Piperidiinirakenne, synteesi, johdannaiset, reaktiot

Se Piperidiini Se on orgaaninen yhdiste, jonka tiivistetty kaava on (CH₂-A₅Nh. Se koostuu syklisestä sekundaarisesta amiinista, jossa aminoheryhmä NH on osa heksikonaalista rengasta, joka on heterosyklinen typpiatomin läsnäolon vuoksi.

Piperidiinistä tulee sykloheksanin typpiversio. Huomaa esimerkiksi alemmassa kuvassa piperidiinin rakenteellinen kaava: se on hyvin samanlainen kuin sykloheksanin, ainoa ero, että yksi metyleeniryhmistä, Cho₂, on korvattu NH: lla.

Piperidiinin rakennekaava. Lähde: Neurotoger / julkinen alue

Tämän amiinin utelias nimi tulee latinalaisesta sanasta 'piper', mikä tarkoittaa pippuria, koska se oli mustassa pippurissa, missä se löydettiin ja syntetisoitiin ensimmäistä kertaa ja syntetisoitiin. Itse asiassa piperidiinin tuoksu sekoittaa pippurin ja kalan seoksen.

Sen kuusikulmainen ja heterosyklinen rengas esitetään myös monissa alkaloideissa ja lääkkeissä, joten piperidiini on tarkoitettu tällaisten tuotteiden orgaaniseen synteesiin; kuten morfiini, miineksidili ja mieltymys.

[TOC]

Rakenne

Piperidiinimolekyylirakenne. Lähde: Benjah-BMM27 / julkinen verkkotunnus

Yläkuvassa meillä on piperidiinin molekyylirakenne, jota edustaa malli palloista ja palkista. Hiiliatomeja vastaavat mustat pallot muodostavat luurankon, joka olisi sama sykloheksaanista, jos se ei ole typpiatomille, sinertävän palloon.

Täällä voit nähdä viisi metyleeniyksikköä, ch₂, ja tapa, jolla niiden vetyatomat on järjestetty. Samoin havaitaan toissijainen aminoryhmä, jonka sähköinen typpi edistää polaarisuutta molekyyliin.

Voi palvella sinua: Kemian edut yhteiskunnalle

Siksi piperidiinillä on pysyvä dipolimomentti, jossa negatiivinen kuormitustiheys on keskittynyt NH: n ympärille.

Piperidiinin dipolimomentin avulla sen molekyylien väliset voimat tai vuorovaikutukset ovat pääasiassa dipoli-dipolotyyppiä.

Dipolo-dipolo-vuorovaikutuksista naapurimaiden piperidiinimolekyylien NH-NH-ryhmien perustamat vety sillat ovat läsnä. Seurauksena pipiperidiinimolekyylien koheesio nesteessä, joka kiehuu lämpötilassa 106 ºC.

Konformaatio

Piperidiinin kuusikulmainen rengas, kuten sykloheksanin, ei ole tasainen: sen vetyatomit vuorotellen aksiaalisissa asennoissa (ylä- tai alapuolella) ja päiväntasaajalla (suunnattu kohti sivuja). Siten piperidiini omaksuu useita alueellisia konformaatioita, tuoli on tärkein ja vakain.

Edellisessä kuvassa on yksi neljästä mahdollisesta confóomers, jossa NH -ryhmän vetyatomi sijaitsee päiväntasaajan asennossa; Vaikka typpeä ei jaettuja elektroneja vääntömomentti sijaitsee aksiaalisessa asennossa (tässä tapauksessa ylöspäin).

Piperidiinin aksiaalinen konformaatio. Vetyatomi aksiaalisessa asennossa lisää siskon jännitystä renkaassa liian lähellä muita aksiaalisia ja vierekkäisiä vetyjä. Lähde: Benjah-BMM27 / julkinen verkkotunnus

Nyt esitetään toinen konferro (ylivoimainen kuva), jossa tällä kertaa NH -ryhmän vetyatomi on aksiaalisessa asennossa (ylös); ja typpipari ei jaettuja elektroneja päiväntasaajan asennossa (vasemmalle).

Niin että yhteensä on neljä konformeria: kaksi NH: n vedyn kanssa aksiaali- ja päiväntasaajan sijainneissa ja kaksi muuta, joissa typpielektronien suhteelliset sijainnit vaihtelevat tuolin suhteen.

