吡啶
吡啶
吡啶汉语拼音：bǐdìng英文名称：pyridine中文名称2：氮(杂)苯CAS No.：110-86-1分子式：C5H5N分子量：79.10吡啶是含有一个氮杂原子的六元杂环化合物。
可以看做苯分子中的一个（CH）被N取代的化合物，故又称氮苯。
吡啶及其同系物存在于骨焦油、煤焦油、煤气、页岩油、石油中。
[编辑本段]物理性质外观与性状：无色或微黄色液体，有恶臭。
熔点(℃)：-41.6沸点(℃)：115.3相对密度(水=1)：0.9827折射率：1.5067（25℃）相对蒸气密度(空气=1)：2.73饱和蒸气压(kPa)： 1.33/13.2℃闪点(℃)：17引燃温度(℃)：482爆炸上限%(V/V)：12.4爆炸下限%(V/V)： 1.7溶解性：溶于水、醇、醚等多数有机溶剂。
与水形成共沸混合物，沸点92～93℃。
（工业上利用这个性质来纯化吡啶。
）[编辑本段]化学性质吡啶及其衍生物比苯稳定，其反应性与硝基苯类似。
典型的芳香族亲电取代反应发生在3、5位上，但反应性比苯低，一般不易发生硝化、卤化、磺化等反应。
吡啶是一个弱的三级胺，在乙醇溶液内能与多种酸(如苦味酸或高氯酸等)形成不溶于水的盐。
工业上使用的吡啶，约含1%的2-甲基吡啶，因此可以利用成盐性质的差别，把它和它的同系物分离。
吡啶还能与多种金属离子形成结晶形的络合物。
吡啶比苯容易还原，如在金属钠和乙醇的作用下还原成六氢吡啶(或称哌啶)。
吡啶与过氧化氢反应，易被氧化成N-氧化吡啶。
[编辑本段]用途除作溶剂外，吡啶在工业上还可用作变性剂、助染剂，以及合成一系列产品（包括药品、消毒剂、染料、食品调味料、粘合剂、炸药等）的起始物。
吡啶还可以用做催化剂，但用量不可过多，否则影响产品质量。
[编辑本段]来源（合成方法）吡啶可从天然煤焦油中获得，也可由乙醛和氨制得。
吡啶及其衍生物也可通过多种方法合成，其中应用最广的是汉奇吡啶合成法，这是用两分子的β-羰基化合物，如乙酰乙酸乙酯与一分子乙醛缩合，产物再与一分子的乙酰乙酸乙酯和氨缩合形成二氢吡啶化合物，然后用氧化剂(如亚硝酸)脱氢，再水解失羧即得吡啶衍生物。
吡啶化学性质
ACS;PVC Coated Bottles;Aluminum Bottles;CHROMASOLV Plus;Chromatography Reagents&;HPLC &;HPLC Plus Grade Solvents (CHROMASOLV);HPLC/UHPLC Solvents(CHROMASOLV);UHPLC Solvents (CHROMASOLV);ACS Grade Solvents;Carbon Steel Cans with NPT Threads;Semi-Bulk Solvents;分析标准品;精细化学品Mol110-86-1.mol文件:吡啶性质熔点-42 °C沸点96-98 °C(lit.)密度0.983 g/mL at 20 °C蒸气密度 2.72 (vs air)蒸气压23.8 mm Hg ( 25 °C)折射率n20/D 1.509(lit.)FEMA 2966闪点68 °F储存条件Store at RT.水溶解性Miscible凝固点-42℃Merck 14,7970BRN 103233稳定性Stable. Flammable. Incompatible with strong oxidizing agents, strong acids.CAS 数据库110-86-1(CAS DataBase Reference)NIST化学物质信息Pyridine(110-86-1)EPA化学物质信息Pyridine(110-86-1)吡啶用途与合成方法概述吡啶(分子式C6H5N)含有一个氮杂原子的六元杂环化合物,即苯分子中的一个-CH＝被氮取代而生成的化合物，与苯类似，具有相同的电子结构，仍有芳香性，故又称氮苯和氮杂苯，在常温下是一种无色有特殊气味的液体，熔点-41.6℃，沸点115.2℃，与水形成共沸混合物，沸点92～93℃。
