Piperydyna

Piperydyna – heterocykliczny, organiczny związek chemiczny, cykliczna amina drugorzędowa. Zawiera nasycony pierścień sześcioczłonowy z jednym heteroatomem – azotem.

Piperydyna

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) heksahydropirydyna Inne nazwy i oznaczenia azacykloheksan, perhydroazyna
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	C5H11N
Masa molowa	85,15 g/mol
Wygląd	bezbarwna lub jasnożółtawa ciecz[1]
Identyfikacja
Numer CAS	110-89-4
PubChem	8082
SMILES C1CCNCC1
InChI InChI=1S/C5H11N/c1-2-4-6-5-3-1/h6H,1-5H2 InChIKey NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N
Właściwości Gęstość 0,862 g/cm³ (20 °C)[2]; ciecz Rozpuszczalność w wodzie bez ograniczeń[2][1] w innych rozpuszczalnikach etanol: bez ograniczeń[1] eter naftowy: bez ograniczeń[1] Temperatura topnienia −13 °C[2] Temperatura wrzenia 106 °C[2][1] Zasadowość (pKb) pKBH+ = 11,12[3]
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2014-10-02] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanej karty charakterystyki Uwaga Zwroty H H225, H311, H331, H314 Zwroty P P210, P261, P280, P305+P351+P338, P310 Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie podanej karty charakterystyki Łatwopalny (F) Toksyczny (T) Żrący (C) Zwroty R R11, R23/24, R34 Zwroty S S16, S26, S27, S45[2] Temperatura zapłonu 16 °C[2] Numer RTECS TM3500000 Dawka śmiertelna 0,4 g/kg (szczur, doustnie)[4]
Podobne związki
Podobne związki	pirydyna, pirolidyna, piperazyna, morfolina, tetrahydropiran
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Klasyfikacja medyczna
Legalność w Polsce	prekursor narkotykowy kategorii 2

Otrzymywanie

Piperydyna otrzymywana jest przemysłowo przez uwodornienie technicznej pirydyny w obecności siarczków metali jako katalizatorów (można też stosować katalizatory rutenowe lub kobaltowe, ale tylko jeśli wyjściowa pirydyna jest wolna od zanieczyszczeń związkami siarki)^[5]. Na skalę laboratoryjną reakcję prowadzi się także wobec innych katalizatorów, np. niklu Raneya^[6]:

Redukcja pirydyny do piperydyny

Uwodornienie pirydyny do piperydyny jest reakcją odwracalną^[6].

Redukcję pirydyny do piperydyny można również przeprowadzić sodem w etanolu^[7].

Konformacja

Podobnie jak w cykloheksanie, najkorzystniejszą energetycznie konformacją pierścienia piperydyny jest konformacja krzesłowa. Dla piperydyny możliwe są ponadto dwie konformacje azotu, z wiązaniem N–H w pozycji aksjalnej lub ekwatorialnej, z których nieco korzystniejszy jest układ ekwatorialny (ΔG⁰ <1 kcal/mol)^[8][9][10]. Konformery te ulegają szybkiej wzajemnej przemianie poprzez inwersję na atomie azotu (bariera energetyczna 6,1 kcal/mol), która zachodzi łatwiej niż poprzez zmianę konformacji pierścienia (10,4 kcal/mol)^[9].

Konformacje atomu azotu w krzesłowej formie piperydyny

atom wodoru w pozycji aksjalnej	atom wodoru w pozycji ekwatorialnej

Właściwości chemiczne i zastosowania

Piperydyna powoduje degradację wiązań N-glikozydowych i fosfodiestrowych, co wykorzystywane jest w metodzie sekwencjonowania DNA Maxama-Gilberta^[11]. Piperydyna stosowana jest także do usuwania ochronnej grupy 9H-fluoren-9-ylometoksykarbonylowej (Fmoc), np. podczas chemicznej syntezy peptydów.

Usuwanie grupy Fmoc z aminy za pomocą piperydyny