4-μεθυλοπυριδίνη
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 | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| 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). | |||
Παραγωγή
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 δεσμό
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 ένωση
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 αφυδάτωση
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]
![48x48εσ[νεκρός σύνδεσμος]](https://www.search.com.vn/wiki/el/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Oxazol.svg)
Χημικές ιδιότητες
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]
Εφαρμογές
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.