史上最全吡啶化学总结_20200118
Pyridines: from lab to production, ed. Eric F. V . Scriven,2013, pp. 19-411.Modern Heterocyclic Chemistry (4 volume set), ed. JulioAlvarez-Builla, 2011, pp. 1443-1537.Comprehensive Heterocyclic Chemistry, 2008, pp. 1-306.参考书目吡啶化学：性质、反应与合成 以机理学杂环（一）PYRIDINE Summarized by CDS吡啶的性质2 吡啶的反应3 吡啶的合成4 吡 啶 药 物1 2-CDS3-CDS 吡啶药物★1840s Anderson首次发现吡啶；★1877年William Ramsey首次用化学的方法合成了吡啶；★1882年Hantzsch 吡啶合成法出现；★1906年Chichibabin吡啶合成法出现；★具独立吡啶结构的天然产物不多见，但吡啶衍生物如喹啉、异喹啉以及氢化吡啶等在天然产物中却大量存在；★具独立吡啶结构的药物广泛存在。
吡 啶 药 物★ 2014年全球销售额TOP25的药物中，具吡啶结构的药物有两个，分别为 诺华公司的甲磺酸伊马替尼和阿斯利康公司的埃索美拉唑。
4-CDS5-CDS 吡啶药物★08年上市新药吡 啶 药 物★ 09年上市新药★ 10年上市新药6-CDS★11年上市新药★12年上市新药★13年上市新药★14年上市新药吡啶药物★15年上市新药(截止到6月份）10-CDS￭ 吡啶N 原子sp2杂化轨道上有一对 未成键的孤对电子，故具有一定的亲核性和碱性，可与酸、烷化剂、酰化剂以及金属离子等相互作用。
￭ 吡啶N 原子与环上的C 原子均以sp2杂化，其轨道相互重叠形成 σ键，构成一个平面六元环。
￭ N 原子和C 原子均有一个未参与杂化的p 轨道，该轨道垂直于环平面，含一个电子，它们侧面重叠形成一个封闭的大π键，π电子数目为6，符合 4n+2规则，与苯环类似。
吡啶的化学制备发
吡啶的化学制备发吡啶是一种重要的芳香族化合物，具有广泛的应用领域，如药物、染料、农药和功能材料等。
本文将介绍两种常用的合成方法，即环合和金属催化氢化反应。
环合是一种常用的吡啶制备方法，其原理是通过碱性介质中的酮或醛与胺反应生成吡啶。
其中，醛和酮通过结合两个碳原子，形成C—C键，并将C=O键还原为C—H键。
该反应一般在碱性条件下进行，如氢氧化钠（NaOH）或氢氧化钾（KOH）作为碱性介质。
反应温度一般为100-200℃，反应时间为数小时至数天。
具体的一个例子是，将1, 5-己二醛和胺反应制备吡啶。
首先，在碱性介质中制备胺的钠盐，如吡啶-2-甲胺。
随后，将其与1, 5-己二醛加入反应体系中。
在适当的反应条件下，1,5-己二醛与吡啶-2-甲胺发生环合反应，生成吡啶。
然而，环合方法存在一些不足之处。
首先，该方法的反应条件相对较高，可能引起副反应的产生。
其次，该方法有时对于特定结构的酮或醛来说不可行。
另一种常用的吡啶制备方法是金属催化氢化反应。
该方法通过金属催化剂催化，将酮或醛与氨或胺在氢气存在下反应，生成吡啶。
金属催化氢化反应一般需要配体和激活剂的参与来提高反应的效率和选择性。
以2-乙酰基吡啶为例，该方法的操作条件如下：首先，在氮气保护下，将含氯或溴基的二磷酸四乙酯与乙酞菠(庚-2-烯)钌配合物反应，得到活化的二乙磷酸四乙酯钐重氮盐。
该盐与含酮的物质反应，生成形成金属-羰基络合物的中间体。
随后，在氢气作用下，中间体还原生成吡啶。
金属催化氢化反应的优点在于反应条件温和，产率高，并且对于结构较复杂的化合物也容易实现。
