Пиридин — это основное гетероциклическое органическое соединение с химической формулой C5H5N . Он структурно связан с бензолом , в котором одна метиновая группа (=CH−) заменена атомом азота (=N−) . Это легковоспламеняющаяся, слабощелочная , смешивающаяся с водой жидкость с характерным неприятным запахом , похожим на запах рыбы. Пиридин бесцветен, но старые или нечистые образцы могут казаться желтыми из-за образования расширенных ненасыщенных полимерных цепей, которые показывают значительную электропроводность . [ нужна страница ] [17] Пиридиновое кольцо встречается во многих важных соединениях, включая агрохимикаты , фармацевтические препараты и витамины . Исторически пиридин производился из каменноугольной смолы . По состоянию на 2016 год его синтезируют в масштабах около 20 000 тонн в год по всему миру. [2]
Пиридин диамагнитен . Его критические параметры : давление 5,63 МПа, температура 619 К и объем 248 см 3 /моль. [19] В диапазоне температур 340–426 °C его давление паров p можно описать уравнением Антуана
где T — температура, A = 4,16272, B = 1371,358 K и C = −58,496 K. [20]
Пиридиновое кольцо образует шестиугольник C 5 N. Наблюдаются небольшие изменения расстояний C−C и C−N, а также углов связей.
Пиридин кристаллизуется в орторомбической кристаллической системе с пространственной группой Pna2 1 и параметрами решетки a = 1752 пм , b = 897 пм, c = 1135 пм и 16 формульных единиц на элементарную ячейку (измерено при 153 К). Для сравнения, кристаллический бензол также является орторомбическим, с пространственной группой Pbca , a = 729,2 пм, b = 947,1 пм, c = 674,2 пм (при 78 К), но число молекул на ячейку составляет всего 4. [18] Это различие частично связано с более низкой симметрией индивидуальной молекулы пиридина (C 2v против D 6h для бензола). Известен тригидрат (пиридин·3H 2 O); он также кристаллизуется в орторомбической системе в пространственной группе Pbca , параметры решетки a = 1244 пм, b = 1783 пм, c = 679 пм и восемь формульных единиц на элементарную ячейку (измерено при 223 К). [21]
Спектр оптического поглощения пиридина в гексане состоит из полос на длинах волн 195, 251 и 270 нм. С соответствующими коэффициентами экстинкции ( ε ) 7500, 2000 и 450 л·моль −1 ·см −1 эти полосы отнесены к переходам π → π*, π → π* и n → π*. Соединение демонстрирует очень низкую флуоресценцию . [22]
Спектр ядерного магнитного резонанса (ЯМР) 1 H показывает сигналы для α-( δ 8,5), γ-(δ7,5) и β-протонов (δ7). Напротив, сигнал протона для бензола находится при δ7,27. Более крупные химические сдвиги α- и γ-протонов по сравнению с бензолом являются результатом более низкой электронной плотности в α- и γ-положениях, что можно вывести из резонансных структур. Ситуация довольно похожа для спектров ЯМР 13 C пиридина и бензола: пиридин показывает триплет при δ (α-C) = 150 ppm, δ(β-C) = 124 ppm и δ(γ-C) = 136 ppm, тогда как бензол имеет одну линию при 129 ppm. Все сдвиги указаны для веществ без растворителя. [23] Пиридин обычно обнаруживается методами газовой хроматографии и масс-спектрометрии . [24]
Пиридин имеет сопряженную систему из шести π-электронов , которые делокализованы по кольцу. Молекула плоская и, таким образом, следует критериям Хюккеля для ароматических систем. В отличие от бензола, электронная плотность неравномерно распределена по кольцу, что отражает отрицательный индуктивный эффект атома азота. По этой причине пиридин имеет дипольный момент и более слабую резонансную стабилизацию , чем бензол ( энергия резонанса 117 кДж/моль в пиридине против 150 кДж/моль в бензоле). [25]
Кольцевые атомы в молекуле пиридина являются sp2 - гибридизованными . Азот участвует в π-связывающей ароматической системе, используя свою негибридизованную p-орбиталь. Неподеленная пара находится в sp2 - орбитали, выступающей наружу из кольца в той же плоскости, что и σ-связи . В результате неподеленная пара не вносит вклад в ароматическую систему, но существенно влияет на химические свойства пиридина, поскольку она легко поддерживает образование связи посредством электрофильной атаки. [26] Однако из-за отделения неподеленной пары от ароматической кольцевой системы атом азота не может проявлять положительный мезомерный эффект .
