Для установки нажмите кнопочку Установить расширение. И это всё.

Исходный код расширения WIKI 2 регулярно проверяется специалистами Mozilla Foundation, Google и Apple. Вы также можете это сделать в любой момент.

4,5
Келли Слэйтон
Мои поздравления с отличным проектом... что за великолепная идея!
Александр Григорьевский
Я использую WIKI 2 каждый день
и почти забыл как выглядит оригинальная Википедия.
Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.
.
Лео
Ньютон
Яркие
Мягкие

Из Википедии — свободной энциклопедии

Пиридин
Pyridine.svg
Пиридин
Общие
Систематическое
наименование
Пиридин
Хим. формула C5H5N
Физические свойства
Состояние жидкость
Молярная масса 79,101 г/моль
Плотность 0,9819 г/см³
Динамическая вязкость 0,94 Па·с
Энергия ионизации 9,27 ± 0,01 эВ[1]
Термические свойства
Т. плав. −41,6 °C
Т. кип. 115,6 °C
Т. всп. 68 ± 1 °F[1]
Пр. взрв. 1,8 ± 0,1 об.%[1]
Давление пара 16 ± 1 мм рт.ст.[1]
Классификация
Рег. номер CAS 110-86-1
PubChem
Рег. номер EINECS 203-809-9
SMILES
InChI
RTECS UR8400000
ChEBI 16227
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 891 мг/кг (мыши, орально)
Токсичность Токсичен
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Пиридин — шестичленный ароматический гетероцикл с одним атомом азота, бесцветная жидкость с резким неприятным запахом; смешивается с водой и органическими растворителями. Пиридин — слабое основание, дает соли с сильными минеральными кислотами, легко образует двойные соли и комплексные соединения.

Энциклопедичный YouTube

  • 1/5
    Просмотров:
    3 623
    3 033
    485
    9 613
    679
  • Ароматические гетероциклы. Ч.1
  • Органическая химия. Гетероциклические соединения. Урок 3
  • "Получение алкилгалогенидов из спиртов"
  • Alkyne + NaNH2 and CH3BR Reaction Mechanism Practice Organic Chemistry
  • Окисление спиртов, ч. II: примеры

