ไพริดีนคือเฮเทอโรไซเคิลอะโรมาติกหกส่วนที่มีไนโตรเจนหนึ่งอะตอม ของเหลวไม่มีสีมีกลิ่นฉุนเฉียบ ผสมกับน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์
ไพริดีนเป็นเบสอ่อน ให้เกลือที่มีกรดแร่ที่แรง สร้างเกลือคู่และสารประกอบเชิงซ้อนได้ง่าย
โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุลไพริดีนคล้ายกับของเบนซีน อะตอมของคาร์บอนและไนโตรเจนอยู่ในสถานะของการผสมแบบ sp2 พันธะ C–C, C–H และ C–N σ ทั้งหมดเกิดขึ้นจากออร์บิทัลแบบไฮบริด โดยมีมุมระหว่างพวกมันประมาณ 120° ดังนั้นวัฏจักรจึงมีโครงสร้างเรียบ อิเล็กตรอน 6 ตัวที่อยู่ใน p-orbitals ที่ไม่ใช่ลูกผสมจะสร้างระบบอะโรมาติกแบบ π-electron
จากออร์บิทัลลูกผสมสามออร์บิทัลของอะตอมไนโตรเจน พันธะสองรูปแบบ C–N σ และวงที่สามประกอบด้วยอิเล็กตรอนคู่เดียวที่ไม่มีส่วนร่วมใน π -ระบบอิเล็คทรอนิคส์. ดังนั้นไพริดีนก็เหมือนกับเอมีนที่แสดงคุณสมบัติของเบส สารละลายที่เป็นน้ำจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินลิตมัส เมื่อไพริดีนทำปฏิกิริยากับกรดแก่ จะเกิดเกลือไพริดิเนียม
พีไอริดีนแสดงคุณสมบัติของเอมีนในระดับอุดมศึกษา: มันสร้าง N-ออกไซด์, เกลือ N-alkylpyridinium และสามารถทำหน้าที่เป็นลิแกนด์ซิกมาบริจาค
ในเวลาเดียวกัน ไพริดีนมีคุณสมบัติอะโรมาติกที่ชัดเจน อย่างไรก็ตามการปรากฏตัวของอะตอมไนโตรเจนในวงแหวนคอนจูเกตทำให้เกิดการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนอย่างรุนแรงซึ่งนำไปสู่การลดลงอย่างมากในกิจกรรมของไพริดีนในปฏิกิริยาของการแทนที่อะโรมาติกด้วยไฟฟ้า ในปฏิกิริยาดังกล่าว ตำแหน่งเมตาของวงแหวนส่วนใหญ่จะถูกทำปฏิกิริยา
ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างไพริดีนและเบนซีนคือ เนื่องจากไนโตรเจนมีอิเลคโตรเนกาติวีตี้มากกว่าเมื่อเทียบกับคาร์บอน ในกรณีของไพริดีน ในชุดของโครงสร้างจำกัดที่อธิบายการกระจายของความหนาแน่นของอิเล็กตรอน P การมีส่วนร่วมของโครงสร้างที่มีค่าลบแยกและ ประจุบวกมีความสำคัญ:
จะเห็นได้จากการพิจารณาว่าประจุลบถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นบนอะตอมไนโตรเจน และประจุบวกจะกระจายระหว่างอะตอมของคาร์บอนเป็นหลักในตำแหน่ง 2,4 และ 6 (ตำแหน่ง a- และ g) ในเรื่องนี้ ไพริดีนจัดเป็นเฮเทอโรไซเคิลอะโรมาติกที่ขาดอิเล็กตรอน ตรงกันข้ามกับฟูแรน ไพร์โรล และไทโอฟีนที่พิจารณาข้างต้น ซึ่งหมายความว่าแกนไพริดีนในฐานะระบบอะโรมาติกถูกปิดใช้งานในส่วนที่เกี่ยวกับระบบอิเล็กโตรฟิลลิกและในทางกลับกันจะถูกกระตุ้นด้วยความเคารพต่อการโจมตีของนิวคลีโอฟิลิกเมื่อเทียบกับเบนซิน
อย่างไรก็ตาม ความจริงที่ว่าอะตอมของไนโตรเจนมีอิเล็กตรอนคู่เดียวและความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่มากเกินไปทำให้เป็นศูนย์กลางการโจมตีโดยอิเล็กโทรฟิล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการก่อตัวของพันธะเอสไม่ส่งผลกระทบต่อระบบอะโรมาติก ดังนั้น ไพริดีนจึงเป็นเอ็น-นิวคลีโอไฟล์ที่ทำงานอยู่ และคุณสมบัติของไพริดีนนี้จะรับรู้ได้ในตอนแรกเสมอในระหว่างการโจมตีด้วยไฟฟ้าด้วยไฟฟ้า
ทิศทางที่เป็นไปได้อื่น ๆ ของปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการรวมตัวของ C-nucleophilicity โดย pyridine - การโจมตีด้วยไฟฟ้าในอะตอมของคาร์บอน - เป็นเรื่องยากมากและจำเป็นต้องมีเงื่อนไขที่รุนแรงมากสำหรับการใช้งาน นอกเหนือจากลักษณะที่ขาดอิเล็กตรอนของระบบ p-electron ที่ระบุไว้ข้างต้น ภายในกรอบของแนวทางทั่วไปในการอธิบายเชิงคุณภาพของรูปแบบของการแทนที่อิเล็กโตรฟิลลิกในนิวเคลียสอะโรมาติก สิ่งนี้ควรสัมพันธ์กับการมีอยู่ของ ไนโตรเจนในวงแหวนซึ่งมีอิเล็กโตรเนกาติตีมากกว่าอะตอมของคาร์บอน ทำให้ cationic s-complex เกิดความไม่เสถียร
ดังนั้น ไพริดีนจึงรวมคุณสมบัติของเอ็น-นิวคลีโอไฟล์ที่มีฤทธิ์สูงกับพี-นิวคลีโอไฟล์ที่ปิดใช้งานอย่างเป็นสาระสำคัญ ดังจะเห็นได้จากตัวอย่างด้านล่าง สินค้าโภคภัณฑ์ที่ก่อตัวขึ้นได้ง่ายอันเป็นผลมาจากการโจมตีด้วยอิเล็กโตรฟิลลิกบนอะตอมไนโตรเจนมักจะไม่เสถียรและการก่อตัวของมัน แม้ว่าจะนิยมทางจลนศาสตร์ แต่ก็เป็นกระบวนการที่สามารถย้อนกลับได้ ในทางตรงกันข้าม การโจมตีด้วยอิเล็กโตรฟิลลิกบนอะตอมของคาร์บอนนั้นยากกว่ามาก แต่นำไปสู่การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ทดแทนที่เสถียรกว่าซึ่งดีกว่าทางเทอร์โมไดนามิกส์ เป็นผลให้ปฏิกิริยาหลายอย่างของอนุพันธ์ไพริดีนสามารถดำเนินการได้ภายใต้สภาวะจลนศาสตร์นั่นคือโดยเฮเทอโรอะตอมหรือทางอุณหพลศาสตร์ซึ่งก็คือการควบคุมโดยอะตอมของคาร์บอนของวงแหวนซึ่งทำให้ปฏิกิริยาเหล่านี้คล้ายกับปฏิกิริยาของออกซีเอรีนและอะโรมาติกที่คล้ายคลึงกัน เอมีน