Известно много аналогов пиридина, в которых N заменяется другими гетероатомами из того же столбца Периодической таблицы элементов (см. рисунок ниже). Замена одного C–H в пиридине на второй N приводит к образованию диазиновых гетероциклов (C 4 H 4 N 2 ), с названиями пиридазин , пиримидин и пиразин .
Нечистый пиридин, несомненно, был получен ранними алхимиками путем нагревания костей животных и других органических веществ, [27] но самое раннее документированное упоминание приписывается шотландскому ученому Томасу Андерсону . [28] [29] В 1849 году Андерсон исследовал содержимое масла, полученного путем высокотемпературного нагревания костей животных . [29] Среди других веществ он выделил из масла бесцветную жидкость с неприятным запахом, из которой он выделил чистый пиридин два года спустя. Он описал его как хорошо растворимый в воде, легко растворимый в концентрированных кислотах и солях при нагревании и лишь немного растворимый в маслах.
Из-за его горючести Андерсон назвал новое вещество пиридином , от греческого πῦρ ( pyr), что означает огонь . Суффикс идин был добавлен в соответствии с химической номенклатурой, как в толуидине , для обозначения циклического соединения, содержащего атом азота. [30] [31]
Химическая структура пиридина была определена спустя десятилетия после его открытия. Вильгельм Кёрнер (1869) [32] и Джеймс Дьюар (1871) [33] [34] предположили, что по аналогии между хинолином и нафталином структура пиридина получена из бензола путем замены одной группы C–H атомом азота. [35] [36] Предположение Кёрнера и Дьюара было позже подтверждено в эксперименте, где пиридин восстанавливался до пиперидина с натрием в этаноле . [37] [38] В 1876 году Уильям Рамзай соединил ацетилен и цианистый водород в пиридин в раскаленной железной трубчатой печи. [39] Это был первый синтез гетероароматического соединения. [24] [40]
Первый крупный синтез производных пиридина был описан в 1881 году Артуром Рудольфом Ганчем . [41] Синтез пиридина Ганча обычно использует смесь 2:1:1 β- кетокислоты (часто ацетоацетата ), альдегида (часто формальдегида ) и аммиака или его соли в качестве донора азота. Сначала получается дважды гидрогенизированный пиридин, который затем окисляется до соответствующего производного пиридина. Эмиль Кнёвенагель показал, что с помощью этого процесса можно получить асимметрично замещенные производные пиридина. [42]
Современные методы получения пиридина имели низкий выход, а растущий спрос на новое соединение подталкивал к поиску более эффективных путей. Прорыв произошел в 1924 году, когда русский химик Алексей Чичибабин изобрел реакцию синтеза пиридина , которая была основана на недорогих реагентах. [43] Этот метод до сих пор используется для промышленного производства пиридина. [2]
Пиридин не распространен в природе, за исключением листьев и корней белладонны ( Atropa belladonna ) [44] и алтея лекарственного ( Althaea officinalis ). [45] Однако производные пиридина часто входят в состав биомолекул, таких как алкалоиды .