Voi palvella sinua: SeleenHydric Acid (H2SE): Mikä on, rakenne, ominaisuudet, käyttötarkoitukset

Konformerit, joissa NH -vety on päiväntasaajan asennossa.

Synteesi

Piperidiinin ensimmäinen synteesi. Piperiini reagoi typpihapon kanssa, irrottaen heterosyklisen yksikön, jonka rakennetta jo tarkistettiin.

Piperidiinin synteesiä edistetään kuitenkin teollisuusasteikolla pyridiinin katalyyttinen hydraus:

Pyridiinin hydraus piperidiinin saamiseksi. Lähde: Steffen 962 Wikipedian kautta.

Hydogeenit, H₂, He liittyvät pyridiinirenkaan murtamiseen aromaattisen järjestelmänsä, jota varten tarvitaan metallisten katalyyttien apua.

Johdannaiset

Piperina

Paljon tärkeämpää kuin itse piperidiini, on sen rakenneyksikkö, tunnistettavissa lukemattomilla alkaloideilla ja kasvien alkuperää olevilla aineilla. Esimerkiksi alla sinulla on piperiinin molekyylirakenne:

Piperiinin rakennekaava. Lähde: Neurotoger Wikipedian kautta.

Piperinalla on erittäin konjugoitu rakenne; Toisin sanoen siinä on useita kaksoislinkkejä, jotka on koordinoitu toistensa kanssa, jotka absorboivat sähkömagneettista säteilyä, ja että tavalla tai toisella tekevät siitä ei -toksisen yhdisteen ihmisravinnolle. Jos niin, musta pippuri olisi myrkyllistä.

Coniína

Piperidiinin heterosyklinen ja kuusikulmainen rengas löytyy myös Conísta, paranemisesta uutetusta neurotoksista, joka on vastuussa sen epämiellyttävästä hajusta ja jota käytettiin myös myrkkyihin. Sen rakenne on:

Voi palvella sinua: amides Coniína -rakennekaava. Lähde: Neurotoger / julkinen alue

Huomaa, että coniína on tuskin erilainen kuin piperidiini, propyylisubstituentin läsnäololla NH -ryhmän vieressä olevassa hiilessä.

Siten piiperidiinijohdannaiset saadaan korvaamalla renkaan vety tai saman NH -ryhmän vety muilla molekyyliryhmillä tai fragmentteilla.

Morfiini

Morfiinin rakennekaava. Lähde: Neurotoger / julkinen alue

Morfiini on toinen piperidiinin luonnolliset johdannaiset. Tällä kertaa piperidiinirengas yhdistetään muihin renkaisiin ja osoittaa ulos tasosta tarkkailijan suuntaan. Se tunnistetaan, koska se muodostaa yhteyden CHO -ryhmään₃.

Huumeet

Piperidiiniä ja sen johdannaisia ​​käytetään erityyppisten lääkkeiden suunnitteluun ja synteesiin. Siksi ne ovat piperidiinin synteettisiä johdannaisia. Sitten kolme heistä luetellaan yhdessä niiden rakenteellisten kaavojen kanssa:

Risperidone, epätyypillinen antipsykoottinen, joka on määrätty useiden mielenterveyshäiriöiden hoitoon. Lähde: FVASCONCELLOS (Talk • Acculs) / Julkinen verkkotunnus Minoksidiili, verisuoniaineet, joita käytetään yleensä hiustenlähtöön. Lähde: Rokotustieteilijä / julkinen alue Icaridiini tai picaridiini, hyönteisten hylkuri, joka koostuu tarjousten muotoilusta. Lähde: Arrowsmaster/CC BY-S (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)

Viitteet

1. Graham Solomons t.W -., Craig B. Freedle. (2011). Orgaaninen kemia. (10^th Painos.-A. Wiley Plus.
2. Carey f. (2008). Orgaaninen kemia. (Kuudes painos). MC Graw Hill.
3. Morrison ja Boyd. (1987). Orgaaninen kemia. (Viides painos). Addison-Wesley Iberoamericana.
4. Wikipedia. (2020). Piperidiini. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
5. Kansallinen bioteknologiatietojen keskus. (2020). Piperidiini. Pubchem -tietokanta., CID = 8082. Toipunut: Pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Hallitus
6. Elsevier B.V. (2020). Piperidiini. Tiede. Haettu: ScienEdirect.com
7. Harold D. Pankit. (1992). Piperidiinisynteesi. [PDF]. Palautettu: sovellukset.Määrätä.tuhat