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ไพริดีนเป็นเบสและถูกโปรตอนเพื่อสร้างเกลือไพริดิเนียมที่เสถียร ในทำนองเดียวกัน N-alkylation ของไพริดีนกับอัลคิลเฮไลด์เกิดขึ้น ซึ่งนำไปสู่เกลืออัลคิลไพริดิเนียม การเกิดออกซิเดชันกับ peracids ที่มีการก่อตัวของ pyridine N-oxide สามารถเกิดจากปฏิกิริยาที่คล้ายคลึงกันกับอิเล็กโทรไลต์บนอิเล็กตรอนคู่เดียวของอะตอมไนโตรเจน
ในทำนองเดียวกัน ไพริดีนจะทำปฏิกิริยากับโบรมีนเพื่อสร้างเกลือ N-bromopyridinium - pyridinium bromide perbromide และกับ oleum เมื่อเย็นตัวเพื่อสร้างไพริดีนซัลโฟไตรออกไซด์
ปฏิกิริยาของกรดคาร์บอกซิลิกคลอไรด์กับไพริดีนดำเนินไปในลักษณะเดียวกัน อย่างไรก็ตาม เกลือ N-acylpyridinium ที่เป็นผลลัพธ์นั้นเป็นอิเล็กโทรฟิลลิกที่แอคทีฟ ในกรณีนี้คือตัวทำปฏิกิริยา acylating ที่ไม่สามารถแยกออกได้ในสภาวะอิสระ
ไพริดีนมีลักษณะเฉพาะด้วยปฏิกิริยาการแทนที่อะโรมาติกนิวคลีโอฟิลิกซึ่งเกิดขึ้นอย่างเด่นชัดที่ตำแหน่งออร์โธ-พาราของวงแหวน การเกิดปฏิกิริยานี้บ่งบอกถึงธรรมชาติที่ขาดอิเล็กตรอนของวงแหวนไพริดีน ซึ่งสามารถสรุปได้ในหลักการง่ายๆ ต่อไปนี้: การเกิดปฏิกิริยาของไพริดีนในฐานะสารประกอบอะโรมาติกนั้นสอดคล้องกับปฏิกิริยาของไนโตรเบนซีนคร่าวๆ
ไพริดีนแสดงคุณสมบัติของสารประกอบอะโรมาติก แต่ต่างจากเบนซีน แทบจะไม่เกิดปฏิกิริยาการแทนที่อิเล็กโตรฟิลลิก - มันถูกทำให้เป็นไนเตรต ซัลโฟเนต และโบรมีนที่อุณหภูมิประมาณ 300 ° C เท่านั้น โดยมีการก่อตัวของอนุพันธ์บีที่โดดเด่น การทดแทนนิวคลีโอฟิลิกเกิดขึ้นได้ง่ายกว่าในเบนซิน
ดังนั้น ไพริดีนที่มี NaNH2 จะให้ a-aminopyridine กับ KOH - a-hydroxypyridine ไพริดีนลดลงโดยโซเดียมในแอลกอฮอล์หรือ H2 เหนือ Ni ที่ 120 ° C ไปเป็นพิเพอริดีน ภายใต้การกระทำ ตัวอย่างเช่น ของเบสบนเกลือไพริดิเนียม วงแหวนไพริดีนจะแตกออกเพื่อสร้างกลูตาโคนิกไดอัลดีไฮด์ HOCCH = CHCH2COH หรืออนุพันธ์ของมัน
มันสร้างเกลือที่เสถียรด้วยกรดอนินทรีย์ เกลือไพริดิเนียมที่มีอัลคิลเฮไลด์ และสารประกอบเชิงซ้อนที่มีเมทัลเฮไลด์ SO2, SO3, Br2, H2O
การทดแทนอิเล็กโตรฟิลิกดำเนินไปอย่างยากลำบาก (ไพริดีนอยู่ใกล้กับไนโตรเบนซีนในแง่ของความสามารถในการทดแทนอิเล็กโตรฟิลลิก) และไปที่ตำแหน่งที่ 3 ปฏิกิริยาส่วนใหญ่เหล่านี้ดำเนินไปในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ซึ่งสารประกอบเริ่มต้นไม่ใช่ไพริดีนอีกต่อไป เกลือ.
นอกจากคุณสมบัติพื้นฐานแล้ว ไพริดีนยังแสดงคุณสมบัติของสารประกอบอะโรมาติกอีกด้วย อย่างไรก็ตาม กิจกรรมในปฏิกิริยาการแทนที่อิเล็กโตรฟิลลิกนั้นต่ำกว่าปฏิกิริยาของเบนซีน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบทางไฟฟ้ามากกว่า ดึงอิเล็กตรอนเข้าหาตัวเองและลดความหนาแน่นของเมฆอิเล็กตรอนในวงแหวน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตำแหน่ง 2, 4 และ 6 (ตำแหน่งออร์โธและพารา)
ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาไนเตรตของไพริดีนเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย (ที่ 300 °C) และให้ผลผลิตต่ำ ผลการปรับทิศทางของอะตอมไนโตรเจนต่อการแนะนำของหมู่แทนที่ใหม่ระหว่างการแทนที่ด้วยอิเล็กโตรฟิลลิกในไพริดีนนั้นคล้ายคลึงกับผลกระทบของกลุ่มไนโตรในไนโตรเบนซีน: ปฏิกิริยาดำเนินไปที่ตำแหน่ง 3
เช่นเดียวกับน้ำมันเบนซิน ไพริดีนสามารถเพิ่มไฮโดรเจนในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อสร้างสารประกอบไพริดีนอิ่มตัว
ไพเพอริดีนแสดงคุณสมบัติของเอมีนทุติยภูมิ (เบสแก่)
Pyridine ถูกไนเตรตภายใต้การกระทำของ NaNO3 หรือ KNO3 ในการทำให้เป็นไอ H2SO4 ที่อุณหภูมิ 300 0C เท่านั้น ทำให้เกิด 3-nitropyridine ที่ให้ผลผลิตน้อย ซัลโฟเนตกับโอเลี่ยมต่อหน้า Hg ซัลเฟตที่อุณหภูมิ 220-2700 องศาเซลเซียส จนถึงกรดไพริดีน-3-ซัลโฟนิก
เมื่อไพริดีนได้รับการรักษาด้วยปรอทอะซิเตทที่อุณหภูมิ 1550 องศาเซลเซียส 3-pyridylmercuracetate จะก่อตัวขึ้น ที่อุณหภูมิสูงขึ้น อนุพันธ์ได- และโพลีแทนที่
การกระทำของ Br2 ใน oleum ที่ 3000C ทำให้เกิดส่วนผสมของ 3-bromo- และ 3,5-dibromo-pyridines ที่อุณหภูมิสูงขึ้น (ประมาณ 5000C) ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นโดยกลไกที่รุนแรง ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา - 2-โบรโม- และ 2,6-ไดโบรโมไพริดีน
ปฏิกิริยารุนแรงยังรวมถึงปฏิกิริยาของไพริดีนกับฟีนิลไดอะโซเนียมไฮเดรต (ปฏิกิริยากอมเบิร์ก-บาคมันน์-เฮ้) ส่งผลให้เกิดส่วนผสมที่ประกอบด้วย 55% 2-ฟีนิล-, 30% 3-ฟีนิล- และ 15% 4-ฟีนิล-ไพริดีน
การแทนที่นิวคลีโอฟิลิกในไพริดีนจะเกิดขึ้นที่ตำแหน่ง 2 และ 4 และง่ายกว่าในเบนซีน ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์ 2-อะมิโนไพริดีนโดยปฏิกิริยาของไพริดีนกับโซเดียม เอไมด์ (ปฏิกิริยาชิจิบาบิน่า).