В повседневной жизни следовые количества пиридина являются компонентами летучих органических соединений , которые производятся в процессе жарки и консервирования , например, в жареной курице, [46] сукияки , [47] жареном кофе, [48] картофельных чипсах, [49] и жареном беконе . [50] Следы пиридина можно найти в сыре Бофор , [51] вагинальных выделениях , [52] черном чае , [53] слюне людей, страдающих гингивитом , [54] и подсолнечном меде . [55]
Исторически пиридин извлекался из каменноугольной смолы или получался как побочный продукт газификации угля . Процесс трудоемкий и неэффективный: в каменноугольной смоле содержится всего около 0,1% пиридина, [56] и поэтому требовалась многоступенчатая очистка, что еще больше снижало выход. В настоящее время большинство пиридинов синтезируют из аммиака, альдегидов и нитрилов, несколько комбинаций которых подходят для самого пиридина. Известны также различные реакции названий , но они не практикуются в масштабах. [2]
В 1989 году во всем мире было произведено 26 000 тонн пиридина. Другими основными производными являются 2- , 3- , 4-метилпиридины и 5-этил-2-метилпиридин . Совокупный масштаб этих алкилпиридинов соответствует масштабу самого пиридина. [2] Среди 25 крупнейших производственных площадок для пиридина одиннадцать расположены в Европе (по состоянию на 1999 год). [24] Основными производителями пиридина являются Evonik Industries , Rütgers Chemicals, Jubilant Life Sciences, Imperial Chemical Industries и Koei Chemical. [2] Производство пиридина значительно возросло в начале 2000-х годов, с годовой производственной мощностью 30 000 тонн только в материковом Китае. [57] Совместное американо-китайское предприятие Vertellus в настоящее время является мировым лидером по производству пиридина. [58]
Синтез пиридина Чичибабина был описан в 1924 году, и его базовый подход лежит в основе нескольких промышленных маршрутов. [ 43] В своей общей форме реакция включает реакцию конденсации альдегидов , кетонов , α,β-ненасыщенных карбонильных соединений или любой комбинации вышеперечисленного в аммиаке или производных аммиака . Применение синтеза пиридина Чичибабина страдает от низких выходов, часто около 30%, [59] однако прекурсоры недороги. В частности, незамещенный пиридин получают из формальдегида и ацетальдегида . Сначала акролеин образуется в конденсации Кнёвенагеля из ацетальдегида и формальдегида. Затем акролеин конденсируется с ацетальдегидом и аммиаком, давая дигидропиридин , который окисляется до пиридина. Этот процесс осуществляется в газовой фазе при 400–450 °C. Типичными катализаторами являются модифицированные формы оксида алюминия и кремния . Реакция была адаптирована для получения различных метилпиридинов . [2]
Пиридин может быть получен путем деалкилирования алкилированных пиридинов, которые получаются в качестве побочных продуктов при синтезе других пиридинов. Окислительное деалкилирование осуществляется либо с использованием воздуха над катализатором оксида ванадия (V) , [60] путем парового деалкилирования на катализаторе на основе никеля , [61] [62] или гидродеалкилирования с катализатором на основе серебра или платины . [63] Выход пиридина до 93% может быть достигнут с катализатором на основе никеля. [2] Пиридин также может быть получен путем декарбоксилирования никотиновой кислоты с хромитом меди . [64]
Тримеризация части молекулы нитрила и двух частей ацетилена в пиридин называется циклизацией Беннемана . Эта модификация синтеза Реппе может быть активирована либо теплом, либо светом . В то время как термическая активация требует высоких давлений и температур, фотоиндуцированное циклоприсоединение протекает в условиях окружающей среды с CoCp 2 (cod) (Cp = циклопентадиенил, cod = 1,5-циклооктадиен ) в качестве катализатора и может быть осуществлено даже в воде. [65] Таким образом можно получить ряд производных пиридина. При использовании ацетонитрила в качестве нитрила получается 2-метилпиридин, который может быть деалкилирован до пиридина.
