La piperidina es un compuesto orgánico con la fórmula molecular (CH 2 ) 5 NH. Esta amina heterocíclica consta de un anillo de seis miembros que contiene cinco puentes de metileno (–CH 2 -) y un puente de amina (–NH–). Es un líquido incoloro con un olor descrito como desagradable y típico de las aminas . [6] El nombre proviene del nombre del género Piper , que es la palabra latina para pimienta . [7] Aunque la piperidina es un compuesto orgánico común, es mejor conocida como un elemento de estructura representativo dentro de muchos productos farmacéuticos y alcaloides., como las solenopsinas naturales . [8]
Nombres | |||
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Nombre IUPAC preferido Piperidina [2] | |||
Otros nombres Hexahidropiridina Azaciclohexano Pentametilenamina Azinane | |||
Identificadores | |||
Modelo 3D ( JSmol ) | |||
CHEBI | |||
CHEMBL | |||
ChemSpider | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.003.467 | ||
PubChem CID | |||
Número RTECS |
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UNII | |||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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Propiedades | |||
C 5 H 11 N | |||
Masa molar | 85,150 g · mol −1 | ||
Apariencia | Líquido incoloro | ||
Olor | Similar al semen, [3] a pescado-amoniacal, picante | ||
Densidad | 0,862 g / ml | ||
Punto de fusion | -7 ° C (19 ° F; 266 K) | ||
Punto de ebullición | 106 ° C (223 ° F; 379 K) | ||
solubilidad en agua | Miscible | ||
Acidez (p K a ) | 11.22 [4] [5] | ||
Susceptibilidad magnética (χ) | -64,2 · 10 −6 cm 3 / mol | ||
Viscosidad | 1.573 cP a 25 ° C | ||
Peligros | |||
Ficha de datos de seguridad | MSDS1 , MSDS2 | ||
Clasificación de la UE (DSD) (desactualizada) | Inflamable ( F ) Tóxico ( T ) | ||
Frases R (desactualizadas) | R11 , R23 / 24 , R34 | ||
NFPA 704 (diamante de fuego) | 3 3 0 | ||
Compuestos relacionados | |||
Compuestos relacionados | Piridina Pirrolidina Piperazina | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
verificar ( ¿qué es ?) | |||
Referencias de Infobox | |||
Producción
La piperidina fue reportada por primera vez en 1850 por el químico escocés Thomas Anderson y nuevamente, de forma independiente, en 1852 por el químico francés Auguste Cahours , quien la nombró. [9] [10] [11] Ambos obtuvieron piperidina haciendo reaccionar piperina con ácido nítrico.
Industrialmente, la piperidina se produce mediante la hidrogenación de piridina , generalmente sobre un catalizador de disulfuro de molibdeno : [12]
- C 5 H 5 N + 3 H 2 → C 5 H 10 NH
La piridina también se puede reducir a piperidina mediante una reducción de abedul modificada utilizando sodio en etanol . [13]
Aparición natural de piperidina y derivados.
La piperidina en sí se ha obtenido de la pimienta negra , [14] [15] de Psilocaulon absimile ( Aizoaceae ), [16] y de Petrosimonia monandra . [17]
El motivo estructural de la piperidina está presente en numerosos alcaloides naturales . Estos incluyen piperina , que le da a la pimienta negra su sabor picante. Esto le dio al compuesto su nombre. Otros ejemplos son la solenopsina de la toxina de la hormiga de fuego , [18] el análogo de nicotina anabasina del tabaco de árbol ( Nicotiana glauca ), la lobelina del tabaco indio y el alcaloide tóxico coniína de la cicuta venenosa , que se utilizó para matar a Sócrates . [19]
Conformación
La piperidina prefiere una conformación de silla , similar al ciclohexano . A diferencia del ciclohexano, la piperidina tiene dos conformaciones de silla distinguibles: una con el enlace N-H en una posición axial y la otra en una posición ecuatorial. Después de mucha controversia durante las décadas de 1950 y 1970, se descubrió que la conformación ecuatorial era más estable en 0,72 kcal / mol en la fase gaseosa. [20] En solventes no polares , se ha estimado un rango entre 0.2 y 0.6 kcal / mol, pero en solventes polares el conformador axial puede ser más estable. [21] Los dos confórmeros se interconvierten rápidamente mediante inversión de nitrógeno ; la barrera de activación de energía libre para este proceso, estimada en 6,1 kcal / mol, es sustancialmente más baja que las 10,4 kcal / mol para la inversión de anillo . [22] En el caso de la N -metilpiperidina, la conformación ecuatorial se prefiere en 3,16 kcal / mol, [20] que es mucho mayor que la preferencia en el metilciclohexano , 1,74 kcal / mol.