ตามกฎแล้ว Pyridine สามารถทนต่อสารออกซิไดซ์ อย่างไรก็ตาม ภายใต้การกระทำของ peracids จะสร้าง pyridine N-oxide ได้ง่ายซึ่งความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในอะตอม C-2 และ C-4 จะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับ pyridine
ที่ 300 0C ภายใต้การกระทำของ FeCl3 ไพริดีนจะถูกออกซิไดซ์เป็นส่วนผสมของไดไพริดิลไอโซเมอร์ที่มีสูตรทั่วไป C5H4N-C5H4N
ไฮโดรจิเนชันแบบเร่งปฏิกิริยาเมื่อมี Pt หรือ Ni การลด Na ในแอลกอฮอล์ และการลดทางเคมีไฟฟ้าทำให้เกิดไพเพอริดีน (วิธีหลังนี้ใช้ในอุตสาหกรรม) การลดลงของไพริดีนที่รุนแรงกว่านั้นมาพร้อมกับการแยกวงแหวนและการดีอะมินั
ไนเตรตของไพริดีนเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของโพแทสเซียมไนเตรตและกรดซัลฟิวริกที่อุณหภูมิ 370 °C ทำให้เกิดบี-ไนโตรไพริดีน การทำซัลเฟตของไพริดีนจะดำเนินการด้วยโอเลี่ยมต่อหน้าปรอทซัลเฟตที่อุณหภูมิ 220 องศาเซลเซียส การทำโบรมีนสามารถทำได้โดยการกระทำของสารละลายโบรมีนในโอเลี่ยมที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส เป็นไปไม่ได้ที่จะใส่ส่วนประกอบที่สองเข้าไปในวงแหวนในลักษณะนี้ Pyridine ไม่ทำปฏิกิริยากับ Friedel-Crafts
ในวิชาเคมีของไพริดีนโดยทั่วไป และในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของมันด้วยความช่วยเหลือของปฏิกิริยาการแทนที่อิเล็กโตรฟิลลิก ความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงเป็น N-ออกไซด์มีความสำคัญอย่างยิ่ง พิจารณาโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของสารประกอบนี้
การวิเคราะห์โครงสร้างเรโซแนนซ์เหล่านี้นำไปสู่ข้อสรุปที่น่าประหลาดใจว่ากลุ่ม N-oxide สามารถทำหน้าที่สัมพันธ์กับระบบ p-electron ของวงแหวนทั้งในฐานะผู้บริจาค (โครงสร้างแถวบน) และในฐานะตัวรับอิเล็กตรอน กล่าวคือ สามารถมีส่วนทำให้เกิดปฏิกิริยาการแทนที่อิเล็กโตรฟิลลิกทั้งที่ตำแหน่ง a และ g รวมถึงการเติมนิวคลีโอไฟล์ที่ตำแหน่งเดียวกัน! สิ่งที่สังเกตได้จริงคืออะไร?
อิทธิพลทางอิเล็กทรอนิกส์ที่แสดงออกโดยกลุ่มนี้จริงขึ้นอยู่กับลักษณะของรีเอเจนต์ ไนเตรตของไพริดีน N-oxide ดำเนินการได้ง่ายกว่าตัวไพริดีนเองมาก ภายใต้การกระทำของส่วนผสมของกรดไนตริกที่เป็นควันและกรดซัลฟิวริกที่ 90 ° C ทำให้เกิดอนุพันธ์ของ g-nitro ได้ 90% ซึ่งก็คือ ตามฤทธิ์กระตุ้นของกลุ่ม N-ออกไซด์ ในทางตรงกันข้าม ปฏิกิริยาซัลโฟเนชันจะเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่คล้ายคลึงกับปฏิกิริยาของไพริดีนเอง ส่งผลให้เกิดกรดบี-ซัลโฟนิก ทิศทางของปฏิกิริยาซัลโฟเนชันนี้อธิบายได้โดยการประสานงานของ SO3 กับอะตอมออกซิเจนของกลุ่ม N-ออกไซด์ ซึ่งเปลี่ยนกลุ่มนี้ให้กลายเป็นตัวรับและด้วยเหตุนี้ สารปรับทิศทางเมตา
การแปลงไพริดีนเป็น N-ออกไซด์ของมัน ทำปฏิกิริยาการแทนที่อิเล็กโตรฟิลิกกับมัน และการกำจัดอะตอมออกซิเจน N-ออกไซด์ที่ลดลงในเวลาต่อมา เป็นวิธีการทั่วไปในการสังเคราะห์อนุพันธ์ของไพริดีนทดแทนตามหน้าที่ที่หลากหลายซึ่งไม่สามารถรับได้โดยตรง จากไพริดีน ดังนั้นการลดลงของ N-oxide ของ g-nitropyridine ด้วย triphenylphosphine นำไปสู่การกำจัดอะตอมออกซิเจน N-oxide ซึ่งทำให้ได้ 4-nitropyridine ในปริมาณที่ดี เมื่อ N-oxide ของ g-nitropyridine ลดลงด้วยธาตุเหล็กในกรดอะซิติก กลุ่มไนโตรและกลุ่ม N-oxide จะลดลงพร้อมกัน ซึ่งนำไปสู่ 4-aminopyridine ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ กลุ่ม N-ออกไซด์ยังช่วยให้เกิดปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิกได้ง่ายขึ้น ดังนั้น เมื่อ N-oxide ของ g-nitropyridine ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนคลอไรด์หรือไฮโดรเจนโบรไมด์ N-oxide ของ pyridine ที่ถูกแทนที่ด้วย g-halo จะเกิดขึ้น (แนะนำกลไกสำหรับปฏิกิริยานี้) ปฏิกิริยาต่อมากับ PCl3 เพื่อกำจัด หมู่ N-ออกไซด์
เมื่อไพริดีน N-ออกไซด์ทำปฏิกิริยากับสารประกอบออร์แกโนเมทัลลิก การยึดเกาะเกิดขึ้นอย่างเด่นชัดที่ตำแหน่ง 2 นั่นคือ ในปฏิกิริยานี้ หมู่ N-ออกไซด์จะกระตุ้นตำแหน่งนี้จริง ๆ ในส่วนที่เกี่ยวกับการโจมตีของนิวคลีโอฟิลิก หลังการบำบัดของผสมของปฏิกิริยากับน้ำ อนุพันธ์ไพริดีน 2 ตัวที่ถูกแทนที่จะเกิดขึ้นในผลผลิตสูง
เมื่อไพริดีน N-ออกไซด์ทำปฏิกิริยากับด่างในที่ที่มีออกซิเจนในบรรยากาศ (ตัวออกซิไดซ์) จะเกิด a-hydroxypyridine oxide น่าสนใจ สารประกอบนี้มีอยู่ในสมดุลเทาโทเมอร์กับ N-ไฮดรอกซีไพริโดน
เกลืออัลคิลไพริดิเนียมทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ที่เป็นนิวคลีโอฟิลิกได้ง่ายขึ้น
อันตรกิริยาของเกลือไพริดิเนียมกับรีเอเจนต์ที่เป็นนิวคลีโอฟิลิกยังสามารถนำไปสู่การเปิดวงแหวนได้อีกด้วย ดังนั้นปฏิกิริยาของเมทิลไพริดิเนียมไอโอไดด์กับอนิลีนจึงนำไปสู่ระบบเฮเทอโรไตรอีนคอนจูเกตแบบอะไซคลิก ปฏิกิริยานี้มีค่าเตรียมการ
ไพริดีนเองก็สามารถเข้าสู่ปฏิกิริยาการเติมนิวคลีโอฟิลิกได้ แต่แน่นอนว่าภายใต้สภาวะที่เข้มงวดกว่า จากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ ปฏิกิริยาชิชิบาบิน ปฏิกิริยากับโซเดียมเอไมด์ที่อุณหภูมิ 130°C มีความสำคัญในการเตรียมการมากที่สุด ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นจากกลไกของการเติม-ความแตกแยกและผลิตภัณฑ์ของมันคือ a-aminopyridine เมื่อไพริดีนทำปฏิกิริยากับโปแตสเซียมเอไมด์ ร่วมกับเอ-อะมิโนไพริดีน ก-อะมิโนไพริดีนก็จะเกิดขึ้นเช่นกัน
