Piperydyna – organiczny związek chemiczny z grupy związków heterocyklicznych, cykliczna amina drugorzędowa. Zawiera nasycony pierścień sześcioczłonowy z jednym heteroatomem – azotem.
Otrzymywanie [edytuj]
Piperydyna otrzymywana jest przemysłowo przez uwodornienie pirydyny, zazwyczaj wobec disiarczku molibdenu jako katalizatora[3]:
- C5H5N + 3 H2 → C5H10NH
Redukcję pirydyny do piperydyny można również przeprowadzić sodem w etanolu[4].
Konformacja [edytuj]
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)[5][6][7]. 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)[6].
Konformacje azotu w krzesłowej formie piperydyny
|
|
|
konformacja aksjalna
|
konformacja ekwatorialna
|
Właściwości chemiczne i zastosowania [edytuj]
Piperydyna powoduje degradację wiązań N-glikozydowych i fosfodiestrowych, co wykorzystywane jest w metodzie sekwencjonowania DNA Maxama-Gilberta[8]. 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
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 571261 Piperidine biotech. grade, ≥99.5% (ang.). Sigma-Aldrich. [dostęp 2009-03-23].
- ↑ Piperydyna – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
- ↑ W artykule Piperidine w angielskiej Wikipedii jako źródło podano: Karsten Eller, Erhard Henkes, Roland Rossbacher, Hartmut Höke “Amines, Aliphatic” Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002 Wiley-VCH. DOI:10.1002/14356007.a02_001
- ↑ C. S. Marvel, W. A. Lazier. Benzoyl Piperidine. „OrgSynth”. Coll. Vol. 1, s. 99, 1941.
- ↑ 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.
- ↑ 6,0 6,1 F.A.L. Anet, Issa Yavari. Nitrogen inversion in piperidine. „J. Am. Chem. Soc.”. 99 (8), s. 2794–2796, 1977. doi:10.1021/ja00450a064.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
