քիմիական և ֆիզիկական հատկություններ

Պիրիդինը անգույն հեղուկ է, բնորոշ անդուր հոտով, խառնվում է ջրի հետ բոլոր հարաբերություններով։ Հալման ջերմաստիճանը՝ -42 °C, եռման՝ 115 °C, d₄²⁰=0,982:

Պիրիդինի հետերոցիկլիկ վեցանդամների արտաքին տեսքը

Պիրիդինըխառնվում է ջրի հետ բոլոր հարաբերություններով։ Նա շատ լավ լուծիչ է շատ օրգանական նյութերի հետ։ Կալիումի պերմանգանատի պիրիդինային լուծույթը հաճախ օգտագործում են օրգանական նյութերն օքսիդացնելու համար։ Իր մի քանի հատկություններով պիրիդինը հիշեցնում է բենզոլին։ Բենզոլի նման շատ կայուն է թթուների և օքսիդիչների ազդեցության տակ։

Կրիտիկական չափեր[5]
Ճնշում	Ջերմաստիճան	Ծավալ
6,70 ՄՊա	620 K	229 սմ3·մոլ−1
Պարամետրերը ըստ Անտուանի հավասարման (340-426 °C)[6]
A	B	C
4,16272	1371,358	−58,496
Ջերմաստիճանի կախվածությունը ճնշումից[7] (nach ΔVH0=A·exp(−β·Tr)·(1−Tr)β) zwischen 298 und 388 °C
A	β	Tc
55,43 կՋ·մոլ−1	0,2536	620 K

Պիրիդինը երրորդային ամին է և ունի նկատելի, բայց ոչ շատ ուժեղ հիմնային հատկություններ՝ նա թթուների հետ աղեր է առաջացնում, թթուների անհիդրիդների և տարբեր աղերի և հալոգենիդների հետ միացման տարբեր նյութեր է տալիս։ Միացումը իրականացվում է ազոտի մոտ եղած էլեկտրոնային զույգի միջոցով՝

1. պիրիդրոսուլֆոտրիօքսիդ 2. պիրիդիոբորաջրածին

Ջրածնով առաջացման ժամանակ, ինչպես և ջրածնով պլատինի ներկայությամբ, պիրիդինը վերականգնվում է մինչև հեքսահդրոպիրիդին՝ պիպերիդին.

Պիրիդինի վրա քլոր կամ բրոմ ազդելիս սկզբում առաջանում է հալոգենի ոչ կայուն միացությունը ազոտի հետ։ Հալոգենները օղակի մեջ մտնում են հատկապես β-դիրքը միայն 300-400 °C տաքացնելիս.

Նման ձևով միայն պիրիդինը խիտ ծծմբական թթվի հետ 300 °C-ից բարձր տաքացնելիս կարելի է ստանալ պիրիդին-3 սուլֆոնաթթու։ 3-նիտրոպիրիդինը ստացվում է սիլիտրայի և ծծմբական թթվի խառնուրդով 300 °C-ում նիտրացնելու միջոցով։

Ավելի հեշտ է ռեակցիայի մեջ մտնում ալկալիական մետաղների հետ։ Պիրիդինը նատրիումի ամիդի հետ տաքացնելիս հեշտ ստացվում է ά- և γ-ամինոպիրիդիններ (Ա. Ե. Չիչիբաբին).

ά-ամինոպիրիդիդինը (հալման ջերմաստիճանը 57,5 °C) կիրառվում է պիրիդինի շատ ածանցյալների ստացման համար, հատկապես նա օգտագործվում է կարևոր սուլֆամիդային դեղանյութ՝ սուլֆիդինի ստացման համար.

Կծու ալկալիները տաքացնելիս պիրիդինի վրա ազդում են նատրիումի ամիդի նման։ Այդ ժամանակ անջատվում է ջրածին և գոյանում է 2 և 4-օքսիպիրիդիններ։ Այս միացությունները կարող են ստացվել նաև համապատասխան ամինոպիրիդիների վրա ազոտական թթվով ազդելով։

Օքսիպիրիդիները նման են ֆենոլներին, նրանք գունավոր ռեակցիա են տալիս երկաթի քլորիդի հետ, լուծվում են ջրային ալկալիներում։ ά- և γ-օքսիպիրիդիները պինդ նյութեր են (ά-օքսիպիրիդինի հալման ջերմաստիճանը 107 °C է, γ-օքսիպիրիդինը՝ 148 °C), նրանք տաուտոմեր ձևով անցնում են կետոմիացությունների՝ պիրիդոնների.

Պիրիդինի կարբոնաթթուները կարող են ստացվել պիրիդինի հոմոլոգների և այլ ածանցյալների վրա օքսիդիչներ ազդելով։ 2-մեթիլպիրիդինից (ά-պիկոլին) ստացվում է պիկոլինաթթու։ Նշենք նիկոտինաթթուն (պիրիդին-3-կարբոնաթթուն), հալման ջերմաստիճանը 207 °C է, որը կարելի է ստանալ նիկոտինը ազոտական թթվով օքսիդացնելիս կամ խինոլինաթթվից տաքացնելով։ Այս թթուն վիտամին B-կազմող նյութերի խառնուրդի կարևոր բաղադրիչներից մեկն է։

Կիրառություն

Սուլֆիդինը օգտագործվում է վարաքիչ շատ հիվանդությունների դեմ, հատկապես թոքաբորբի և մենինգիտի ժամանակ։

Անվտանգություն

Պիրիդինը թունավոր է, ազդում է նյարդային համակարգի, մաշկի վրա։

Ծանոթագրություններ

1. PYRIDINE
2. http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0541.html
3. David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals: A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
4. Bradley J., Williams A. J., Andrew S.I.D. Lang Jean-Claude Bradley Open Melting Point Dataset // Figshare — 2014. — doi:10.6084/M9.FIGSHARE.1031637.V2
5. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Fluid Properties, S. 6-67.
6. J. P. McCullough, D. R. Douslin, J. F. Messerly, I. A. Hossenlopp, T. C. Kincheloe, G. Waddington: Pyridine: experimental and calculated chemical thermodynamic properties between 0 and 1500 K., a revised vibrational assignment, in: J. Am. Chem. Soc., 1957, 79, S. 4289–4295; doi:10.1021/ja01573a014.
7. V. Majer, V. Svoboda: Enthalpies of Vaporization of Organic Compounds: A Critical Review and Data Compilation, Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1985, ISBN 0-632-01529-2.

Գրականություն

• Օրգանական քիմիայի դասընթաց, Բ. Ա. Պավլով, Ա. Պ. Տերենտև
• Пиридин — статья из Большой советской энциклопедии
• Д. А. Хардин Пиридин // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона։ В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Joule, J. A. and Mills, K. (2010). Heterocyclic Chemistry (5th ed.). Chichester: Blackwell Publishing. ISBN 1-4051-3300-7.{{cite book}}: CS1 սպաս․ բազմաթիվ անուններ: authors list (link)
• Lide, D. R., ed. (2009). Handbook of Chemistry and Physics (90th ed.). Boca Raton: CRC Press. ISBN 978-1-4200-9084-0.

Արտաքին հղումներ

• Synthesis and propierties of pyridines at chemsynthesis.com
• International Chemical Safety Card 0323
• NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
• Synthesis of pyridines (overview of recent methods)

Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Պիրիդին» հոդվածին։