金属催化氢化反应的缺点是催化剂的选择和制备较为复杂，催化剂和配体的价格较高，会增加合成的成本。
综上所述，吡啶的化学制备方法包括环合方法和金属催化氢化反应。
环合方法相对简单，但对于特定结构的酮或醛不适用。
金属催化氢化反应操作条件温和，产率高，但催化剂选择和制备较为复杂，成本较高。
不同的制备方法可以根据需求的合成目标进行选择，以实现吡啶的高效制备。
吡啶的鉴别方法
吡啶的鉴别方法
吡啶可以通过多种方法进行鉴别，以下是其中几种常用的方法：
1．核磁共振（NMR）：通过测量吡啶分子的核磁共振信号进行谱图分析，可以确定样品中是否含有吡啶。
2．红外光谱（IR）：通过测量吡啶在不同波长下的红外光谱，可以确定样品中是否含有吡啶。
3．质谱（MS）：通过测量吡啶分子在质谱中的质荷比，可以确定样品中是否含有吡啶。
4．显微分光光度法：在显微镜下观察药物的颜色，如果为黄色，则可能为吡啶类药物。
5．色谱法：将样品与某种特定试剂进行反应，形成特定的色谱峰，从而检测出样品中是否存在吡啶。
6．紫外的吸收光谱：如果在检测时发现药物的颜色出现了紫红色，则说明药物可能为吡啶类药物。
吡啶
中文名:吡啶; 吖嗪; 氮杂苯; 氮三烯六环; 氮环英文名:Pyridine; Azabenzene; AzineRTECS:UR8400000CAS:110-86-1分子式:C5-H-S-N理化性质无色或微黄色液体。
恶臭、味辣。
相对密度:0.9780(25/4℃),熔点:-42℃,沸点115～116℃,闪点:20℃(闭杯),自燃点:482℃,蒸气密度2.73,蒸气压 1.33KPa(13.2 ℃),爆炸极限:1.8～12.4% 。
能与水、醇、醚、石油醚、油类和许多其他有机液体混溶。
弱碱性,0.2摩尔的水溶液PH=8.5。
随水蒸汽挥发,与强酸生成盐,液体吡啶侵蚀一些塑料制品,橡胶制品和涂层。
危险性遇热,明火,氧化剂易燃烧,燃烧产物可有一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。
与硫酸、硝酸、铬酸、发烟硫酸、氯磺酸、顺丁烯二酸酐、高氯酸银等剧烈反应,有爆炸危险。
其蒸气比空气重,能沿较低地面扩散到很远的地方,遇火源再闪回燃着。
接触机会用作溶剂和酒精变性剂,用于制取无味合霉素、可的松、维生素A、青霉素及驱虫药,局部麻醉等药物。
也可用于制取橡胶促进剂、软化剂、合成树脂缩合剂、油漆溶剂,以及农药治螟磷的脱羧剂和染料。
国内生产厂商:上海焦化厂、抚顺石油二厂、南京梅山工程指挥部焦化厂侵入途径可经呼吸道、消化道和皮肤吸收。
毒理学简介大鼠经口LD50: 891 mg/kg；吸入LC50: 28500 mg/m3/1H。
小鼠经口LD50: 1500 mg/kg。
兔经皮LD50: 1121 mg/kg。
对皮肤和粘膜有刺激作用; 对中枢神经系统有抑制作用; 对皮肤尚可引起光敏作用。
原液1滴滴入豚鼠眼可引起角膜损害。
40% 溶液滴入兔眼,可引起角膜坏死。
慢性毒性: 豚鼠吸入工业用品蒸气1g/m^3,3h/d,历时4个月,动物出现体重减轻、萎糜状态,初期有体温下降,低血色素性贫血,部分雌性豚鼠出现死胎和产后死亡; 尸检见肝硬化、坏死灶和脂肪变性。
吡啶介绍
吡啶产品简介一、用途：主要用作医药工业的原料，用作溶剂和酒精变性剂，也用于生产橡胶、油漆、树脂和缓蚀剂等2-氯吡啶2,6-二氯吡啶2-氨基吡啶N,N'-二环己基碳二亚胺吡啶三唑酮硫双灭多威百草枯还原灰M 可溶性还原蓝IBC 盐酸洛美沙星恶丙嗪维生素D2 甲睾酮醋酸氢化可的松氟他胺危险。
