Piperydyna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Piperydyna
Piperydyna Piperydyna
Nazewnictwo
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny C5H11N
Masa molowa 85,15 g/mol
Wygląd bezbarwna ciecz
Identyfikacja
Numer CAS 110-89-4
PubChem 8082[2]
Podobne związki
Podobne związki pirydyna, pirolidyna, piperazyna, morfolina, tetrahydropiran
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Klasyfikacja
Legalność w Polsce prekursor narkotykowy kategorii 2
Commons Multimedia w Wikimedia Commons

Piperydynaorganiczny związek chemiczny z grupy związków heterocyklicznych, cykliczna amina drugorzędowa. Zawiera nasycony pierścień sześcioczłonowy z jednym heteroatomem – azotem.

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Piperydyna otrzymywana jest przemysłowo przez uwodornienie technicznej pirydyny w obecności siarczków metali jako katalizatorów (można też stosowć 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[edytuj | edytuj kod]

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
Piperidine-axial-3D-balls-A.png
Piperidine-equatorial-3D-balls-A.png
atom wodoru w pozycji aksjalnej
atom wodoru w pozycji ekwatorialnej

Właściwości chemiczne i zastosowania[edytuj | edytuj kod]

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-ylometoksycarbonylowej (Fmoc), np. podczas chemicznej syntezy peptydów.

Usuwanie grupy Fmoc z aminy za pomocą piperydyny


Przypisy

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Piperydyna (ang. • pol.) w katalogu produktów Sigma-Aldrich. [dostęp 2014-10-02].
  2. Piperydyna – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  3. CRC Handbook of Chemistry and Physics. Wyd. 88. Boca Raton: CRC Press, 2008, s. 8-44.
  4. Piperydyna (pol.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Polski. [dostęp 2014-10-02].
  5. Karsten Eller, Erhard Henkes, Roland Rossbacher, Hartmut Hōke: Amines, Aliphatic. W: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley, 2005, s. 19–20. DOI:10.1002/14356007.a02_001.
  6. 6,0 6,1 Burrows, George H., King, Louis A.. The Free Energy Change that Accompanies Hydrogenation of Pyridine to Piperidine1. „Journal of the American Chemical Society”. 57 (10), s. 1789-1791, 1935. doi:10.1021/ja01313a011. 
  7. C. S. Marvel, W. A. Lazier. Benzoyl Piperidine. „OrgSynth”. 9, s. 16, 1929. doi:10.15227/orgsyn.009.0016. 
  8. Ian D. Blackburne, Alan R. Katritzky, Yoshito Takeuchi. Conformation of piperidine and of derivatives with additional ring hetero atoms. „Acc. Chem. Res.”. 8 (9), s. 300–306, 1975. doi:10.1021/ar50093a003. 
  9. 9,0 9,1 F.A.L. Anet, Issa Yavari. Nitrogen inversion in piperidine. „J. Am. Chem. Soc.”. 99 (8), s. 2794–2796, 1977. doi:10.1021/ja00450a064. 
  10. Luis Carballeira, Ignacio Pérez-Juste. Influence of calculation level and effect of methylation on axial/equatorial equilibria in piperidines. „Journal of Computational Chemistry”. 19 (8), s. 961–976, 1998. doi:10.1002/(SICI)1096-987X(199806)19:8<961::AID-JCC14>3.0.CO;2-A. 
  11. Maxam AM., Gilbert W. A new method for sequencing DNA. „Proc Natl Acad Sci U S A”. 74 (2), s. 560–564, 1977. PMID 265521. PMC:PMC392330.