Reacciones
La piperidina se usa ampliamente para convertir cetonas en enaminas . [23] Las enaminas derivadas de la piperidina son sustratos en la reacción de alquilación de enamina de Stork . [24]
Tras el tratamiento con hipoclorito de calcio , la piperidina se convierte en N-cloropiperidina , una cloramina con la fórmula C 5 H 10 NCl. La cloramina resultante se somete a deshidrohalogenación para producir la imina cíclica. [25]
Desplazamientos químicos de RMN
- 13 C RMN : ( CDCl 3 , ppm) 47.27.2, 25.2 [ citación necesaria ]
- 1 H RMN : (CDCl 3 , ppm) 2,79, 2,19, 1,51 [ cita requerida ]
Usos
La piperidina se utiliza como disolvente y como base . Lo mismo ocurre con ciertos derivados: la N -formilpiperidina es un disolvente aprótico polar con mejor solubilidad en hidrocarburos que otros disolventes amídicos , y la 2,2,6,6-tetrametilpiperidina es una base con gran impedimento estérico , útil debido a su baja nucleofilicidad y alta solubilidad en disolventes orgánicos .
Una aplicación industrial importante de la piperidina es la producción de tetrasulfuro de dipiperidinil ditiuram, que se utiliza como acelerador de la vulcanización del caucho con azufre . [12]
Lista de medicamentos de piperidina
La piperidina y sus derivados son bloques de construcción ubicuos en productos farmacéuticos [26] y productos químicos finos. La estructura de la piperidina se encuentra, por ejemplo, en:
- Icaridin (repelente de insectos)
- ISRS ( inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina )
- estimulantes y nootrópicos :
- Metilfenidato
- Etilfenidato
- Pipradrol
- Desoxypipradrol
- SERM ( moduladores selectivos del receptor de estrógeno )
- Raloxifeno
- Vasodilatadores
- Minoxidil
- Medicamentos antipsicóticos :
- Droperidol
- Haloperidol
- Melperona
- Mesoridazina
- Risperidona
- Tioridazina
- Opioides :
- Dipipanona
- Fentanilo y análogos
- Loperamida
- Petidina (meperidina)
- Prodine
- Arilciclohexilaminas :
- PCP y análogos
- armas químicas anticolinérgicas
- Ditran
- Benzilato de N -metil-3-piperidilo (JB-336, BZ)
La piperidina también se usa comúnmente en reacciones de degradación química, como la secuenciación del ADN en la escisión de nucleótidos modificados particulares . La piperidina también se usa comúnmente como base para la desprotección de Fmoc , aminoácidos usados en la síntesis de péptidos en fase sólida .
La piperidina figura como un precursor de la Tabla II en la Convención de las Naciones Unidas contra el Tráfico Ilícito de Estupefacientes y Sustancias Psicotrópicas debido a su uso (que alcanzó su punto máximo en la década de 1970) en la fabricación clandestina de PCP (1- (1-fenilciclohexil) piperidina, también conocida como polvo de ángel, sherms, mojado, etc.). [27]
Referencias
- ^ Tarjeta internacional de seguridad química 0317
- ^ "Materia principal". Nomenclatura de la química orgánica: Recomendaciones y nombres preferidos de la IUPAC 2013 (Libro azul) . Cambridge: La Real Sociedad de Química . 2014. p. 142. doi : 10.1039 / 9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4.
- ^ Amoore, JE (1975). "Anosmia específica a 1-pirrolina: el olor primario espermático". J. Chem. Ecol . 1 (3): 299–310. doi : 10.1007 / BF00988831 . S2CID 19318345 .
- ^ Hall, HK (1957). "Correlación de las fuerzas base de las aminas". Mermelada. Chem. Soc . 79 (20): 5441–5444. doi : 10.1021 / ja01577a030 .
- ^ Valor dep K a de piperidinio (piperidina protonada), correspondiente alvalor dep K b de 2,78 para piperidina.
- ^ Frank Johnson Welcher (1947). Reactivos analíticos orgánicos . D. Van Nostrand. pag. 149 .
- ^ Senning, Alexander (2006). Diccionario de quimioetimología de Elsevier . Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-444-52239-9.
- ^ Pianaro, Adriana; Fox, Eduardo GP; Bueno, Odair C .; Marsaioli, Anita J. (mayo de 2012). "Análisis rápido de la configuración de las solenopsinas". Tetraedro: Asimetría . 23 (9): 635–642. doi : 10.1016 / j.tetasy.2012.05.005 .
- ^ Warnhoff, Edgar W. (1998). "Cuando la piperidina era un problema estructural" (PDF) . Boletín de Historia de la Química . 22 : 29–34.