Субтитры

Итак, мы знаем, что бензол — это ароматический углеводород, потому что орбитали непрерывно перекрывают друг друга по кругу. Все шесть атомов углерода связаны двойными связями. Все они в состоянии sp2-гибридизации, у каждого есть свободная p-орбиталь. Т. к. молекула плоская, эти орбитали перекрывают друг друга и π-электроны делокализуются. Давайте посчитаем π-электроны. 1, 2, 3, 4, 5, 6. Правило Хюккеля соблюдается. В кольце должно быть 4n + 2 π-электрона. n у нас равно 1. 4 * 1 + 2 = 6. У бензола 6 π-электронов. n может быть любым целым числом, каким угодно. Это правило Хюккеля. Если оно соблюдается, цикл является ароматическим. А теперь посмотрите на молекулу пиридина. Он отличается от бензола тем, что один из атомов углерода заменен на азот. Пиридин — гетероцикл, потому что содержит в цикле гетероатомы. Гетероатом — это любой атом, который отличается от углерода. Гетероциклы бывают ароматическими. Проанализируем пиридин чуть подробнее. Вот структурная формула пиридина. Начнем с атомов углерода. Их всего пять, при каждом есть двойная связь. Каждый sp2-гибридизован и имеет свободную p-орбиталь. Я нарисую все p-орбитали в молекуле пиридина. Теперь перейдем к атому азота. Какой у него тип гибридизации? Для того чтобы узнать это, определим стерическое число. Оно равно сумме числа сигма-связей и неподеленных электронных пар. Подробнее об этом можно узнать в предыдущих роликах. Вот это сигма-связь. И вот сигма-связь. А вот неподеленная электронная пара атома азота. Итого стерическое число равно: две сигма-связи плюс одна электронная пара. Стерическое число равно 3, поэтому должно быть 3 гибридные орбитали. А это sp2-гибридизация. У азота три гибридные sp2-орбитали и одна негибридизированная p-орбиталь. Это значит, что мы можем добавить эту p-орбиталь к нашему рисунку. Сколько у пиридина π-электронов? 2, 4, 6 π-электронов. Правило Хюккеля соблюдается. Все p-орбитали перекрывают друг друга по кругу, соприкасаясь боками, и π-электроны делокализуются по циклу. Оба критерия выполняются. Это ароматическое соединение, что делает его химически более стабильным. Неподеленная электронная пара атома азота занимает гибридную sp2-орбиталь. У sp2-гибридизованного атома азота три такие гибридные орбитали. Одна из гибридных орбиталей образует вот эту связь, вторая орбиталь — эту связь, а последняя орбиталь содержит неподеленную пару электронов. Эта неподеленная пара не участвует в сопряжении, а остается локализованной у атома азота. В любой молекуле, похожей на молекулу пиридина, есть неподеленная электронная пара и электроны, которые участвуют в сопряжении, и их мы показали розовым цветом. Вот они, сопряжены. Отмеченные синим не участвуют в сопряжении. Они строго локализованы у атома азота. Это ароматическое соединение. Рассмотрим молекулу, похожую на пиридин. Это пиримидин. Проанализируем его тем же образом, что и пиридин. Начнем с атомов углерода, при каждом из которых есть двойная связь. Все они находятся в состоянии sp2-гибридизации. Поэтому я могу пририсовать к каждому из них свободную p-орбиталь. Теперь атомы азота. Та же ситуация, что и у пиридина. Вот здесь есть сигма-связь, вот еще одна, а вот неподеленная пара электронов. Атом азота в состоянии sp2-гибридизации, а вот эти π-электроны участвуют в сопряжении. У sp2-гибридизированного атома есть свободная p-орбиталь. Нарисую ее здесь. Эта синяя неподеленная пара электронов не участвует в сопряжении, а занимает гибридную sp2-орбиталь. Со вторым азотом то же самое. Вот сигма-связь, вот еще одна, вот неподеленная электронная пара. А также есть электроны, участвующие в сопряжении. Это также sp2-гибридизация, поэтому я рисую свободную p-орбиталь атома азота, а неподеленная электронная пара занимает гибридную sp2-орбиталь. Вот она, торчит вбок. В молекуле пиримидина также шесть π-электронов, которые делокализованы в цикле, так как p-орбитали перекрывают друг друга. Это также ароматическое соединение по обоим критериям. А неподеленные пары электронов локализованы у двух атомов азота. Пиримидин имеет большую важность для биохимии. В курсе биохимии вы поймете почему. А вот пример. Это молекула тимина, которая встречается в ДНК. Тимин содержит пиримидиновое кольцо, но на первый взгляд это не совсем очевидно. Посмотрите на атомы азота. Начнем с верхнего из них. У этого атома азота три сигма-связи и одна неподеленная электронная пара. Стерическое число равно четырем. Три сигма-связи и одна неподеленная пара, в сумме выходит четыре. Это 4 гибридные орбитали, то есть sp3-гибридизация. Значит, нет свободных p-орбиталей для участия в ароматической системе. Это совсем не то. Это даже не ароматическое пиримидиновое кольцо. Но дело в том, что это не sp3-гибридизация. У азота есть неподеленная пара электронов, которая делокализована и участвует в сопряжении в молекуле тимина. Вот эта неподеленная пара электронов не принадлежит этому атому азота. Эти электроны переходят сюда, образуя связь между атомами. А эти электроны переходят к атому кислорода. Из этого получается сопряженная система. Итак, вот атом азота. А вот оставшиеся атомы цикла. Неподеленная пара электронов образует двойную связь между двумя атомами. Вот что получается. У верхнего атома кислорода было две пары электронов, и добавилась еще одна пара, придав ему формальный заряд −1. Азот связан с атомом водорода. Теперь дорисуем оставшуюся часть молекулы. И вот сопряженная структура в молекуле тимина. Проанализируем атом азота в сопряженной структуре. Рассчитаем его стерическое число. У него есть сигма-связи: одна, вторая, третья. А неподеленных электронных пар нет. И стерическое число теперь составит 3 + 0, то есть 3. Следовательно, атом азота в состоянии sp2-гибридизации, и у него есть p-орбиталь. Неподеленная пара электронов, которую я отмечу розовым, больше не принадлежит атому азота. Она делокализована. Эта пара электронов участвует в сопряжении. Но это по-прежнему не совсем пиримидин. Нарисуем еще одну сопряженную структуру. Повторим то же самое. Сместим неподеленную электронную пару с атома азота. Сделаем то же самое, что и с предыдущим атомом. Может показаться, что электронная пара принадлежит азоту, но она делокализована в сопряженной системе молекулы. Давайте вновь изменим рисунок. Нарисуем циклическую молекулу с двумя атомами азота. Этот азот связан с атомом водорода. Бывшая неподеленная пара электронов образует двойную связь. Этот атом кислорода получает еще одну пару электронов, а с ней формальный заряд −1. Теперь давайте дорисуем все остальное. Двойную связь, метильную группу, отрицательно заряженный атом кислорода, у него формальный отрицательный заряд. Все атомы азота и водорода, вот двойная связь. И я забыл о положительном формальном заряде на азоте в этой сопряженной структуре. Вот положительный формальный заряд на этом атоме. Естественно, он сохраняется и здесь. И еще один заряд на этом атоме азота. Теперь посмотрите на оба азота. Оба атома находятся в одинаковой ситуации. Оба sp2-гибридизованы, стерическое число — 2, есть p-орбитали, p-орбиталь у каждого. И теперь становится очевидно, что здесь 6 π-электронов, которые могут делокализовываться. И теперь мы видим, что тимин содержит пиримидиновое кольцо, следовательно обладает ароматичностью и высокой устойчивостью. Проанализировав сопряженную систему, можно обнаружить ароматичность, то есть повышенную устойчивость. И вот пример биологического ароматического гетероцикла. И это очень важная в биохимическом плане молекула, которую мы проанализировали, взяв простую концепцию ароматичности из органической химии. Subtitles by the Amara.org community