二、理化性质中文别称：一氮三烯六环、氮杂苯、氮环、杂氮苯：英文名Pyridine英文别名Pyridine anhydrous; Azabenzene; Pyridin; Pyr分子式C5H5N分子量79.10CAS号110-86-1凝固点：一42℃沸点：115．3℃液体密度(26℃)：978kg／m闪点：-20℃自燃点：482．2℃折射率(20℃)： 1. 5092爆炸极限：1．8％～12．4％(体积)外观无色微黄色液体，有恶臭含量99.99%熔点115.3℃~116℃在常温常压下吡啶为具有使人恶心的恶臭的无色或微黄色易燃有毒液体。
能溶于水、醇、醚及其它有机溶剂。
其水溶液呈微威性。
遇火种、高温、氧化剂有发生火灾的危险。
与硫酸、硝酸、铬酸、发烟硫酸、氯磺酸、顺丁烯二酸酐、高氯酸银等反应剧烈，有爆炸的危险。
其蒸气与空气能形成爆炸性混合物。
三、生产方法吡啶可以从炼焦气和焦油内提炼。
汉奇吡啶合成法：这是用两分子的β-羰基化合物，如乙酰乙酸乙酯与一分子乙醛缩合，产物再与一分子的乙酰乙酸乙酯和氨缩合形成二氢吡啶化合物，然后用氧化剂(如亚硝酸)脱氢，再水解失羧即得吡啶衍生物。
主要原料:37％甲醛，乙醛，液氨、丙酮等。
但合成技术上很难突破，被美国等跨国公司垄断全球半个多世纪，我国曾组织专家历经五个五年计划攻关未果。
目前，吡啶国内市场需求很大，目前主要依赖于进口，其吡啶项目生产工艺极其复杂，约有100多道工序。
唐教授：在目前的工业化生产中,催化合成的工艺主要是以甲醛、乙醛和氨气为原料通过缩合反应实现的。
可通过改变原料中醛的种类或反应物的比例来调整产物的种类和产物的量。
吡啶生产工艺
吡啶生产工艺
吡啶是一种有机化合物，化学式为C5H5N。
它可以通过多种
方法进行合成，以下是一种常用的吡啶生产工艺：
1. 制取亚硝基苄（C6H5CH2NO2）：将苯乙酸与稀硝酸反应，生成亚硝基苄。
2. 还原亚硝基苄：将亚硝基苄与氢气在催化剂的作用下进行还原反应，生成亚苄胺。
3. 氢化反应：将亚苄胺与氢气在铂催化剂的作用下进行氢化反应，生成苯乙胺。
4. 氧化反应：将苯乙胺和氧气反应，在高温高压的条件下进行氧化反应，生成对苯二酮。
5. 还原反应：将对苯二酮与氢气在催化剂的作用下进行还原反应，生成吡啶。
这是一种常见的吡啶生产工艺，但实际上还有其他更多的合成方法，如通过吡啶的环化反应等。
具体的生产工艺还需要根据生产厂家和产品要求进行调整和优化。
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芳香杂环化合物
环状有机化合物，成环的原子除碳原子外，还含有其它原子的化合物称为杂环化合物。
除碳以外的其它原子叫杂原子。
常见的杂原子有氮、氧、硫。
本章将要讨论的杂环化合物一般比较稳定，不容易开环，具备不同程度的芳香性，常被称为芳香杂环化合物。
第一节芳香杂环化合物的分类与命名
杂环化合物按含杂原子数目可分为含一个、两个或多个杂原子的杂环，按环的形式又可分为单环和稠环两类，单环又可按环的大小分为五元杂环和六元杂环。
杂环化合物的命名比较复杂，我国目前主要采用音译法，即按照英文名称的音译，选用同音汉字，再加上“口”字旁表示杂环名称。
当杂环有取代基时，以杂环为母体，对环上的原子编号。
编号的原则是：从杂原子开始，依次为1，2，3，……，或从杂原子旁的碳原子开始，依次用α，β，γ，……编号，取代基的名称及在环上的位次写在杂环母体名称前。
当环上有两个或两个相同的杂原子时，尽可能使杂原子编号最小，如环上不止一个杂原子时，则按O，S，N顺序依次编号，如果其中的一个杂原子上连有氢，应从连有氢的杂原子开始编号。
稠杂环的编号，一般和稠环芳烃相同，但有少数稠杂环另有一套编号顺序，如异喹啉、吖啶、嘌呤。
第二节芳香六元杂环
一、吡啶的结构
吡啶可看作是苯分子中的CH被氮原子取代所得到的化合物，环上的六个原子都在一个平面上，结构与苯相似，也符合Hückel规则，具有芳香性，但吡啶环上电子云密度不像苯那样均匀分布。
二、吡啶的性质
（一）水溶性
吡啶氮原子上的一对未共用电子能与水形成氢键，吡啶能与水互溶。