เมื่อถูกความร้อนถึง 400 องศาเซลเซียส ไพริดีนจะทำปฏิกิริยากับ KOH เพื่อสร้าง a-ไฮดรอกซีไพริดีน ปฏิกิริยากับฟีนิลลิเธียมจะเกิดขึ้นที่ 110°C เป็นเวลา 8 ชั่วโมง และหลังจากการบำบัดด้วยน้ำ จะนำไปสู่เอ-ฟีนิลไพริดีน
การลดลงของไพริดีนและอนุพันธ์ของมันเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของโซเดียมโลหะในแอลกอฮอล์ หรือภายใต้สภาวะเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน ในกรณีนี้ อนุพันธ์ของ pyridine hexahydro จะเกิดขึ้น และในกรณีของ pyridine เองคือ piperidine
b-Aminopyridine ระหว่างไดอะโซไทเซชันจะสร้างเกลือไดอะโซเนียมที่ค่อนข้างเสถียร ซึ่งสามารถเข้าสู่การเปลี่ยนแปลงตามปกติสำหรับสารประกอบประเภทนี้ ทั้งที่มีและไม่มีไนโตรเจนวิวัฒนาการ ในทางตรงกันข้าม a- และ g-aminopyridines ไม่ได้สร้างเกลือไดอะโซเนียมในทันที และเกลือเหล่านี้เองก็มีความไม่เสถียรอย่างมาก
เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะวาดเส้นขนานระหว่างความสามารถในการมีอยู่ในรูปทอโทเมอร์อ็อกโซของไฮดรอกซีไพริดีนและไฮดรอกซีเอรีน อย่างเป็นทางการ กระบวนการสร้างสมดุลในอนุพันธ์ของไพริดีนและเบนซีนควรดำเนินการตามกลไกเดียวกันและประกอบด้วยการถ่ายโอนโปรตอนจากกลุ่มไฮดรอกซีไปยังวงแหวนอะโรมาติกหรือเฮเทอโรอะโรมาติก กระบวนการนี้ไม่ซิงโครนัส แต่ดำเนินการในสองขั้นตอน ขั้นแรกคือ deprotonation เกิดขึ้นกับการมีส่วนร่วมของตัวทำละลายหรือโมเลกุล arene อื่นและดำเนินไปตามธรรมชาติได้ง่ายขึ้น กรดที่แรงกว่าคือกลุ่มไฮดรอกซิล เมื่อพิจารณาถึงลักษณะที่ขาดอิเล็กตรอนของนิวเคลียสของไพริดีน เราสามารถโต้แย้งได้ว่าความเป็นกรดของไฮดรอกซีไพริดีนนั้นสูงกว่าความเป็นกรดของไฮดรอกซีไพริดีนอย่างเห็นได้ชัด และดังนั้น อุปสรรคในการกระตุ้นในกรณีของอนุพันธ์ของไพริดีนจะลดลง ขั้นตอนที่สองคือโปรตอน เนื่องจากอิเลคตรอนคู่เดียวของอะตอมไนโตรเจนในวงแหวนไพริดีนสามารถใช้ได้สำหรับการโจมตีแบบอิเล็กโตรฟิลลิก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโปรตอน และมีประจุลบบางส่วนบนอะตอมไนโตรเจนเอง (เปรียบเทียบ หน้า 43) จึงสามารถสันนิษฐานได้ว่า ขั้นตอนนี้ควรดำเนินการได้ง่ายขึ้นในกรณีของอนุพันธ์ไพริดีน ให้เราพิจารณาว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ควรนำไปสู่อะไร โดยขึ้นอยู่กับตำแหน่งของหมู่ไฮดรอกซีในวงแหวนไพริดีน
ดังที่เห็นได้จากโครงร่างที่นำเสนอ ในกรณีของ a- และ g-hydroxypyridines ลำดับของขั้นตอนของโปรตอน-deprotonation นำไปสู่รูปแบบ keto โดยมีตำแหน่ง b ของกลุ่มไฮดรอกซี การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเป็นไปไม่ได้ - มันส่งผลให้เกิดการก่อตัวของสวิตเตอร์เรียน แท้จริงแล้ว บี-ไฮดรอกซีไพริดีนมีอยู่ในรูปแบบนี้ ดังที่เห็นได้จากจุดหลอมเหลวที่สูงอย่างผิดปกติและความสามารถในการละลายต่ำในตัวทำละลายอินทรีย์ แน่นอน ทั้งในกรณีของไฮดรอกซีเอรีนและในกรณีของไฮดรอกซีไพริดีน การเปลี่ยนแปลงภายใต้การพิจารณานำไปสู่การสูญเสียอะโรมาติกซิตีโดยโมเลกุล แต่ด้วยเหตุผลที่ระบุไว้ข้างต้น ดุลยภาพเทาโทเมอร์นี้มีลักษณะเฉพาะของอนุพันธ์ไพริดีนมากกว่ามาก
ควรสังเกตว่าเมื่อมีการแนะนำกลุ่มผู้บริจาคเพิ่มเติมเข้าไปในวงแหวนอะโรมาติก ซึ่งเอื้อต่อการเกิดโปรตอน ความสมดุลของคีโต-อีนอล เทาโทเมอร์ก็จะถูกรับรู้สำหรับไฮดรอกซีเอรีนเช่นกัน ดังนั้น phleroglucinol - 1,3,5-trihydroxybenzene - มีอยู่ในรูปแบบคีโตเป็นหลัก
ไพริดีนเป็นเบสที่อ่อนกว่าอะลิฟาติกเอมีน (Kb = 1.7.10-9) สารละลายที่เป็นน้ำจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินลิตมัส:
เมื่อไพริดีนทำปฏิกิริยากับกรดแก่ จะเกิดเกลือไพริดิเนียม:
คุณสมบัติอะโรมาติก เช่นเดียวกับน้ำมันเบนซิน ไพริดีนเข้าสู่ปฏิกิริยาการแทนที่อิเล็กโตรฟิลลิก แต่กิจกรรมในปฏิกิริยาเหล่านี้ต่ำกว่าของเบนซีน เนื่องจากมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงของอะตอมไนโตรเจน Pyridine ถูกไนเตรตที่ 300 ° C โดยมีผลผลิตต่ำ:
อะตอมของไนโตรเจนในปฏิกิริยาการแทนที่อิเล็กโตรฟิลลิกทำหน้าที่เป็นตัวแทนของชนิดที่ 2 ดังนั้นการแทนที่อิเล็กโตรฟิลลิกจะเกิดขึ้นในตำแหน่งเมตา
ไพริดีนต่างจากเบนซินตรงที่สามารถเข้าสู่ปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก เนื่องจากอะตอมของไนโตรเจนดึงความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจากระบบอะโรมาติก และตำแหน่งออร์โธ-พาราที่สัมพันธ์กับอะตอมไนโตรเจนนั้นจะหมดลงในอิเล็กตรอน ดังนั้นไพริดีนสามารถทำปฏิกิริยากับโซเดียมเอไมด์ ทำให้เกิดส่วนผสมของออร์โธ- และพารา-อะมิโนไพริดีน (ปฏิกิริยาชิชิบาบิน):
ไฮโดรจีเนชันของไพริดีนทำให้เกิดไพริดีน ซึ่งเป็นเอมีนทุติยภูมิแบบวัฏจักรและเป็นเบสที่แข็งแรงกว่าไพริดีนมาก:
homologues ของ Pyridine มีความคล้ายคลึงกันในคุณสมบัติของสารคล้ายคลึงกันเบนซิน ดังนั้นในระหว่างการออกซิเดชันของโซ่ด้านข้าง กรดคาร์บอกซิลิกที่สอดคล้องกันจะเกิดขึ้น:
มล. ม. 79.1; ไม่มีสี ของเหลวที่มีคุณสมบัติพิเศษ กลิ่น; เอ็มพี -42.7 0 C, bp 115.4°C/760 mmHg ศิลปะ, 13.2 ° C / 10 mmHg; 0.9819: 1.5095; ม. 7.30 x x 10 -30 C ม. ก. 3.7 10 -2 N / m (25 0 C); ชั่วโมง 0.885 mPa s (25 0 C); ด้วย p 135.62 kJ / mol K) (17 0 C), - 2783 kJ / mol ผสมได้ทุกประการกับน้ำและออแกนิค อาร์-การ์เดี้ยน; สร้างส่วนผสม azeotropic กับน้ำ (bp 94 0 C, 58% โดยน้ำหนัก P.)
