Piridina

composto químico
Piridina
Piridina
Nome IUPAC Piridina
Outros nomes Azabenceno, Azina, py
Fórmula empírica C5H5N
Masa molecular 79,10 g/mol
Estado físico/Cor Líquido/Incoloro
Número CAS 110-86-1
Propiedades
Densidade 0,9819 g/cm³ a 20 °C
Punto de fusión –41,16 °C (232,0º K)
Punto de ebulición 115,2 °C (388º K)
Solubilidade en agua Miscíbel en agua
Información de Seguridade
F: Inflamable 50px|X: Nocivo
Frases R: R11-20, R21, R22

Frases S: S26-28

Exenciónes e Referencias[1][2][3]

A piridina (fórmula molecular C5H5N, masa molecular: 79,10) é un líquido incoloro de olor desagradábel, similar ao do peixe en mal estado. Pertence á familia dos compostos heterocíclicos aromáticos, e está estruturalmente relacionada co benceno, sendo a única diferencia entre eles a substitución dun grupo CH do anel bencénico por un átomo de nitróxeno.

O olor pode chegar a ser nauseabundo e provocar esbirros.

HistoriaEditar

 
Thomas Anderson.

La piridina impura foi sen dúbida preparada polos primeros alquimistas ao quentaren ósos de animais e outras materias orgánicas,[4] pero a referencia documentada máis temperá adxudícaselle ao científico escocés Thomas Anderson.[5][6]

En 1849, Anderson examinou o contido do aceite obtido a través do qucemanto a altas temperaturas de ósos animais.[6] Entre outras substancias, separou do aceite un líquido incoloro de olor desagradábel, a partir do cal illou piridina pura dous anos despois. Describiuna como altamente solúbel en auga, facilmente solúbel en ácidos concentrados e en sales despois de quentala, e levemente solúbel en aceites. Debido á súa inflamabilidade, Anderson chamou á nova substancia piridina, do grego antigo πῦρ (pyr) que significa fogo. O sufixo -idina se engade de acordo coa nomenclatura química, como en toluidina, para indicar que un carbono do ciclo contén un átomo de nitróxeno.[7]

A estrutura química da piridina foi determinada décadas despois do seu descubrimento. Wilhelm Körner (1869)[8] e James Dewar (1871)[9] suxeriron independentemente que, analogamente á quinoleína e ao naftaleno, a estrutura da piridina derivaba do benceno mediante a substitución dn C-H por un átomo de nitróxeno.[10][11] A suxestión de Körner e Dewar foi despis confirmada experimentalmente cando a piridina foi reducida a piperidina con alcohol de sodio.

En 1876, William Ramsay combinou acetileno con cianuro de hidróxeno foemando piridina nun forno de aceiro ao vermello. Esta foi a primeira síntese dun composto heteroaromático.[12][13]

Os métodos contemporáneos de produción de piridina teñen un baixo rendemento e unha demanda crecente para o composto require da busca de novas rutas para sintetizala. Un punto de inflexión ocorreu en 1924 cando o químico ruso Alekséi Chichibabin desenvolveu a síntese de piridina de Chichibabin, a cal utiliza reactivos relativamente baratos.[14] Este método aínda se usa hoxe en día na produción industrial da piridina.[15]

NomenclaturaEditar

O nome sistemático da piridina, dentro da nomenclatura de Hantzsch-Widman recomendada pola IUPAC, é azina. Porén, os nombres sistemáticos para compostos simples son raramente utilizados, polo que a nomenclatura dos heterociclos segue aos nomes comúns. A IUPAC non recomenda o uso de azina en vez de piridina.[16] A numeración dos átomos do anel da piridina comeza no nitróxeno. Tamén se utiliza a distribución das posicións dos carbonos segundo o alfabeto grego (α-γ) e cando se fala dos padróns de substitución en hidrocarburos aromáticos utilízase (orto, meta e para). Aquí α (orto), β (meta) e γ (para) refíerense ás posiciónes 2, 3 e 4 do anel, respectivamente. O nome sistemático dos derivados de piridina é piridinil, onde a posición do substituinte é precedida por un número. Poréno neste caso tamén a IUPAC non aconsella o uso, optando polo nome común piridil en vez do sistemático.[17] O derivado catiónico formado pola adición de un electrófilo ao nitróxeno chámase piridinio.

Existencia na naturezaEditar

A piridina encóntrase e numerosos compostos relacionados coa vida (pero non na súa forma pura), entre eles o NAD, a nicotina, a vitamina B3 ou niacina e a vitamina B6 ou piridoxina. Os derivados saturados da piridina, tales como a piperidina e as piperideínas, tamén se encontran presentes en compostos tales como a coniína, a manoxirimicina, a peletierina, a mimosina, a anabasina e a anaferina. Algunhas piridinas relacionadas co ácido nicotínico son os alcaloides da palma Areca catechu (arecolina, guvacina), a ricinina das sementes do rícino, a hermidina de Mercurialis annua, e a trigonelina da Trigonella foenum-graecum. Varias plantas da familia das celastráceas producen ésteres do ácido evonínico (ácido nicotínico enlazado cunha molécula de ácido 2-metilbutírico) e sesquiterpenos tipo agarofurano. Exemplos destes alcaloides son a maitolina, maitina, acantotamina, evonina, neoevonina, euonimina, as hipocratinas e as emarxinatinas. As betalaínas e as betaninas tamén conteñen aneis de piridina.

Porén, a piridina pura non está moi estendida na natureza. É unha substancia nociva se se inhala, inxire ou se se absorbe pola pel. Reduce a fertilidade masculina e feminina e está considerada como un carcinóxeno. Os síntomas de exposición máis comúns son: dor de cabeza, tose, dificultade respiratoria, larinxite, náuseas e vómitos.

Na natureza, na súa forma máis prexudicial, encóntrase nas follas e nasa raíces da beladona (Atropa belladonna),[18] e no malvarisco (Althaea officinalis).[19] Pero como quedou dito, os derivados da piridina encóntranse en certas biomoléculas como os nucleótidos de piridina e en alcaloides. Na vida diaria encóntranse trazas de piridina como compoñentes volátiles de compostos orgánicos que se xeran nos procesos de torrado e enlatado, como é o caso do polo frito,[20] sukiyaki,[21] bacon frito,[22] no queixo Beaufort,[23] o aroma do café,[24] o negro[25] e o mel de xirasol.[26] O fume do tabaco,[27][28] e o da marihuana,[13] conteñen piridina.


NotasEditar

  1. "Fichas internacionales de seguridad química (FISQ)". Arquivado dende o orixinal o 18 de decembro de 2008. Consultado o 14 de marzo de 2011. 
  2. Fichas de datos de seguridade (FDS).
  3. Hazardous Substances Data Bank (HSDB)
  4. A. Weissberger (Ed.), A. Klingberg (ed.), R. A. Barnes, F. Brody, P. R. Ruby: Pyridine and its Derivatives, Volume 1, 1960. New York: Interscience Pub.
  5. Anderson, T. (1849): Transactions of Royal Society of Edinburg, 16: 123.
  6. 6,0 6,1 Von Anderson, Th. (1849). "Producte der trocknen Destillation thierischer Materien". Annalen der Chemie und Pharmacie 70: 32. doi:10.1002/jlac.18490700105. 
  7. Anderson, Th. (1851). "Ueber die Producte der trocknen Destillation thierischer Materien". Annalen der Chemie und Pharmacie 80: 44. doi:10.1002/jlac.18510800104. 
  8. Körner, W. (1869): Giorn. academ. Palermo, vol. 5.
  9. Dewar, J. (1871): Chem. News, 23: 38.
  10. Albert Ladenburg & Leonard Dobbin (2015): Lectures on the history of the development of chemistry since the time of Lavoisier. Newark, New Jersey: Palala Press. ISBN 978-1-3473-0859-2, pp. 283–287.
  11. Raj K. Bansal (2010): Heterocyclic Chemistry. 5th edition. New Delhi, India: New Age International Pvt. Ltd. ISBN 978-8-1224-3143-8, p. 216.
  12. "A. Henninger, aus Paris. 12. April 1877". Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 10: 727. 1877. doi:10.1002/cber.187701001202. 
  13. 13,0 13,1 Pyridine, IARC Monogrpahs Vol. 77. Washington D.C.: OSHA 1985.
  14. Tscihtschibabin, A. E. (1924). "Über Kondensation der Aldehyde mit Ammoniak zu Pyridinebasen". Journal für praktische Chemie 107: 122. doi:10.1002/prac.19241070110. 
  15. S. Shimizu, N. Watanabe, T. Kataoka, T. Shoji, N. Abe, S. Morishita & H. Ichimura "Pyridine and Pyridine Derivatives" en Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi 10.1002/14356007.a22_399
  16. Powell, W. H. (1983). "Revision of the extended Hantzsch-Widman system of nomenclature for hetero mono-cycles" (PDF). Pure and Applied Chemistry 55: 409–416. doi:10.1351/pac198855020409. 
  17. D. Hellwinkel: Die systematische Nomenklatur der Organischen Chemie, 4th ed., p. 45, Belin: Springer, Berlin. ISBN 3-5406-3221-2.
  18. G. A. Burdock, ed. (1995): Fenaroli's Handbook of Flavor Ingredients, Vol. II, 3rd Edition. Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 0-8493-2710-5.
  19. A. Täufel, W. Ternes, L. Tunger & M. Zobel (2005): Lebensmittel-Lexikon, 4th ed., p. 450, Behr. ISBN 3-8994-7165-2.
  20. Tang, Jian; Jin, Qi Zhang; Shen, Guo Hui; Ho, Chi Tang; Chang, Stephen S. (1983). "Isolation and identification of volatile compounds from fried chicken". Journal of Agricultural and Food Chemistry 31: 1287. 
  21. Shibamoto, Takayuki; Kamiya, Yoko; Mihara, Satoru (1981). "Isolation and identification of volatile compounds in cooked meat: sukiyaki". Journal of Agricultural and Food Chemistry 29: 57. 
  22. Ho, Chi Tang; Lee, Ken N.; Jin, Qi Zhang (1983). "Isolation and identification of volatile flavor compounds in fried bacon". Journal of Agricultural and Food Chemistry 31: 336. 
  23. Dumont, Jean Pierre; Adda, Jacques (1978). "Occurrence of sesquiterpene in mountain cheese volatiles". Journal of Agricultural and Food Chemistry 26: 364. 
  24. Aeschbacher, H. U.; Wolleb, U.; Löliger, J.; Spadone, J. C.; Liardon, R. (1989). "Contribution of coffee aroma constituents to the mutagenicity of coffee". Food and Chemical Toxicology 27 (4): 227–32. 
  25. Vitzthum, Otto G.; Werkhoff, Peter; Hubert, Peter (1975). "New volatile constituents of black tea flavored". Journal of Agricultural and Food Chemistry 23: 999. 
  26. A. Täufel, W. Ternes, L. Tunger & M. Zobel (2005): Lebensmittel-Lexikon, 4th ed., p. 226, Behr. ISBN 3-8994-7165-2.
  27. Curvall, Margareta; Enzell, Curt R.; Pettersson, Bertil (1984). "An evaluation of the utility of four in vitro short term tests for predicting the cytotoxicity of individual compounds derived from tobacco smoke". Cell Biology and Toxicology 1 (1): 173. 
  28. Schmeltz, Irwin; Hoffmann, Dietrich (1977). "Nitrogen-containing compounds in tobacco and tobacco smoke". Chemical Reviews 77: 295.