Синтез пиридина по Кренке обеспечивает довольно общий метод получения замещенных пиридинов с использованием самого пиридина в качестве реагента, который не включается в конечный продукт. Реакция пиридина с бромметилкетонами дает родственную соль пиридиния , в которой метиленовая группа является сильнокислотной. Этот вид подвергается присоединению типа Михаэля к α,β-ненасыщенным карбонилам в присутствии ацетата аммония , подвергаясь замыканию кольца и образованию целевого замещенного пиридина, а также бромида пиридиния. [66]
Перегруппировка Чамичяна-Денштедта [67] влечет за собой расширение кольца пиррола с дихлоркарбеном до 3-хлорпиридина . [68] [69] [70]
В синтезе Гаттермана-Скиты [71] соль эфира малоновой кислоты реагирует с дихлорметиламином . [ 72]
Другие методы включают синтез пиридина Богера и реакцию Дильса-Альдера алкена и оксазола . [73]
Несколько производных пиридина играют важную роль в биологических системах. Хотя ее биосинтез не полностью изучен, никотиновая кислота (витамин B 3 ) встречается в некоторых бактериях , грибах и млекопитающих . Млекопитающие синтезируют никотиновую кислоту путем окисления аминокислоты триптофана , где промежуточный продукт, производное анилина кинуренин , создает производное пиридина, хинолинат , а затем никотиновую кислоту. Напротив, бактерии Mycobacterium tuberculosis и Escherichia coli производят никотиновую кислоту путем конденсации глицеральдегид-3-фосфата и аспарагиновой кислоты . [74]
Из-за электроотрицательного азота в пиридиновом кольце пиридин менее легко вступает в реакции электрофильного ароматического замещения , чем производные бензола. [75] Вместо этого, с точки зрения его реакционной способности, пиридин напоминает нитробензол . [76]
Соответственно, пиридин более склонен к нуклеофильному замещению , о чем свидетельствует легкость металлирования сильными металлоорганическими основаниями. [77] [78] Реакционную способность пиридина можно различить по трем химическим группам. С электрофилами электрофильное замещение происходит там, где пиридин проявляет ароматические свойства. С нуклеофилами пиридин реагирует в положениях 2 и 4 и, таким образом, ведет себя подобно иминам и карбонилам . Реакция со многими кислотами Льюиса приводит к присоединению к атому азота пиридина, что аналогично реакционной способности третичных аминов. Способность пиридина и его производных окисляться, образуя оксиды аминов ( N -оксиды), также является особенностью третичных аминов. [79]
Азотный центр пиридина характеризуется основной неподеленной парой электронов . Эта неподеленная пара не перекрывается с ароматическим π-кольцом системы, следовательно, пиридин является основным , имеющим химические свойства, аналогичные свойствам третичных аминов . Протонирование дает пиридиний , C5H5NH + . Значение pKa сопряженной кислоты ( катиона пиридиния) составляет 5,25. Структуры пиридина и пиридиния почти идентичны. [80] Катион пиридиния изоэлектронен с бензолом. Пиридиниевый п - толуолсульфонат ( PPTS) является показательной солью пиридиния; он получается путем обработки пиридина п - толуолсульфоновой кислотой . Помимо протонирования , пиридин подвергается N-центрированному алкилированию , ацилированию и N- окислению . Пиридин и поли(4-винил)пиридин, как было показано, образуют проводящие молекулярные провода с замечательной полиенименной структурой при УФ-облучении , процесс, который объясняет по крайней мере часть поглощения видимого света образцами старого пиридина. Теоретически было предсказано, что эти провода являются как высокоэффективными донорами электронов, так и акцепторами, и при этом устойчивы к окислению воздухом. [81]
Из-за пониженной электронной плотности в ароматической системе электрофильные замещения подавляются в пиридине и его производных. Алкилирование или ацилирование по Фриделю-Крафтсу обычно не удается для пиридина, поскольку они приводят только к присоединению к атому азота. Замещения обычно происходят в 3-м положении, которое является наиболее богатым электронами атомом углерода в кольце и, следовательно, более восприимчиво к электрофильному присоединению.