พี-เบส (
R กะ 5.20) จากอินท. โททามิสร้างเกลือที่คงตัว โดยมีอัลคิลเฮไลด์ -เกลือไพริดิเนียม ,
ด้วยเมทัลเฮไลด์ SO 2 , SO 3 , Br 2 , H 2 สารประกอบ O-complex อนุพันธ์ทั่วไป: (C 5 H 5 N HCl) 2 PtCl 2 (mp. 262-264 0 C พร้อมการสลายตัว), C 5 H 5 N HCl 2HgCl 2 (mp. 177-178 0 C )
มีกลิ่นหอม เซนต์คุณ; ประกอบด้วยอิเล็กตรอน 6p ที่ก่อตัวเป็นระบบปิดเดียว อยู่ในฝูงเนื่องจากเป็นลบ การเหนี่ยวนำ ผลกระทบของอะตอม N ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของอะตอม C โดยเฉพาะในตำแหน่ง 2, 4 และ 6 จะลดลง (เฮเทอโรไซเคิลขาด p)
อิเล็กโทรฟ การทดแทนดำเนินไปอย่างยากลำบาก (P. อยู่ใกล้กับไนโตรเบนซีนในแง่ของความสามารถในการทดแทนอิเล็กโตรฟ) และไปที่ตำแหน่ง 3 เขตส่วนใหญ่เหล่านี้ดำเนินไปในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดในการตัดจากการสื่อสารดั้งเดิม ป. ไม่ใช่ตัวเขาอีกต่อไป แต่เป็นเกลือของเขา P. ถูกไนเตรตภายใต้การกระทำของ NaNO 3 หรือ KNO 3 ในการทำให้เป็นไอ H 2 SO 4 ที่ t-re 300 0 C เท่านั้น ทำให้เกิด 3-nitropyridine ที่ให้ผลผลิตน้อย ซัลโฟเนตกับโอเลี่ยมต่อหน้า Hg ซัลเฟตที่ 220-270 0 C ถึงกรดไพริดีน-3-ซัลโฟนิก ภายใต้การกระทำของปรอทอะซิเตทบน P. ที่ 155 0 C จะเกิด 3-pyridylmercuracetate ที่อนุพันธ์ t-rah-di- และ polysubstituted ที่สูงขึ้น การกระทำของ Br 2 ใน oleum ที่ 300 0 C ทำให้เกิดส่วนผสมของ 3-bromo- และ 3,5-dibromo-pyridines ที่ค่า t-re ที่สูงขึ้น (ประมาณ 500 0 C) ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นตามกลไกของราก ผลิตภัณฑ์ p-tion - 2-bromo- และ 2,6-dibromopyridines ปฏิกิริยารุนแรงยังรวมถึงปฏิกิริยาของ P. กับฟีนิลไดอะโซเนียมไฮเดรต (ปฏิกิริยา Gomberg-Bachmann-Hey) ส่งผลให้เกิดส่วนผสมที่มี 55% 2-phenyl-, 30% 3-phenyl- และ 15% 4-phenyl-pyridine
การแทนที่นิวคลีโอฟิลิกใน P. ดำเนินการที่ตำแหน่ง 2 และ 4 และง่ายกว่าในเบนซิน ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์ 2-aminopyridine ระหว่างการทำงานร่วมกันของ P. กับโซเดียม เอไมด์ (ดู ปฏิกิริยาของชิจิบาบิน่า
).
ตามกฎแล้ว P. สามารถทนต่อสารออกซิไดซ์ อย่างไรก็ตาม ภายใต้การกระทำของ peracids จะสร้างไพริดีน N-oxide ได้ง่าย (ดู เอมีน เอ็น-ออกไซด์)
ใน Krom ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในอะตอม C-2 และ C-4 จะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับ P ที่ 300 0 C ภายใต้การกระทำของ FeCl 3 P. จะถูกออกซิไดซ์เป็นส่วนผสมของ isomeric dipyridyls ของ f-ly ทั้งหมด C 5 H 4 N-C 5 H 4 N. ตัวเร่งปฏิกิริยา ไฮโดรจิเนชันต่อหน้า Pt หรือ Ni การลดลงของ Na ในแอลกอฮอล์และเคมีไฟฟ้า การกู้คืนนำไปสู่ไพเพอริดีน (วิธีหลังใช้ในอุตสาหกรรม) การฟื้นฟู P. ที่เข้มงวดยิ่งขึ้นตามมาด้วยการแยกวงจรและการแยกสารออกจากกัน
การเพิ่มคาร์บีนให้กับ P. หรือการดีโปรตอนของไอออน N-alkylpyridinium ทำให้เกิด pyridinium ylides ของ f-ly I ทั่วไป อันตรกิริยาของ P. กับไนเตรนหรือการสลายตัวของเกลือ N-aminopyridinium ทำให้เกิด pyridinium imines ของ f-ly ทั่วไป ครั้งที่สอง
คอม ของทั้งสองชนิดเข้าสู่ p-tion cycloaddition ได้ง่าย ลักษณะของระบบ 1,3 ขั้ว ป.จัดสรรส่วนใหญ่มาจากกาม.-อุก. เรซิน (ประมาณ 0.08%) ผลิตภัณฑ์กลั่นแบบแห้งจากไม้ พีท หรือกระดูก สังเคราะห์เขาอาจจะ ได้รับการติดตาม ปฏิกิริยา:
P. และอนุพันธ์ของเบส ไพริดีนอัลคาลอยด์ ,
เช่นเดียวกับคนอื่น ๆ อีกมากมาย ยา พียังใช้ในการสังเคราะห์สีย้อม ยาฆ่าแมลง และใช้ในการทำให้แอลกอฮอล์เสียสภาพ คอมเพล็กซ์ของ P. ที่มี SO 3 -pyridinesulfotrioxide เป็นสารกำมะถันอ่อน C 5 H 5 NBr 2 HBr-สารโบรมีน; C 5 H 5 N HCl-reagent สำหรับการคายน้ำของอีพอกไซด์และ N-dealkylation, C 5 H 5 N H 2 Cr 2 O 7 - ตัวออกซิไดซ์ ป. เป็นตัวทำละลายที่ดี รวมทั้ง มากมาย อินออร์ก เกลือ (AgBr, Hg 2 Cl 2 เป็นต้น) MPC vapor P. ในอากาศ ~ 0.005 mg / l ไวไฟมาก 23.3 0 ค.
