4-μεθυλοπυριδίνη

χημική ένωση
(Ανακατεύθυνση από 4-πικολίνη)

Η 4-μεθυλοπυριδίνη ή 4-πικολίνη[3] (αγγλικά 4-methylpyridine) είναι βασική ετεροκυκλική αρωματική (δηλαδή ετεροαρωματική) οργανική ένωση , που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και άζωτο, με μοριακό τύπο C6H7N. Η χημικά καθαρή 4-πικολίνη, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι υγρό που έχει δυσάρεστη οσμή, παρόμοια με της «μητρικής» πυριδίνης. Είναι μία από τις τρεις (3) ισομερείς του μεθυλοπυριδίνες, των οποίων οι δομές διαφέρουν ανάλογα με τη θέση που η μεθυλομάδα (CH3) τους επισυνάπτεται γύρω από το πυριδινικό τους δακτύλιο. Το συζυγές οξύ της 4-μεθυλοπυριδίνης, δηλαδή το κατιόν 4-μεθυλοπυριδιώνιου [4-(C5H4N+H)CH3], έχει pKa = 5.98, δηλαδή +0,7 σε σύγκριση με τη «μητρική» πυριδίνη.[4]

4-μεθυλοπυριδίνη
4-picoline.png
Γενικά
Όνομα IUPAC 4-μεθυλοπυριδίνη
Άλλες ονομασίες 4-μεθυλαζίνη[1]
4-μεθυλαζαβενζόλιο[2]
4-πικολίνη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C6H7N
Μοριακή μάζα 93,12 amu
Αριθμός CAS 108-89-4
SMILES Cc1ccncc1
InChI 1S/C6H7N/c1-6-2-4-7-5-3-6/h2-5H,1H3
Αριθμός EINECS 203-626-4
Αριθμός RTECS UT5425000
Αριθμός UN 2313
PubChem CID 7963
ChemSpider ID 13874733
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης >100
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης 2,4°C
Σημείο βρασμού 145°C
Πυκνότητα 957 kg/m³
Διαλυτότητα
στο νερό
Πλήρως αναμείξιμη
Χημικές ιδιότητες
Σημείο αυτανάφλεξης 538°C
Επικινδυνότητα
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

ΠαραγωγήΕπεξεργασία

Η 4-μεθυλοπυριδίνη απομονώνεται ως παραπροϊόν από τη λιθανθρακόπισσα, αλλά και συνθέτεται βιομηχανικά. Παράγεται μέσω της αντίδρασης συμπύκνωσης ακεταλδεΰδης (CH3CHO) και αμμωνίας (NH3), παρουσία ενός οξειδίου ως καταλύτη. Η μέθοδος αυτή συμπαράγει, επίσης, ποσότητα 2-μεθυλοπυριδίνης.

Επίσης, η παραγωγή της 4-μεθυλοπυριδίνης μπορεί να γίνει με διάφορες μεθόδους, που προκύπτουν από τις γενικές μεθόδους παραγωγής πυριδινών.

Με συντριμερισμό ενώσεων με τριπλό δεσμόΕπεξεργασία

Με μείγμα προπινίου (CH3C≡CH), αιθινίου (HC≡CH) και υδροκυανίου (HCN), παρουσία διαλυτών ενώσεων του κοβαλτίου, όπως το κοβαλτιοκένιο [Co(C5H5)2], παράγεται μείγμα τριών (3) μεθυλοπυριδινών. Συγκεκριμένα, συμπαράγoνται 2-μεθυλοπυριδίνη, 3-μεθυλοπυριδίνη και 4-μεθυλοπυριδίνη:[5]

      

Με επίδραση εναμίνης σε β-δικαρβονυλική ένωσηΕπεξεργασία

Με επίδραση αιθεναμίνης (CH2=CΗNH2) σε 3-οξοβουτανάλη [CH3COCH2CHO], που αντιδρά με τη μορφή της ταυτομερούς της 3-υδροξυβουτ-2-ενάλης [CH3C(ΟΗ)=CΗCHO], οδηγεί σε απευθείας παραγωγή 4-μεθυλοπυριδίνης:[6]

  

Με επίδραση 1,3-οξαζολίου σε προπένιο και αφυδάτωσηΕπεξεργασία

Με επίδραση 1,3-οξαζολίου σε προπένιο (CH3CH=CH2) παράγεται αρχικά μείγμα από 2,3-διυδρο-3-μεθυλο-2-πυριδινόλη και 2,3-διυδρο-4-μεθυλο-2-πυριδινόλη, που με αφυδάτωση δίνει τελικά μείγμα από 3-μεθυλοπυριδίνη και 4-μεθυλοπυριδίνη:[7]

         

Χημικές ιδιότητεςΕπεξεργασία

Η 4-μεθυλοπυριδίνη είναι μονοϋποκατεστημένη «θυγατρική» πυριδίνη και γι' αυτό είναι σημαντικά δραστικότερη από τη «μητρική» πυριδίνη.

Ωστόσο και πάλι, τα ηλεκτρονιόφιλα αντιδραστήρια συνήθως προτιμούν να αντιδρούν με το περισσότερο ηλεκτραρνητικό και επομένως ισχυρότερο πυρινόφιλο άτομο αζώτου της 4-μεθυλοπυριδίνης, σχηματίζοντας άλατα 4-μεθυλοπυριδινωνίου.[8] Ο σχηματισμός του 4-μεθυλοπυριδινωνίου ενισχύει επιπλέον τη δραστικότητα της ένωσης έναντι πυρινόφιλων αντιδραστηρίων.[9]

ΕφαρμογέςΕπεξεργασία

Η 4-μεθυλοπυριδίνη έχει σχετικά χαμηλή τιμή, αλλά είναι ένας πρόδρομη ένωση για άλλα εμπορικά σημαντικά είδη, όπως διάφορα φαρμακευτικά προϊόντα. Η αμμωξείδωση 4-μεθυλοπυριδίνης δίνει 4-κυανοπυριδίνη, που είναι πρόδρομη ένωση σε μια ποικιλία από άλλα παράγωγα, όπως η ισονιαζίδη (που επονωμάζεται επίσης ισονικοτινική υδραζίδη), που είναι αντιφυματικό φάρμακο.

Δείτε επίσηςΕπεξεργασία

ΑναφορέςΕπεξεργασία

  1. Συστηματική ονομασία
  2. Ονομασία αντικατάστασης
  3. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  4. Shinkichi Shimizu, Nanao Watanabe, Toshiaki Kataoka, Takayuki Shoji, Nobuyuki Abe, Sinji Morishita, Hisao Ichimura "Pyridine and Pyridine Derivatives" in "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry" 2007; John Wiley & Sons: New York. doi: 10.1002/14356007.a22_399
  5. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη (1985). Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων. Θεσσαλονίκη: Ζήτης. σελ. 136. 
  6. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη (1985). Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων. Θεσσαλονίκη: Ζήτης. σελ. 137. 
  7. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη (1985). Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων. Θεσσαλονίκη: Ζήτης. σελ. 137. 
  8. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη (1985). Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων. Θεσσαλονίκη: Ζήτης. σελ. 138. 
  9. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη (1986). Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων. Θεσσαλονίκη: Ζήτης. σελ. 142-143. 
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα 4-Methylpyridine της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).