Прямое нитрование пиридина идет медленно. [82] [83] Производные пиридина, в которых атом азота экранирован стерически и/или электронно, могут быть получены нитрованием с тетрафторборатом нитрония (NO 2 BF 4 ). Таким образом, 3-нитропиридин может быть получен через синтез 2,6-дибромпиридина с последующим нитрованием и дебромированием. [84] [85]
Сульфирование пиридина еще сложнее, чем нитрование. Однако можно получить пиридин-3-сульфоновую кислоту. Реакция с группой SO 3 также облегчает присоединение серы к атому азота, особенно в присутствии катализатора сульфата ртути (II) . [77] [86]
В отличие от вялых нитраций и сульфирований, бромирование и хлорирование пиридина протекают хорошо. [2]
Окисление пиридина происходит на азоте с образованием N -оксида пиридина . Окисление может быть достигнуто с помощью надкислот : [87]
Некоторые электрофильные замещения на пиридине успешно осуществляются с использованием N -оксида пиридина с последующей дезоксигенацией. Добавление кислорода подавляет дальнейшие реакции на атоме азота и способствует замещению на 2- и 4-углеродах. Затем атом кислорода можно удалить, например, с помощью цинковой пыли. [88]
В отличие от бензольного кольца, пиридин эффективно поддерживает несколько нуклеофильных замещений. Причиной этого является относительно более низкая электронная плотность атомов углерода кольца. Эти реакции включают замещения с элиминированием гидрид- иона и элиминирование-присоединения с образованием промежуточной ариновой конфигурации и обычно протекают в 2- или 4-положении. [77] [78]
Многие нуклеофильные замещения происходят легче не с чистым пиридином, а с пиридином, модифицированным бромом, хлором, фтором или фрагментами сульфоновой кислоты, которые затем становятся уходящей группой. Таким образом, фтор является лучшей уходящей группой для замещения литийорганическими соединениями . Нуклеофильными атакующими соединениями могут быть алкоксиды , тиоляты, амины и аммиак (при повышенном давлении). [89]
В общем, ион гидрида является плохой уходящей группой и встречается только в нескольких гетероциклических реакциях. Они включают реакцию Чичибабина , которая дает производные пиридина, аминированные в 2-положении. Здесь амид натрия используется в качестве нуклеофила, что дает 2-аминопиридин. Ион гидрида, высвобождаемый в этой реакции, соединяется с протоном доступной аминогруппы, образуя молекулу водорода. [78] [90]
Аналогично бензолу, нуклеофильные замещения в пиридине могут приводить к образованию пиридиновых промежуточных соединений в виде гетероаринов . Для этой цели производные пиридина могут быть устранены с хорошими уходящими группами с использованием сильных оснований, таких как трет-бутоксид натрия и калия . Последующее присоединение нуклеофила к тройной связи имеет низкую селективность, и результатом является смесь двух возможных аддуктов. [77]
Пиридин поддерживает ряд радикальных реакций, что используется при его димеризации в бипиридины. Радикальная димеризация пиридина с элементарным натрием или никелем Ренея селективно дает 4,4'-бипиридин , [91] или 2,2'-бипиридин , [92] , которые являются важными реагентами-предшественниками в химической промышленности. Одной из реакций, в которых участвуют свободные радикалы, является реакция Миниши . Она может производить 2- трет -бутилпиридин при реакции пиридина с пивалиновой кислотой , нитратом серебра и аммонием в серной кислоте с выходом 97%. [77]
Кислоты Льюиса легко присоединяются к атому азота пиридина, образуя соли пиридиния. Реакция с алкилгалогенидами приводит к алкилированию атома азота. Это создает положительный заряд в кольце, что увеличивает реакционную способность пиридина как к окислению, так и к восстановлению. Реакция Цинке используется для селективного введения радикалов в соединения пиридиния (она не имеет отношения к химическому элементу цинку ).