P. ถูกแยกออกครั้งแรกโดย T. Andersen ในปี 1849 จากน้ำมันกระดูก โครงสร้างของ P. ก่อตั้งโดย J. Dewar และ P. Kerner ในปี 1869
สำหรับอนุพันธ์ของ ป. ดู
สารประกอบไซคลิกซึ่งวัฏจักรไม่ได้เกิดขึ้นจากอะตอมของคาร์บอนเท่านั้น แต่ยังเกิดจากอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ เช่นเฮเทอโรอะตอม (O, S, N) - เรียกว่าเฮเทอโรไซคลิก สารประกอบเฮเทอโรไซคลิกจะถูกแบ่งตามขนาดของวงแหวนและจำนวนของเฮเทอโรอะตอมในวงแหวน
ในบรรดาสารประกอบเหล่านี้ สารประกอบเฮเทอโรไซคลิกห้าและหกตัวมีความสำคัญมากที่สุด สารประกอบเฮเทอโรไซคลิกโดยทั่วไปจะมีกลิ่นหอม อย่างไรก็ตาม การปรากฏตัวของเฮเทอโรอะตอมส่งผลต่อการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอน ตัวอย่างเช่น ในเฮเทอโรไซเคิลห้าส่วน (ใน furan, thiophene, pyrrole) ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนจากเฮเทอโรอะตอมไปยังวงแหวนและสูงสุดในตำแหน่ง a ดังนั้นในตำแหน่ง a ปฏิกิริยาของการทดแทนอิเล็กโตรฟิลิก (SE) เกิดขึ้นได้ง่ายที่สุด
ในวัฏจักรที่มีสมาชิกหกตัว (เช่น ไพริดีน) เฮเทอโรอะตอมที่จับกับคาร์บอนโดยพันธะคู่จะดึงความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของวัฏจักรมาที่ตัวมันเอง ดังนั้นความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในโมเลกุลไพริดีนจึงลดลงในตำแหน่ง a และ g สิ่งนี้สอดคล้องกับการวางแนวที่พึงประสงค์ไปยังตำแหน่งเหล่านี้ของสารตั้งต้นในการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก (SN) เนื่องจากในไพริดีนความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจะมากกว่าในตำแหน่ง b รีเอเจนต์อิเล็กโตรฟิลิกจึงถูกจัดวางในตำแหน่ง b
เมื่อศึกษาเฮเทอโรไซเคิลที่มีเฮเทอโรอะตอมสองอะตอม ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับไพริมิดีนและอนุพันธ์ของมัน: ยูราซิล, ไทมีน, ไซโตซีน นิวเคลียสไพริมิดีนพบได้ในผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติมากมาย: วิตามิน โคเอ็นไซม์ และกรดนิวคลีอิก:
การทดแทนอิเล็กโทรฟิลิกสำหรับ pyrimidine เกิดขึ้นที่ตำแหน่ง 5; นิวคลีโอฟิลิก (สำหรับไพริดีน) นั้นยากและอะตอมของคาร์บอนในตำแหน่ง 4 และ 6 ถูกโจมตี
ระบบเฮเทอโรไซคลิกที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยเฮเทอโรไซเคิลสองอันที่หลอมรวม - ไพริมิดีนและอิมิดาโซลเรียกว่าแกนพิวรีน
หมู่พิวรีนรองรับสารประกอบหลายชนิด ซึ่งส่วนใหญ่เป็นกรดนิวคลีอิก ซึ่งรวมอยู่ในรูปของเบสพิวรีน: อะดีนีน (6-อะมิโนพิวรีน) และกัวนีน (2-อะมิโน-6-ออกซีพิวรีน)
สิ่งที่น่าสนใจคืออนุพันธ์ออกซิเจนของกรด purine - uric (2,6,8 - trioxypurine)
วัตถุประสงค์:การศึกษาคุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก
น้ำยาและอุปกรณ์:
1) แอนติไพรีน
2) FeCl 3 - 0.1n,
3) อะมิโดไพริน
4) H 2 SO 4 - 2n,
5) นาโน 2 - 0.5n,
6) ไพริดีน, NaOH - 2n,
7) กรดยูริก, HCl - 2n,
8) สารละลายอิ่มตัว NH 4 Cl
9) กรดพิคริกแซท วิธีการแก้,
10) กระดาษลิตมัส
11) บรอมไทมอลบลู
12) กล้องจุลทรรศน์
13) หลอดทดลอง
ประสบการณ์ 8.1 ปฏิกิริยาของ antipyrine และ amidopyrine (pyramidone)
ด้วยเหล็ก (III) คลอไรด์
ใส่แอนติไพรินหลายผลึกลงในหลอดทดลอง เติมน้ำ 2 หยด และหยด 0.1 นิวตัน FeCl3. สีส้มแดงที่เข้มข้นและต่อเนื่องจะพัฒนาในทันทีและไม่หายไปเมื่อยืน สำหรับการเปรียบเทียบ ให้ใส่คริสตัลอะมิโดไพริน (ไพรามิโดน) หลายผลึกในหลอดทดลองอื่น เติมน้ำสองหยดและ 0.1N หนึ่งหยด FeCl3. สีม่วงปรากฏขึ้นและหายไปอย่างรวดเร็ว เพิ่มเหล็ก (III) คลอไรด์อีกสามหยดพร้อมกัน สีจะปรากฏขึ้นอีกครั้ง นานขึ้นเล็กน้อย แต่ค่อยๆ จางลง การย้อมสีแอนติไพรีนจากเหล็ก (III) คลอไรด์เกิดจากการก่อตัวของสารประกอบเชิงซ้อน - เฟอร์โรไพริน
Amidopyrine เป็นอนุพันธ์ของ antipyrine อะตอมไฮโดรเจนเคลื่อนที่ในตำแหน่ง 4 ถูกแทนที่ในกรณีนี้ด้วยหมู่ไดเมทิลอะมิโน
การปรากฏตัวของสีเกิดจากการออกซิเดชันของอะมิโดไพรีนกับเหล็ก (III) คลอไรด์ ดังนั้นสีจึงไม่เสถียรและเหล็ก (III) คลอไรด์ที่มากเกินไปจะเป็นอันตรายต่อปฏิกิริยา
ปฏิกิริยาเหล่านี้ใช้ในทางปฏิบัติทางเภสัชกรรมเพื่อรับรู้ antipyrine และ amidopyrine และแยกความแตกต่างออกจากกัน ด้วยเหตุนี้ ควรทำปฏิกิริยาเหล่านี้เพื่อเปรียบเทียบแบบขนานในหลอดทดลองสองหลอด
ประสบการณ์ 8.2 ปฏิกิริยาของ antipyrine และ amidopyrine กับกรดไนตรัส
ใส่แอนติไพรินหลายผลึกลงในหลอดทดลอง เติมน้ำ 2 หยด หยด 1 หยด 2n H 2 SO 4 และ 0.5n หนึ่งหยด นาโน2. สีเขียวมรกตจะปรากฏขึ้นค่อยๆ หายไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งอย่างรวดเร็วด้วยโซเดียมไนไตรต์ที่มากเกินไป สำหรับการเปรียบเทียบ ให้วางผลึกของอะมิโดไพรินหลายก้อนในหลอดทดลองอีกหลอดหนึ่ง เติมน้ำสองหยด หยดละ 2n H 2 SO 4 และ 0.5n หนึ่งหยด นาโน2. สีม่วงที่ไม่เสถียรปรากฏขึ้น หากสีหายไปเร็วเกินไป ให้เติมอะมิโดไพรินอีกเล็กน้อย ปฏิกิริยากับ antipyrine เกิดขึ้นตามสมการ:
ด้วยอะมิโดไพรีนทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันที่มีสี
เช่นเดียวกับปฏิกิริยาข้างต้นกับเหล็ก (III) คลอไรด์ ปฏิกิริยาทั้งสองถูกนำมาใช้ในการปฏิบัติทางเภสัชกรรมเพื่อรับรู้ antipyrine และ amidopyrine และแยกความแตกต่างออกจากกัน ดังนั้นควรทำควบคู่กันไปในหลอดทดลองสองหลอด