Содержание

История открытия

Пиридин был известен ещё алхимикам, но первое письменное описание этого вещества было сделано шотландским химиком Томасом Андерсоном[en] в 1851 году. Он обнаружил его при исследовании костяного масла, получающегося сухой перегонкой необезжиренных костей, среди прочих веществ, была получена бесцветная жидкость с неприятным запахом. В 1869 году Кернер в частном письме к Канниццаро высказал мысль, что пиридин может быть рассматриваем, как бензол, в котором одна группа СН замещена азотом. По мнению Кернера, подобная формула не только объясняет синтезы пиридина, но, главным образом, указывает, почему простейший член ряда пиридиновых оснований имеет пять атомов углерода. Через год Дьюар (Dewar), независимо от Кернера, пришел к той же формуле, которая затем нашла себе подтверждение и в позднейших работах других химиков. Позже изучением структуры пиридина занимались Томсен, Бамбергер и Пехманн, Чамичан и Деннштедт. В 1879 году А. Вышнеградский высказал мнение, что, может быть, все растительные основания являются производными пиридина или хинолина, а в 1880 году Кенигс предлагал даже именем алкалоидов называть только те растительные основания, которые могут быть рассматриваться, как производные пиридина. Однако на настоящее время границы понятия «алкалоиды» значительно расширились.

Получение

Основным источником для получения пиридина является каменноугольная смола.

Одним из методов промышленного синтеза пиридина и 2-алкилпиридинов, например 2-метилпиридина является циклизация по Бённеманну. Она предполагает образование молекулы пиридина из двух молекул ацетилена и одной молекулы циановодорода или какого-либо нитрила в присутствии катализатора. Катализатором являются соединения кобальта, преимущественно, кобальтоцен:

Химические свойства

Пиридин проявляет свойства, характерные для третичных аминов: образует N-оксиды, соли N-алкилпиридиния, способен выступать в качестве сигма-донорного лиганда.

В то же время пиридин обладает явными ароматическими свойствами. Однако наличие в кольце сопряжения атома азота приводит к серьёзному перераспределению электронной плотности, что приводит к сильному снижению активности пиридина в реакциях электрофильного ароматического замещения по сравнению с бензолом. В таких реакциях реагируют преимущественно мета-положения кольца.

Для пиридина характерны реакции ароматического нуклеофильного замещения, протекающие преимущественно по мета- положениям кольца. Такая реакционная способность свидетельствует о электроннодефицитной природе пиридинового кольца, что может быть обобщено в следующем эмпирическом правиле: реакционная способность пиридина как ароматического соединения примерно соответствует реакционной способности нитробензола.

Применение

Применяют в синтезе красителей, лекарственных веществ, инсектицидов, в аналитической химии, как растворитель многих органических и некоторых неорганических веществ, для денатурирования спирта.

Безопасность

Пиридин токсичен, действует на нервную систему, кожу.

Примечания

Ссылки

Эта страница в последний раз была отредактирована 7 сентября 2017 в 05:59.
Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License. Нетекстовые медиаданные доступны под собственными лицензиями. Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. WIKI 2 является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).