Пиперидин получают путем гидрирования пиридина с катализатором на основе никеля , кобальта или рутения при повышенных температурах. [93] При гидрировании пиридина в пиперидин выделяется 193,8 кДж/моль, [94] что немного меньше энергии гидрирования бензола ( 205,3 кДж/моль). [94]
Частично гидрогенизированные производные получаются в более мягких условиях. Например, восстановление с помощью алюмогидрида лития дает смесь 1,4-дигидропиридина, 1,2-дигидропиридина и 2,5-дигидропиридина. [95] Селективный синтез 1,4-дигидропиридина достигается в присутствии металлоорганических комплексов магния и цинка , [96] а (Δ3,4)-тетрагидропиридин получается электрохимическим восстановлением пиридина. [97] Восстановление Берча превращает пиридин в дигидропиридины. [98]
Пиридин является основанием Льюиса , отдающим свою пару электронов кислоте Льюиса. Его свойства как основания Льюиса обсуждаются в модели ECW . Его относительная донорная сила по отношению к ряду кислот по сравнению с другими основаниями Льюиса может быть проиллюстрирована с помощью графиков CB . [99] [100] Одним из примеров является комплекс триоксида серы с пиридином ( температура плавления 175 °C), который является сульфатирующим агентом, используемым для преобразования спиртов в сульфатные эфиры. Пиридин-боран (C5H5NBH3 , температура плавления 10–11 ° C ) является мягким восстановителем.
Комплексы переходных металлов с пиридином многочисленны. [101] [102] Типичные октаэдрические комплексы имеют стехиометрию MCl 2 (py) 4 и MCl 3 (py) 3 . Октаэдрические гомолептические комплексы типа M(py)+6редки или имеют тенденцию диссоциировать пиридин. Известны многочисленные квадратно-плоские комплексы, такие как катализатор Крэбтри . [103] Пиридиновый лиганд, замещенный во время реакции, восстанавливается после ее завершения.
Координационный режим η 6 , как это происходит в комплексах η 6 бензола, наблюдается только в стерически обремененных производных, которые блокируют азотный центр. [104]
Основное применение пиридина — в качестве предшественника гербицидов параквата и диквата . [2] Первый этап синтеза инсектицида хлорпирифоса состоит в хлорировании пиридина. Пиридин также является исходным соединением для получения фунгицидов на основе пиритиона . [24] Цетилпиридиний и лаурилпиридиний, которые могут быть получены из пиридина с помощью реакции Цинке , используются в качестве антисептика в продуктах для ухода за полостью рта и зубами. [105] Пиридин легко подвергается воздействию алкилирующих агентов с образованием солей N -алкилпиридиния. Одним из примеров является хлорид цетилпиридиния .
Он также используется в текстильной промышленности для улучшения пропускной способности сети хлопка. [105]
Пиридин используется как полярный, основной, малореакционный растворитель, например, в конденсациях Кнёвенагеля . [24] [107] Он особенно подходит для дегалогенирования, где он действует как основание для реакции элиминирования . В этерификациях и ацилированиях пиридин активирует хлориды и ангидриды карбоновых кислот . Еще более активны в этих реакциях производные 4-диметиламинопиридин (DMAP) и 4-(1-пирролидинил)пиридин. Пиридин также используется как основание в некоторых реакциях конденсации . [108]
В качестве основания в качестве реагента Карла Фишера можно использовать пиридин , но его обычно заменяют альтернативами с более приятным запахом, такими как имидазол . [109]
Для окисления спиртов используют хлорохромат пиридиния , дихромат пиридиния и реагент Коллинза (комплекс оксида хрома(VI) ). [110]
Пиридин — токсичная, легковоспламеняющаяся жидкость с сильным и неприятным рыбным запахом. Его порог запаха от 0,04 до 20 ppm близок к его пороговому пределу в 5 ppm для неблагоприятных эффектов, [111] таким образом, большинство (но не все) взрослых смогут определить, когда он присутствует на опасном уровне. Пиридин легко растворяется в воде и наносит вред как животным, так и растениям в водных системах. [112]
Пиридин имеет температуру вспышки 20 °C и поэтому является легковоспламеняющимся. При горении образуются токсичные пары, которые могут включать бипиридины , оксиды азота и оксид углерода . [12]
Пиридин может вызывать химические ожоги при контакте с кожей, а его пары могут раздражать глаза или при вдыхании. [113] Пиридин угнетает нервную систему, вызывая симптомы, похожие на интоксикацию при концентрации паров выше 3600 ppm, что представляет больший риск для здоровья. [2] Эффекты могут иметь отсроченное начало в несколько часов и включать головокружение, головную боль, потерю координации , тошноту, слюнотечение и потерю аппетита. Они могут прогрессировать до боли в животе, застоя в легких и потери сознания. [114] Самая низкая известная смертельная доза (LD Lo ) при приеме пиридина внутрь для человека составляет 500 мг/кг.