ประสบการณ์ 8.3 การตกตะกอนของเหล็ก (III) ไฮดรอกไซด์ด้วยสารละลายที่เป็นน้ำ
ไพริดีน
หยดสารละลายไพริดีนในน้ำสองหยดลงในหลอดทดลอง และเพิ่ม 0.1N FeCl 3 หยด เกล็ดเหล็กไฮดรอกไซด์ Fe(OH) 3 สีน้ำตาลตกตะกอนทันทีเพื่อสร้างเกลือไพริดีนไฮโดรคลอไรด์ (ไพริดีนไฮโดรคลอไรด์) ซึ่งละลายได้ง่ายในน้ำ
การก่อตัวของไฮดรอกไซด์ของเหล็ก (III) ยืนยันคุณสมบัติพื้นฐานของไพริดีน
เขียนโครงร่างสำหรับการก่อตัวของไพริดีนไฮโดรคลอไรด์ (ไพริดิเนียมคลอไรด์) ระหว่างปฏิกิริยาของไพริดีนออกไซด์ไฮเดรตกับเหล็ก (III) คลอไรด์
ประสบการณ์ 8.4 การก่อตัวของไพริดีน พิคริน
ใช้ปิเปตใส่สารละลายไพริดีนในน้ำหนึ่งหยดลงในหลอดทดลองแล้วเติมสารละลายกรดพิคริกอิ่มตัวสามหยด เมื่อเขย่าแล้ว ผลึกไพริดีนพิกเรตที่มีลักษณะเหมือนเข็มเจาะจงชัดเจนจะค่อยๆ โดดเด่นขึ้น ผลึกจะละลายในผลึกที่มีไพริดีนมากเกินไป
วางคริสตัลบางส่วนบนสไลด์แก้ว ตรวจดูภายใต้กล้องจุลทรรศน์ และวาดรูปร่างของคริสตัลของการเตรียมผลลัพธ์ลงในสมุดบันทึกการทำงาน
การก่อตัวของไพริดีนพิกเรตที่ค่อนข้างละลายได้น้อยยังยืนยันลักษณะพื้นฐานของไพริดีนอีกด้วย ปฏิกิริยานี้ใช้เพื่อระบุไพริดีน (ไพริดีนพิกเรตละลายที่ 167 0 C)
เขียนแบบแผนสำหรับการก่อตัวของไพริดีน picrate
ค่าประสบการณ์ 8.5ความสามารถในการละลายของกรดยูริกและเกลือโซเดียมเฉลี่ยในน้ำ
ใส่กรดยูริกเล็กน้อย (บนปลายไม้พาย) ลงในหลอดทดลอง เติมน้ำทีละหยดเขย่าหลอดทุกครั้ง
ให้ความสนใจกับกรดยูริกที่ละลายน้ำได้ไม่ดีในน้ำ ในน้ำเย็น กรดยูริกเกือบจะไม่ละลายน้ำ โดย 1 ส่วนจะละลายในน้ำ 39,000 ส่วน
หลังจากเติมน้ำ 8 หยดแล้ว ยังไม่เห็นการละลาย อย่างไรก็ตามมันคุ้มค่าที่จะเพิ่มเพียง 1 หยดของ 2n NaOH เป็นสารละลายที่มีเมฆมาก จะชะล้างทันทีเนื่องจากการก่อตัวของเกลือโซเดียมที่ถูกแทนที่ด้วยตัวกลางที่ละลายได้ค่อนข้างง่าย บันทึกโซลูชันที่เป็นผลลัพธ์สำหรับการทดลองในภายหลัง
กรดยูริกมีอยู่ในรูปแบบเทาโทเมอร์สองแบบ:
จากรูปแบบแลคติม-อีนอล เกลือที่เรียกว่ากรดยูริกหรือยูเรตจะก่อตัวขึ้นด้วยด่าง อันที่จริง สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่เกลือ แต่เป็นสารอาหาร
ลักษณะที่เป็นกรดอ่อนๆ ของกรดยูริกเป็นตัวกำหนดอะตอมไฮโดรเจนสามอะตอมของรูปแบบอีนอลที่เป็นไปได้ในทางทฤษฎี โซเดียมสามารถแทนที่ได้เพียงสองอะตอมเท่านั้น ไม่ทราบเกลือ Trisubstituted ของกรดยูริก
ค่าประสบการณ์ 8.6 การก่อตัวของแอมโมเนียมยูเรตที่ละลายได้น้อย
ในสารละลายใสของเกลือโซเดียมไดเบสิกขนาดกลางของกรดยูริกสี่หยด (การทดลองที่ 8.5) ให้เติมสารละลายแอมโมเนียมคลอไรด์อิ่มตัวสองหยด แอมโมเนียมยูเรตสีขาวตกตะกอนทันที เก็บตะกอนนี้ไว้สำหรับการทดลองที่ตามมาเกี่ยวกับการแยกกรดยูริกอิสระ (การทดลองที่ 8.7)
เขียนรูปแบบปฏิกิริยาโดยคำนึงว่าโซเดียมไอออนทั้งสองถูกแทนที่ด้วยโซเดียมยูเรตด้วยแอมโมเนียมไอออน
ประสบการณ์ 8.7 การสลายตัวของยูเรตภายใต้อิทธิพลของกรดแร่ (การแยกกรดยูริกที่เป็นผลึก)
ใช้ปิเปตหยดสารละลายขุ่นที่มีแอมโมเนียมยูเรตหนึ่งหยดลงบนสไลด์แก้ว (การทดลองที่ 8.6) เพิ่ม 1 หยด 2n ไปที่กึ่งกลางของหยด เอชซีแอล มีการสังเกตการละลายของตะกอนบางส่วน
เมื่อมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ จะมองเห็นกระจุกสีเหลืองของแอมโมเนียมยูเรตที่ยังไม่สลายตัวและก่อตัวขึ้นใหม่ลักษณะเฉพาะของผลึกกรดยูริกในรูปของปริซึมยาวคล้ายหินลับมีด วาดรูปร่างของผลึกของการเตรียมผลลัพธ์ลงในสมุดบันทึกการทำงาน
การสะสมของผลึกกรดยูริกในร่างกาย (นิ่วในปัสสาวะ โรคเกาต์ เป็นต้น) เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงในปฏิกิริยาของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้น
เขียนแบบแผนการแยกกรดยูริกออกจากเกลือ
งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 9
การแยกคาเฟอีนออกจากชา
วัตถุประสงค์:ไฮไลท์และสำรวจบางส่วน คุณสมบัติทางเคมีสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก - คาเฟอีน
น้ำยาและอุปกรณ์:
1) ชาดำ
2) ผงแมกนีเซียมออกไซด์
4) ถ้วยพอร์ซเลน
5) สารละลายเข้มข้นของ HNO 3
6) สารละลายแอมโมเนียเข้มข้น
ประสบการณ์ 9.1.การระเหิดของคาเฟอีน
ใส่ชาดำ 1 ช้อนชาบดในครกและแมกนีเซียมออกไซด์ 2 กรัมลงในพอร์ซเลนหรือเบ้าหลอมโลหะ ผสมสารทั้งสองและวางเบ้าหลอมบนกระเบื้อง ความร้อนควรอยู่ในระดับปานกลาง วางถ้วยพอร์ซเลนไว้บนเบ้าหลอม น้ำเย็น. ในที่ที่มีแมกนีเซียมออกไซด์คาเฟอีนประเสริฐ เมื่ออยู่บนพื้นผิวที่เย็น คาเฟอีนจะตกลงสู่ก้นถ้วยในรูปของผลึกไร้สี ความร้อนจะหยุดลง ถ้วยจะถูกดึงออกจากเบ้าหลอมอย่างระมัดระวัง และคริสตัลจะถูกขูดออกในขวดที่สะอาด
ค่าประสบการณ์ 9.2การตอบสนองเชิงคุณภาพต่อคาเฟอีน
คริสตัลของคาเฟอีนจำนวนมากถูกวางบนจานลายครามและเติมกรดไนตริกเข้มข้นหนึ่งหยด อุ่นจานจนส่วนผสมแห้ง ในเวลาเดียวกัน คาเฟอีนจะถูกออกซิไดซ์และเปลี่ยนเป็นกรดอะมาลิกซึ่งมีสีส้ม เติมแอมโมเนียเข้มข้นสิบหยดลงไป เกลือสีแดงกลายเป็นสีม่วง เกลือนี้เรียกว่า มูเรกไซด์ และปฏิกิริยานี้เรียกว่า มูเรกไซด์
เขียนสมการปฏิกิริยา
คำถามที่ต้องควบคุม
1. สารประกอบอะไรที่เรียกว่าเฮเทอโรไซคลิก?
2. การจำแนกประเภทของสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก?
3. ความหอมของสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกคืออะไร?