- ^ Anderson, Thomas (1850). "Vorläufiger Bericht über die Wirkung der Salpetersäure auf organische Alkalien" [Informe preliminar sobre el efecto del ácido nítrico en los álcalis orgánicos]. Annalen der Chemie und Pharmacie . 75 : 80–83. doi : 10.1002 / jlac.18500750110 .
- ^ Cahours, Auguste (1852). "Recherches sur un nouvel alcali dérivé de la pipérine" [Investigaciones de un nuevo álcali derivado de la piperina]. Comptes Rendus . 34 : 481–484.
L'alcali nouveau dérivé de la pipérine, que je désignerai sous le nom de 'pipéridine', ... (El nuevo álcali derivado de la piperina, que designaré con el nombre de 'piperidine', ...
- ^ a b Eller, Karsten; Henkes, Erhard; Rossbacher, Roland; Höke, Hartmut. "Aminas, Alifáticas". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a02_001 .
- ^ Marvel, CS; Lazier, WA (1929). "Benzoil piperidina". Org. Synth . 9 : 16. doi : 10.15227 / orgsyn.009.0016 .
- ^ Späth; Englaender (1935). "Über das Vorkommen von Piperidin im schwarzen Pfeffer". Chemische Berichte . 68 (12): 2218–2221. doi : 10.1002 / cber.19350681211 .
- ^ Pictet, Amé; Pictet, René (1927). "Sur l'alcaloïde volatil du poivre". Helvetica Chimica Acta . 10 : 593–595. doi : 10.1002 / hlca.19270100175 .
- ^ Rimington, Claude (1934). " Psilocaulon absimile NEBr. Como veneno común". Revista Sudafricana de Ciencias . 31 : 184-193. hdl : 10520 / AJA00382353_6425 .
- ^ Juraschewski; Stepanov (1939). J. Gen. Chem. URSS . 9 : 1687. Falta o vacío
|title=
( ayuda ) - ^ Arbiser, JL; Kau, T .; Konar, M .; et al. (2007). "La solenopsina, el componente alcaloide de la hormiga de fuego ( Solenopsis invicta ), es un inhibidor natural de la señalización de fosfatidilinositol-3-quinasa y angiogénesis" . Sangre . 109 (2): 560–5. doi : 10.1182 / blood-2006-06-029934 . PMC 1785094 . PMID 16990598 .
- ^ Thomas Anderson Henry (1949). Los alcaloides vegetales (4ª ed.). La Compañía Blakiston.
- ^ a b Carballeira, Luis; Pérez Juste, Ignacio (1998). "Influencia del nivel de cálculo y efecto de la metilación en los equilibrios axiales / ecuatoriales en piperidinas". Revista de Química Computacional . 19 (8): 961–976. doi : 10.1002 / (SICI) 1096-987X (199806) 19: 8 <961 :: AID-JCC14> 3.0.CO; 2-A .
- ^ Blackburne, Ian D .; Katritzky, Alan R .; Yoshito Takeuchi (1975). "Conformación de piperidina y de derivados con heteroátomos de anillo adicionales". Acc. Chem. Res . 8 (9): 300–306. doi : 10.1021 / ar50093a003 .
- ^ Anet, FAL; Yavari, Issa (1977). "Inversión de nitrógeno en piperidina". Mermelada. Chem. Soc . 99 (8): 2794–2796. doi : 10.1021 / ja00450a064 .
- ^ Kane, Vinayak V .; Jones, Maitland, Jr. (1990). "Spiro [5.7] trideca-1,4-dien-3-ona" . Síntesis orgánicas .; Volumen colectivo , 7 , p. 473
- ^ Smith, Michael B .; Marzo, Jerry (2001). Química orgánica avanzada de marzo: reacciones, mecanismos y estructura (5ª ed.). Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-58589-3.
- ^ Claxton, George P .; Allen, Lloyd; Grisar, J. Martin (1977). "Trímero de 2,3,4,5-tetrahidropiridina". Síntesis orgánicas . 56 : 118. doi : 10.15227 / orgsyn.056.0118 .
- ^ Vitaku, E., DT Smith y JT Njardarson (2014). "Análisis de la diversidad estructural, los patrones de sustitución y la frecuencia de los heterociclos de nitrógeno entre los productos farmacéuticos aprobados por la FDA de los Estados Unidos". Revista de Química Medicinal . 57 (24): 10257–10274. doi : 10.1021 / jm501100b . PMID 25255204 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ "Lista de precursores y sustancias químicas de uso frecuente en la fabricación ilícita de estupefacientes y sustancias psicotrópicas sometidas a fiscalización internacional" (PDF) . Junta Internacional de Fiscalización de Estupefacientes. Archivado desde el original (PDF) el 27 de febrero de 2008.
enlaces externos
- Medios relacionados con la piperidina en Wikimedia Commons