Piperidina
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| Nombres | |||
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| Nombre IUPAC Piperidina | |||
| Nombre IUPAC preferido Piperidina [2] | |||
| Otros nombres Hexahidropiridina Azaciclohexano Pentametilenamina Azinano | |||
| Identificadores | |||
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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| EBICh |
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| Química biológica |
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| Araña química |
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| Tarjeta informativa de la ECHA | 100.003.467 | ||
| Número CE |
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| BARRIL |
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Identificador de centro de PubChem |
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| Número RTECS |
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| UNIVERSIDAD |
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| Número de la ONU | 2401 | ||
Panel de control CompTox ( EPA ) |
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| Propiedades | |||
| C5H11N | |||
| Masa molar | 85,150 g·mol −1 | ||
| Apariencia | Líquido incoloro | ||
| Olor | Parecido al semen, [3] a pescado y amoniacal, picante. | ||
| Densidad | 0,862 g/ml | ||
| Punto de fusión | -7 °C (19 °F; 266 K) | ||
| Punto de ebullición | 106 °C (223 °F; 379 K) | ||
| Miscible | |||
| Acidez (p K a ) | 11.22 (protonado) [4] | ||
| -64,2·10 −6 cm3 / mol | |||
| Viscosidad | 1,573 cP a 25 °C | ||
| Peligros | |||
| Etiquetado SGA : | |||
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| Peligro | |||
| H225 , H311 , H314 , H331 | |||
| P210 , P233 , P240 , P241 , P242 , P243 , P260 , P261 , P264 , P271 , P280 , P301+P330+P331 , P302+P352 , P303+P361+P353 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P310 , P311 , P312 , P321 , P322 , P361 , P363 , P370+P378 , P403+P233 , P403+P235 , P405 , P501 | |||
| NFPA 704 (rombo cortafuegos) | |||
| Ficha de datos de seguridad (FDS) | Hoja de datos de seguridad 1 | ||
| Estatus legal |
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| Compuestos relacionados | |||
Compuestos relacionados | Piridina Pirrolidino Piperazina Fosforinano Arsinano | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |||
La piperidina es un compuesto orgánico con la fórmula molecular (CH 2 ) 5 NH. Esta amina heterocíclica consiste en 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, 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 estructural representativo dentro de muchos productos farmacéuticos y alcaloides , como las solenopsinas naturales . [8]
Producción
La piperidina fue descrita 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 le dio el nombre. [9] [10] [11] Ambos obtuvieron la piperidina haciendo reaccionar la piperina con ácido nítrico .
Industrialmente, la piperidina se produce mediante la hidrogenación de piridina , generalmente sobre un catalizador de disulfuro de molibdeno : [12]
- C5H5N + 3H2 → C5H10NH
La piridina también se puede reducir a piperidina a través de una reducción de Birch modificada usando sodio en etanol . [13]
Presencia natural de piperidina y derivados
La propia piperidina 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 . Entre ellos se encuentra la piperina , que le da a la pimienta negra su sabor picante. Esto le dio al compuesto su nombre. Otros ejemplos son la toxina de la hormiga roja solenopsina , [18] el análogo de nicotina anabasina del tabaco de árbol ( Nicotiana glauca ), la lobelina del tabaco indio y el alcaloide tóxico coniina de la cicuta venenosa , que se utilizó para ejecutar 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 posición axial y la otra en posición ecuatorial. Después de mucha controversia durante los años 1950-1970, se encontró que la conformación ecuatorial era más estable en 0,72 kcal/mol en la fase gaseosa. [20] En disolventes no polares , se ha estimado un rango entre 0,2 y 0,6 kcal/mol, pero en disolventes polares el confórmero axial puede ser más estable. [21] Los dos confórmeros se interconvierten rápidamente a través de la inversión de nitrógeno ; la barrera de activación de energía libre para este proceso, estimada en 6,1 kcal/mol, es sustancialmente menor que las 10,4 kcal/mol para la inversión de anillo . [22] En el caso de N -metilpiperidina, la conformación ecuatorial es preferida por 3,16 kcal/mol, [20] que es mucho mayor que la preferencia en metilciclohexano , 1,74 kcal/mol.
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| conformación axial | conformación ecuatorial |
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 enaminas 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 sufre una deshidrohalogenación para producir la imina cíclica. [25]
Control químico por RMN
- 13 C RMN : ( CDCl 3 , ppm) 47, 27,2, 25,2 [ cita requerida ]
- 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 de amida, y la 2,2,6,6-tetrametilpiperidina es una base altamente impedida estéricamente , útil debido a su baja nucleofilia 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 que contienen piperidina
La piperidina y sus derivados son componentes básicos omnipresentes en productos farmacéuticos [26] y de química fina. La estructura de la piperidina se encuentra, por ejemplo, en:
- Icaridina (repelente de insectos)
- ISRS ( inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina )
- Estimulantes y nootrópicos :
- Antagonistas/agonistas inversos del receptor de histamina 1 (H 1 ):
- Antagonistas/ agonistas inversos del receptor de histamina 3 (H 3 ) :
- SERM ( moduladores selectivos del receptor de estrógeno )
- Vasodilatadores
- Medicamentos antipsicóticos :
- Opioides :
- Dipipanona
- Fentanilo y análogos
- Loperamida
- Petidina (meperidina)
- Prodina
- Arilciclohexilaminas :
- PCP y análogos
- armas químicas anticolinérgicas
- Ditran
- Benzilato de N- metil-3-piperidilo (JB-336, BZ)
La piperidina también se utiliza habitualmente en reacciones de degradación química, como la secuenciación del ADN en la escisión de determinados nucleótidos modificados . La piperidina también se utiliza habitualmente como base para la desprotección de los aminoácidos Fmoc utilizados en la síntesis de péptidos en fase sólida .
La piperidina está catalogada como precursora 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 fenciclidina . [27]
Referencias
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Enlaces externos
