• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Piperydyna

    Przeczytaj także...
    Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 7, niemetal z grupy 15 (azotowców) układu okresowego. Stabilnymi izotopami azotu są N i N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości), a jego zawartość w litosferze Ziemi wynosi 50 ppm. Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotyny oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka, alkaloidy i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).Ruten (Ru, łac. ruthenium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych (żelazowców) w układzie okresowym. Pierwiastek ten nie ma własnych minerałów, występuje głównie w stanie wolnym razem z innymi platynowcami, najczęściej w rudach siarczkowych żelaza, chromu i niklu. Zawartość w skorupie ziemskiej wynosi 5·10% wag. Tworzy głównie związki kompleksowe, ale znane są też proste związki tego pierwiastka.
    Uwodornianie, uwodornienie, hydrogenizacja,hydrogenacja, wodorowanie – reakcja redukcji polegająca na przyłączaniu wodoru do danego związku chemicznego.

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

    Otrzymywanie[]

    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). Na skalę laboratoryjną reakcję prowadzi się także wobec innych katalizatorów, np. niklu Raneya:

    Wiązanie glikozydowe – rodzaj wiązania chemicznego pomiędzy atomem C1 fragmentu glikozydowego a dowolną grupą typu −OR, −SR, −SeR, −NR2 lub −CR3.Rzędowość - liczba określająca ile atomów węgla o hybrydyzacji sp³ jest przyłączonych do określonego atomu związku organicznego. Rzędowość tradycyjnie oznacza się liczbami rzymskimi.
    Redukcja pirydyny do piperydyny

    Uwodornienie pirydyny do piperydyny jest reakcją odwracalną.

    Redukcję pirydyny do piperydyny można również przeprowadzić sodem w etanolu.

    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 (ΔG <1 kcal/mol). 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).

    PMID (ang. PubMed Identifier, PubMed Unique Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego artykułu naukowego bazy PubMed.Siarczki – związki chemiczne zawierające atom lub atomy siarki na stopniu utlenienia −II. Związki zawierające dwa lub więcej (katenacja) atomów siarki połączonych w łańcuch -S-S-... noszą nazwę "wielosiarczki".

    Właściwości chemiczne i zastosowania[]

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

    Nikiel Raneya – drobno sproszkowany nikiel, należy do grupy katalizatorów szkieletowych umożliwiających zajście reakcji hydrogenacji (uwodornienia). Powstaje ze stopów niklu z innymi pierwiastkami (np. miedzią, kobaltem, żelazem, glinem lub krzemem), gdzie ten drugi pierwiastek wymywa się kwasem lub ługiem. Zastosowanie wymaga użycia wyższych temperatur (powyżej 100 °C) i ciśnienia (50-200 atm).Merck KGaA (Niemiecki Merck, Merck Darmstadt) założona w Niemczech firma farmaceutyczna i chemiczna z główną siedzibą zlokalizowaną w Darmstadt, uważana za najstarszą działającą firmę z tej branży.
    Usuwanie grupy Fmoc z aminy za pomocą piperydyny


    Przypisy

    1. Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne: Farmakopea Polska X. Warszawa: Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, 2014, s. 4276. ISBN 978-83-63724-47-7.
    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 w katalogu produktów Sigma-Aldrich (Merck KGaA). [dostęp 2014-10-02].
    5. Piperydyna. Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) dla Polski. [dostęp 2014-10-02].
    6. 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.
    7. 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. 
    8. C. S. Marvel, W. A. Lazier. Benzoyl Piperidine. „OrgSynth”. 9, s. 16, 1929. DOI: 10.15227/orgsyn.009.0016. 
    9. 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. 
    10. F.A.L. Anet, Issa Yavari. Nitrogen inversion in piperidine. „J. Am. Chem. Soc.”. 99 (8), s. 2794–2796, 1977. DOI: 10.1021/ja00450a064. 
    11. 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. 
    12. 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. PMCID: PMCPMC392330. 
    Wiązanie fosfodiestrowe – wiązanie chemiczne powstające w wyniku połączenia dwóch grup hydroksylowych przez grupę fosforanową.Entalpia swobodna (funkcja Gibbsa, energia swobodna Gibbsa; symbol g lub G) – potencjał termodynamiczny zdefiniowany następująco:



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Pirydyna (C5H5N) – organiczny sześcioczłonowy aromatyczny związek heterocykliczny z grupy azyn. Jest to bezbarwna ciecz, o charakterystycznym zapachu, mieszająca się z wodą w każdym stosunku. Jest silnie higroskopijna. Z wodą tworzy monohydrat, różniący się właściwościami od czystej pirydyny. Ma właściwości słabo zasadowe, z mocnymi kwasami tworzy krystaliczne sole pirydyniowe. W reakcji pirydyny z halogenoalkanami powstają czwartorzędowe sole amoniowe. Produktem całkowitego uwodornienia pirydyny jest piperydyna. Pirydyna jest otrzymywana ze smoły pogazowej lub na drodze syntetycznej z acetylenu i kwasu cyjanowodorowego. Obecność pirydyny stwierdzono w bardzo wielu roślinach, często ma ona wpływ na zapach organów, w których występuje. Pierścień pirydynowy obecny jest w wielu istotnych związkach organicznych, takich jak witamina PP i B6.
    PMCID (ang. PubMed Central Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego cytowanego artykułu naukowego bazy PubMed Central.
    PubChem – baza danych związków chemicznych zarządzana przez National Center for Biotechnology Information (NCBI), który jest częścią National Library of Medicine, który z kolei jest instytucją podległą United States National Institutes of Health (NIH). Baza powstała w 2004 r., a jej głównym celem jest przyspieszenie badań nad lekami poprzez obniżenie kosztów dostępu do informacji.
    Cykloheksan (C6H12) – organiczny związek chemiczny, nasycony węglowodór alicykliczny zawierający sześć atomów węgla.
    Konformacja – układ przestrzenny atomów w cząsteczce chemicznej mogący ulegać zmianom poprzez obrót wokół pojedynczych wiązań chemicznych, tj. bez ich zrywania.
    Reakcja odwracalna – reakcja złożona, która w szerokim zakresie parametrów zewnętrznych (np. ciśnienie, temperatura, stężenia reagentów) może równocześnie zachodzić w dwóch przeciwnych kierunkach, zgodnie z tym samym równaniem, przy czym szybkości obu reakcji prostych (cząstkowych, elementarnych, izolowanych) są różne i zmieniają się w czasie wraz ze zmianami stężenia reagentów. W przypadku, gdy energia nie jest dostarczana z zewnątrz (reakcja zachodzi samorzutnie), większą szybkość ma ta z obu reakcji elementarnych, która przybliża układ termodynamiczny, jakim jest środowisko reakcji, do stanu równowagi (np. stanu o najmniejszej entalpii swobodnej, gdy p,T = const).
    Związki heterocykliczne – szeroka klasa pierścieniowych związków chemicznych, w których co najmniej jeden układ cykliczny zawiera jeden lub więcej atomów pierwiastków innych niż węgiel. Najczęściej spotykanymi pierwiastkami wchodzącymi w skład pierścieni są tlen, azot i siarka. Struktury te mogą obejmować zarówno układy aromatyczne jak i alicykliczne. Prostymi związkami heterocyklicznymi są pirydyna (C5H5N), pirymidyna (C4H4N2) oraz dioksan (C4H8O2).

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.031 sek.