（二）碱性
吡啶是一个弱碱，碱性较苯胺强，比氨和脂肪胺弱，容易和无机酸生成盐。
（三）亲电取代与亲核取代反应
吡啶环上亲电取代反应要比苯难得多，与硝基苯相似，亲电取代反应主要进入β位。
吡啶环比苯易进行亲核取代反应，主要生成α-位取代产物。
当α-位上有易离去基团（如Cl，Br）时，较弱的亲核试剂（如NH3，H2O等）就能发生亲核取代反应。
（四）吡啶类化合物侧链氧化反应
吡啶环对氧化剂较苯环更为稳定。
当环上连有烷基侧链时，侧链可被氧化成羧酸。
吡啶较苯易被还原，用金属钠和乙醇或催化氢化，都可使吡啶还原成六氢吡啶。
三、嘧啶及其衍生物
嘧啶是含有两个氮原子的六元杂环，环上电子云密度比吡啶还低，亲电取代反应更困难，具有弱碱性。
嘧啶衍生物可以酮式和烯醇式互变异构存在。
第三节芳香五元杂环
第四节一、吡咯、呋喃和噻吩的结构
吡咯、呋喃和噻吩都是一个平面的五元环结构，电子数为六，符合Hückel的4n+2规则，具有芳香性。
但杂环上的电子云密度不像苯那样均匀，稳定性比苯小。
它们都比苯活泼，容易进行亲电取代反应。
二、吡咯、呋喃和噻吩的性质
（一）吡咯的酸碱性
吡咯是一个环状二级胺，因氮上的未共用电子对参与了环上的共轭体系，碱性极弱，表现出弱酸性。
吡咯在无水条件下可以与固体氢氧化钾加热生成钾盐。
（二）亲电取代反应
亲电取代反应是吡咯、呋喃和噻吩的典型反应。
由于它们环上的电子云密度比苯大，因此亲电取代反应比苯容易发生。
它们的亲电取代反应发生在α位。
三、吡咯衍生物
吡咯衍生物在自然界分布很广，植物中的叶绿素和动物中的血红素都是吡咯衍生物。
血红素的基本骨架称为卟吩，它是由4个吡咯环通过4个次甲基在吡咯的α-位相连而成的大环。
成环的原子都在一个平面上，是一个交替相连而形成的共轭体系。
四、咪唑的结构与功能
咪唑可以看作是吡咯3位的CH被氮原子取代而生成的杂环化合物。
有一定芳香性。
咪唑的碱性比吡咯强，水溶度也较吡咯大。
咪唑中氮原子上的氢可以转移到另一个氮原子上，因而存在着互变异构。
咪唑环既是质子供体，又是质子接受体，在生物体内起着重要作用，它既是一个弱酸，又是一个弱碱，在给出质子的同时又能接受一个质子，起到质子传递的作用，咪唑环是构成酶活性中心的重要基团。
第四节稠杂环化合物
从结构上看，杂环与杂环稠合或苯环与杂环稠合而成的化合物称为稠杂环化合物。
常见的稠杂环化合物有嘌呤、吲哚、喹啉等。
嘌呤是由嘧啶环和咪唑环稠合而成，它以各种衍生物的形式存在于生物体中，并在生物的生命发展过程中起着重要的作用。
嘌呤衍生物广泛分布在动植物中，如腺嘌呤、鸟嘌呤均为核酸的碱基。
尿酸具有酮式和烯醇式两种互变异构体，在生理pH范围内以酮式结构为主。
指出重要的六元杂环化合物主要有吡啶、嘧啶以及带有六元杂环的喹啉。
六元杂环的结构可用吡啶来说明。
吡啶的结构与苯相似，根据4n+2规则，氮原子的孤对电子并不参与形成离域大π键，可与质子结合，具有碱性，而由于氮原子的电负性大于碳原子，故氮原子周围电子云密度较高，碳原子上电子云密度较苯环为低，因而发生亲电取代反应能力比苯难。
进一步分析给出吡啶的碱性、取代反应和还原反应。
吡啶具有叔胺的结构，氮原子上还有一对未共用电子未参与共轭体系，故能与质子结合，具有弱碱性。
其碱性比吡咯和苯胺要强。
比脂肪胺要弱。
吡啶可发生卤化、硝化、磺化等亲电取代反应，但比苯要困难，取代基主要进入β位。
吡啶不能起傅-克反应。
另一方面，吡啶又可以与强的亲核试剂进行亲核取代反应，主要生成α-取代物。
吡啶较苯容易还原，可用催化氢化或乙醇和钠还原。
在吡啶结构的基础上简介喹啉的性质与反应。
喹啉的化学性质与吡啶相似，具有弱碱性，可以成盐；能够发生亲电取代反应和亲核取代反应。
由于喹啉中吡啶环上氮原子的电负性使吡啶环电子云密度少于苯环，因此亲电取代反应发生在苯环上，亲核取代反应发生在吡啶环上。