4. เขียนสูตรของเฮเทอโรไซเคิลที่ประกอบเป็นกรดอะมิโน
5. บทบาททางชีวภาพของพิวรีนและไพริมิดีน
บรรยายครั้งที่ 9
ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างกับการกระทำทางชีวภาพ
ไพริดีน: สารที่เป็นพิษสูง มีอิเลคตรอนคู่เดียว อะตอมไนโตรเจนระดับอุดมศึกษา มีคุณสมบัติพื้นฐานที่แข็งแกร่ง
Dihydropyridine: ยาขยายหลอดเลือดหัวใจ
กรดไพริดีน-3-คาร์บอกซิลิก: สารต่อต้านเพลลาจิก
กรดไพริดีน-4-คาร์บอกซิลิก: มีฤทธิ์ต้านวัณโรค
อนุพันธ์ของไพริดีนเมทานอลมีกิจกรรมของวิตามินบี 6
สารยาอนุพันธ์ของไพริดีนเมทานอล
ไพริดอกซิไฮโดรคลอไรด์
เมทิล 3-ไฮดรอกซี-4,5 ไดออกซีเมทิล-ไพริดีน ไฮโดรคลอไรด์
วิตามินบี 6 เป็นผงผลึกละเอียดสีขาว ไม่มีกลิ่น มีรสขมอมเปรี้ยว ทีพี - 204 - 206 ° C (พร้อมการสลายตัว) ละลายในน้ำได้ง่าย ๆ มันยาก - ในแอลกอฮอล์และอะซิโตน
ไพริดอกซาลฟอสเฟต
ฟอสฟอริกเอสเทอร์ของ 2-เมทิล-3-ไฮดรอกซี 4-ฟอร์นิล 5-ไฮดรอกซีเมทิลไพริดีน
คุณสมบัติทางกายภาพ: ผงผลึกสีเหลืองอ่อน ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ ไม่เสถียรในแสง
Emoxypine
เอทิล 3-ไฮดรอกซี-6-เมทิล-ไพริดีน ไฮโดรคลอไรด์
คุณสมบัติทางกายภาพ: ผงผลึกละเอียดสีขาว ไม่มีกลิ่น ละลายได้ง่ายในน้ำ
ความถูกต้อง:
ปฏิกิริยาทั่วไป
ปฏิกิริยากับ 2,6 - dichloroquinone chlorimide - สีย้อมอินโดฟีนอลสีน้ำเงินเกิดขึ้น
3. ปฏิกิริยาการเกิดสีย้อม Azo (การเตรียมทั้งหมด) ปฏิกิริยาต่อฟีนอลิกไฮดรอกซิล
4. ปฏิกิริยากับ FeCl 3 สำหรับฟีนอลิกไฮดรอกซิล
ปฏิกิริยากับรีเอเจนต์อัลคาลอยด์ทั่วไป (กรดซิลิโคทังสติกและกรดฟอสโฟทังสติกก่อให้เกิดตะกอนสีขาว)
ปฏิกิริยาสร้างความแตกต่าง
1. Pyridoxine hydrochloride และ Emoksipin ทำปฏิกิริยากับ Cl - .
HCl + AgNO 3 AgCl + HNO 3
2. ไพริดอกซอลฟอสเฟตมีหมู่อัลดีไฮด์ซึ่งพบ:
ปฏิกิริยา A กับรีเอเจนต์ของ Felling 1 และ 2
B- ปฏิกิริยากับสารละลายแอมโมเนียของซิลเวอร์ไนเตรต
ไพริดอกซัลฟอสเฟตหลังจากการไฮโดรไลซิสทำปฏิกิริยากับกรดฟอสฟอริก จะเกิดตะกอนซิลเวอร์ฟอสเฟตสีเหลือง
H 3 RO 4 + 3AgNO 3 Ag3PO4 + 3HPO4
ไพริดอกซินไฮโดรคลอไรด์มีสารเรืองแสงสีน้ำเงินภายใต้แสงยูวี
5. วิธีสเปกโตรโฟโตเมตริก (สำหรับการเตรียมการทั้งหมด) บันทึกสเปกตรัม UV ของสารทดสอบ บันทึกสเปกตรัม UV ของสารมาตรฐาน พวกเขาจะต้องเหมือนกัน
สำหรับไพริดอกซินไฮโดรคลอไรด์และอีโมซิพีน
วิธีการไทเทรตแบบไม่ใช้น้ำ
วิธีการ: การไทเทรตโดยตรง
วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของอันตรกิริยาระหว่างกรด-เบสในตัวกลางที่ไม่ใช่น้ำ
ปานกลาง: กรดอะซิติกน้ำแข็ง เพิ่ม Hg (CH 3 COO) 2 - เพื่อจับกรดไฮโดรคลอริกที่ปล่อยออกมาระหว่างการไทเทรต
เคมี
R 3 N HCl + HClO 4 R 3 NH ClO 4 + HCl
HCl + Hg (CH 3 COO) 2 → HgCl 2 +CH 3 COOH
ไพริดอกซอลฟอสเฟต
สเปกโตรโฟโตเมตริกในพื้นที่ UV ผ่านโซลูชันมาตรฐาน
วิธีการ อัลคาลิเมทริก
วิธีการไตเตรทโดยตรงกับสารตกค้างของกรดฟอสฟอริก วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส
อาร์เจนโทเมตรี
Mercuro- และ mercurimeria
แอปพลิเคชัน
ไพริดอกซิ 0.02 และ 0.1 กรัม
Pyridoxal phosphate 0.01-0.02 g สำหรับภาวะเป็นพิษในสตรีมีครรภ์ โรคพาร์กินสันชนิดต่างๆ โรคเพลลากรา และโรคตับอักเสบเรื้อรัง
Emoxipin เป็นสารต้านอนุมูลอิสระมีฤทธิ์ป้องกันหลอดเลือด
ผลิตในรูปของสารละลาย 3% 5 มล. ในหลอด
ไพริคาร์เบท (โพรเด็คติน) 2,6-ไพริดีน ไดเมทานอลลาบิสเมทิล คาร์บาเมท
คุณสมบัติทางกายภาพ: ผงผลึกสีขาวไม่มีกลิ่น ละลายได้ไม่ดีในน้ำ
T ละลาย \u003d 137 - 140 ° C
ความถูกต้อง
1. ด้วยอะซิติกแอนไฮดรินต่อหน้า กรดมะนาวไม่ร้อน → สีเหลืองเปลี่ยนเป็นสีแดงเชอร์รี่
ปฏิกิริยาต่อวงแหวนไพริดีนกับ 2,4-ไดไนโตรคลอโรเบนซีน เกิดสีย้อมไพริดีนขึ้น
ดำเนินการไฮโดรไลซิสอัลคาไลน์ เมทิลลามีนถูกปล่อยออกมา กระดาษลิตมัสสีแดงเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน
| พาร์มิดีน |
วิธีการสเปกโตรสโคปี UV และ IR
ก. วิธียูวีสเปกโทรสโกปี
บันทึกสเปกตรัม UV ของสารทดสอบ
ลบสเปกตรัม UV ของสารมาตรฐาน พวกเขาจะต้องเหมือนกัน
ในสเปกโตรสโคปี UV รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกดูดกลืนโดยอิเล็กตรอนของโมเลกุลทั้งหมด และบนสเปกโตรแกรมเราสังเกตการดูดกลืนแสงสูงสุดหนึ่งครั้ง
λ, นาโนเมตร
B. วิธีการอินฟราเรดสเปกโตรสโคปี.
ปริมาณ
วิธีการไทเทรตแบบไม่ใช้น้ำ
วิธีการ: การไทเทรตโดยตรง
อนุพันธ์ของไดไฮโดรไพริดีน
นิเฟดิพีน (คอรินฟาร์)
2,6-ไดเมทิล-4-(2/-ไนโตรฟีนิล)-1,4-ไดไฮโดร-ไพริดีน-3,5-กรดไดคาร์บอกซิลิก ไดเมทิล เอสเทอร์
คุณสมบัติทางกายภาพ: ผงผลึกสีเหลืองแกมเขียว ไม่ละลายในน้ำ ยากในแอลกอฮอล์ สลายไปในโลก T ละลาย \u003d 169-174 เกี่ยวกับ C.
ความถูกต้อง
วิธีการสเปกโตรสโคปี UV
วิธีอินฟราเรดสเปกโทรสโก
ปริมาณ
รับโครมาโตแกรม
ส , มม ส , ม.
t min t min
ความถูกต้อง
ปริมาณ
ความถูกต้อง
สเปกโตรสโคปี UV และ IR
2. ปฏิกิริยาต่ออะลิฟาติก NH 2 - กลุ่มกับนินไฮดริน เกิดสีน้ำเงินม่วง
ปริมาณ
บรรยายครั้งที่ 9
อนุพันธ์ของสารยาของไพริดีน