Длительное воздействие пиридина может привести к повреждению печени, сердца и почек. [12] [24] [115] Оценки как возможного канцерогенного агента показали, что нет достаточных доказательств канцерогенности пиридина у людей, хотя есть достаточные доказательства у экспериментальных животных. Поэтому МАИР рассматривает пиридин как возможно канцерогенный для людей (группа 2B). [116]
В табачном дыме были обнаружены следовые количества до 16 мкг/м 3. [24] Незначительные количества пиридина выбрасываются в окружающую среду в результате некоторых промышленных процессов, таких как производство стали, [117] переработка сланца , газификация угля , коксовые заводы и мусоросжигательные печи . [24] Атмосфера на заводах по переработке сланца может содержать концентрации пиридина до 13 мкг/м 3 , [118] а уровни 53 мкг/м 3 были измерены в грунтовых водах вблизи завода по газификации угля. [119] Согласно исследованию Национального института охраны труда США , около 43 000 американцев работают в контакте с пиридином. [120]
Пиридин исторически добавлялся в пищевые продукты для придания им горького вкуса, хотя эта практика сейчас запрещена в США [121] [122] Его по-прежнему могут добавлять в этанол , чтобы сделать его непригодным для питья. [105]
Воздействие пиридина обычно приводит к его вдыханию и абсорбции в легких и желудочно-кишечном тракте, где он либо остается неизменным, либо метаболизируется . Основными продуктами метаболизма пиридина являются N -метилпиридинийгидроксид, которые образуются N -метилтрансферазами (например, пиридин N -метилтрансферазой ), а также пиридин N- оксид и 2-, 3- и 4-гидроксипиридин, которые генерируются под действием монооксигеназы . У людей пиридин метаболизируется только в N -метилпиридинийгидроксид. [12] [115]
Пиридин легко разлагается бактериями на аммиак и углекислый газ. [123] Незамещенное пиридиновое кольцо разлагается быстрее, чем пиколин , лутидин , хлорпиридин или аминопиридины , [124] и было показано, что ряд разрушителей пиридина перепроизводят рибофлавин в присутствии пиридина. [125] Ионизируемые N -гетероциклические соединения, включая пиридин, взаимодействуют с поверхностями окружающей среды (такими как почвы и отложения) посредством множества зависящих от pH механизмов, включая разделение на органические вещества почвы , катионный обмен и поверхностное комплексообразование. [126] Такая адсорбция на поверхностях снижает биодоступность пиридинов для микробных разрушителей и других организмов, тем самым замедляя скорость разложения и снижая экотоксичность . [127]
Систематическое название пиридина в номенклатуре Ганча-Видмана, рекомендованной ИЮПАК , — азинин . Однако систематические названия для простых соединений используются очень редко; вместо этого гетероциклическая номенклатура следует исторически сложившимся общим названиям. ИЮПАК не рекомендует использовать азинин / азин в пользу пиридина . [128] Нумерация атомов кольца в пиридине начинается с азота (см. информационный блок). Иногда используются распределение позиций по буквам греческого алфавита (α-γ) и номенклатура шаблонов замещения , обычная для гомоароматических систем ( орто , мета , пара ). Здесь α ( орто ), β ( мета ) и γ ( пара ) относятся к 2-му, 3-му и 4-му положению соответственно. Систематическое название производных пиридина — пиридинил , в котором положению замещенного атома предшествует число. Однако историческое название пиридил одобрено ИЮПАК и используется вместо систематического названия. [129] Катионное производное , образованное путем присоединения электрофила к атому азота, называется пиридинием .
{{cite book}}
: |work=
проигнорировано ( помощь ){{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}
: |work=
проигнорировано ( помощь ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )