Piperydyna

Piperydyna
Ogólne informacje
Charakterystyka fizyczna
bezbarwna lub jasnożółtawa ciecz[1]
Wzór Hilla

C5H11N

Masa molowa

85,15 g/mol

Identyfikacja
Numer CAS

110-89-4

PubChem

8082

Podobne związki
Podobne związki

pirydyna, pirolidyna, piperazyna, morfolina, tetrahydropiran

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Piperydyna – heterocykliczny, organiczny związek chemiczny, cykliczna amina drugorzędowa. Zawiera nasycony pierścień sześcioczłonowy z jednym heteroatomem – azotem.

Otrzymywanie

Piperydyna otrzymywana jest przemysłowo przez uwodornienie technicznej pirydyny w obecności siarczków metali jako katalizatorów (można też stosować katalizatory rutenowe[6][7], kobaltowe[8] lub palladowe[9], ale tylko jeśli wyjściowa pirydyna jest wolna od zanieczyszczeń związkami siarki)[10]. Na skalę laboratoryjną reakcję prowadzi się także wobec innych katalizatorów, np. niklu Raneya[11]:

Redukcja pirydyny do piperydyny
Redukcja pirydyny do piperydyny

Uwodornienie pirydyny do piperydyny jest reakcją odwracalną[11].

Redukcję pirydyny do piperydyny można również przeprowadzić sodem w etanolu[12].

Konformacja

Podobnie jak w cykloheksanie, najkorzystniejszą energetycznie konformacją pierścienia piperydyny jest konformacja krzesłowa. Dla piperydyny możliwe są ponadto dwie konformacje azotu, z wiązaniem N–H w pozycji aksjalnej lub ekwatorialnej, z których nieco korzystniejszy jest układ ekwatorialny (ΔG0 <1 kcal/mol)[13][14][15]. Konformery te ulegają szybkiej wzajemnej przemianie poprzez inwersję na atomie azotu (bariera energetyczna 6,1 kcal/mol), która zachodzi łatwiej niż poprzez zmianę konformacji pierścienia (10,4 kcal/mol)[14].

Konformacje atomu azotu w krzesłowej formie piperydyny
atom wodoru w pozycji aksjalnejatom wodoru w pozycji ekwatorialnej

Właściwości chemiczne i zastosowania

Piperydyna powoduje degradację wiązań N-glikozydowych i fosfodiestrowych, co wykorzystywane jest w metodzie sekwencjonowania DNA Maxama-Gilberta[16]. Piperydyna stosowana jest także do usuwania ochronnej grupy 9H-fluoren-9-ylometoksykarbonylowej (Fmoc), np. podczas chemicznej syntezy peptydów.

Usuwanie grupy Fmoc z aminy za pomocą piperydyny

Pierścień piperydyny jest fragmentem obecnym w wielu cząsteczkach wykazujących aktywność biologiczną. Opisano farmaceutyki: substancje przeciwnowotworowe, zapobiegające chorobie Alzheimera, antybiotyki, środki przeciwbólowe, neuroleptyki i przeciwutleniacze[17][18], a także pestycydy[19]: herbicydy[20], fungicydy[21][22] oraz insektycydy[23].

Przypisy

  1. 1 2 3 4 5 Farmakopea Polska X, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, Warszawa: Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, 2014, s. 4276, ISBN 978-83-63724-47-4, OCLC 903979769.
  2. 1 2 3 4 5 Piperydyna (nr 571261) w katalogu produktów Sigma-Aldrich (Merck). [dostęp 2014-10-02].
  3. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R. Lide (red.), wyd. 88, Boca Raton: CRC Press, 2007, s. 8-44, ISBN 978-0-8493-0488-0 (ang.).
  4. ↑ Piperydyna [PDF], karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich, Merck, numer katalogowy: 571261 [dostęp 2014-10-02].
  5. ↑ Piperydyna (nr 571261) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2014-10-02].
  6. ↑ Yen-Shiang Shih, Shyh-Shyong Yang, Rate and mechanism of ruthenium-catalyzed hydrogenation of pyridine in slurry reactors, „Journal of Catalysis”, 79 (1), 1983, s. 132–137, DOI: 10.1016/0021-9517(83)90295-6 (ang.).
  7. ↑ Qingsong Luo i inni, Hydrophobic Poly(divinylbenzene) Polymer‐Supported Ruthenium Catalysts for Efficient Hydrogenation of Pyridines in Water, „Angewandte Chemie International Edition”, 64 (38), 2025, art. nr e202510284, DOI: 10.1002/anie.202510284 (ang.).
  8. ↑ Feng Chen i inni, Hydrogenation of Pyridines Using a Nitrogen‐Modified Titania‐Supported Cobalt Catalyst, „Angewandte Chemie International Edition”, 57 (44), 2018, s. 14488–14492, DOI: 10.1002/anie.201803426 (ang.).
  9. ↑ Jianfeng Wang i inni, Construction of Hierarchical Porous Carbon Support Pd Nanoparticle for Efficient Pyridine Hydrogenation Catalysis, „Industrial & Engineering Chemistry Research”, 63 (46), 2024, s. 20079–20086, DOI: 10.1021/acs.iecr.4c02317 (ang.).
  10. ↑ Karsten Eller, Erhard Henkes, Roland Rossbacher, Hartmut Höke, Amines, Aliphatic, [w:] Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley‐VCH, 2026, s. 26, DOI: 10.1002/14356007.a02_001.pub3 (ang.).
  11. 1 2 George H. Burrows, Louis A. King, The Free Energy Change that Accompanies Hydrogenation of Pyridine to Piperidine 1, „Journal of the American Chemical Society”, 57 (10), 1935, s. 1789–1791, DOI: 10.1021/ja01313a011 (ang.).
  12. ↑ C.S. Marvel, W.A. Lazier, Benzoyl Piperidine, „Organic Syntheses”, 9, 1929, s. 16, DOI: 10.15227/orgsyn.009.0016 (ang.).
  13. ↑ Ian D. Blackburne, Alan R. Katritzky, Yoshito Takeuchi, Conformation of piperidine and of derivatives with additional ring hetero atoms, „Accounts of Chemical Research”, 8 (9), 1975, s. 300–306, DOI: 10.1021/ar50093a003 (ang.).
  14. 1 2 F.A.L. Anet, Issa Yavari, Nitrogen inversion in piperidine, „Journal of the American Chemical Society”, 99 (8), 1977, s. 2794–2796, DOI: 10.1021/ja00450a064 (ang.).
  15. ↑ Luis Carballeira, Ignacio Pérez-Juste, Influence of calculation level and effect of methylation on axial/equatorial equilibria in piperidines, „Journal of Computational Chemistry”, 19 (8), 1998, s. 961–976, DOI: 10.1002/(SICI)1096-987X(199806)19:8<961::AID-JCC14>3.0.CO;2-A (ang.).
  16. ↑ A.M. Maxam, W. Gilbert, A new method for sequencing DNA., „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 74 (2), 1977, s. 560–564, DOI: 10.1073/pnas.74.2.560, PMID: 265521, PMCID: PMC392330 (ang.).
  17. ↑ Nikita A. Frolov, Anatoly N. Vereshchagin, Piperidine Derivatives: Recent Advances in Synthesis and Pharmacological Applications, „International Journal of Molecular Sciences”, 24 (3), 2023, s. 2937, DOI: 10.3390/ijms24032937, PMID: 36769260, PMCID: PMC9917539 [dostęp 2026-03-03] (ang.).
  18. ↑ Naicker Leeantha, Katharigatta Narayanaswamy Venugopala, Shode Francis, Odhav Bharti, Antimicrobial and antioxidant activities of piperidine derivatives, „African Journal of Pharmacy and Pharmacology”, 9 (31), 2015, s. 783–792, DOI: 10.5897/AJPP2015.4335 [dostęp 2026-03-03] (ang.).
  19. ↑ Wei Sun i inni, Research progress on piperidine-containing compounds as agrochemicals, „Chinese Chemical Letters”, 36 (1), 2025, art. nr 109855, DOI: 10.1016/j.cclet.2024.109855 [dostęp 2026-03-03] (ang.).
  20. ↑ {Ying Fu i inni, Design, synthesis, herbicidal activity and CoMFA of aryl-formyl piperidinone HPPD inhibitors, „Pesticide Biochemistry and Physiology”, 174, 2021, s. 104811, DOI: 10.1016/j.pestbp.2021.104811 [dostęp 2026-03-03] (ang.).
  21. ↑ Sung-Eun Lee i inni, Fungicidal activity of pipernonaline, a piperidine alkaloid derived from long pepper, Piper longum L., against phytopathogenic fungi, „Crop Protection”, 20 (6), 2001, s. 523–528, DOI: 10.1016/S0261-2194(00)00172-1 [dostęp 2026-03-03] (ang.).
  22. ↑ Jerzy Zakrzewski, Maria Krawczyk, Reactions of nitroxides XIV. Analogs of phenoxy carboxylic herbicides based on the piperidine scaffold; unexpected fungicidal activity of the 2-[(1-oxyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)oxy]butanoic acid, „Heterocyclic Communications”, 20 (2), 2014, s. 89–91, DOI: 10.1515/hc-2013-0169 [dostęp 2026-03-03] (ang.).
  23. ↑ Chiying Zhang, Qingqiang Tian, Yahui Li, Design, synthesis, and insecticidal activity evaluation of piperine derivatives, „Frontiers in Chemistry”, 10, 2022, DOI: 10.3389/fchem.2022.973630, PMID: 35958231, PMCID: PMC9360595 [dostęp 2026-03-03] (ang.).
This article is issued from Wikipedia. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.