Пиперидин

Пиперидин (пентаметиленимин) — гексагидропиридин, шестичленный насыщенный цикл с одним атомом азота. Бесцветная жидкость с аммиачным запахом, смешивается с водой, а также с большинством органических растворителей, образует азеотропную смесь с водой (35 % воды по массе, T_кип 92,8 °C) Входит в виде структурного фрагмента в фармацевтические препараты и алкалоиды. Получил своё название от латинского названия черного перца Piper nigrum, из которого впервые был выделен.

Пиперидин
Общие
Традиционные названия	пентаметиленимин
Хим. формула	C5H11N
Физические свойства
Состояние	жидкость
Молярная масса	85.15 г/моль
Плотность	0.862 г/см³
Динамическая вязкость	1.573 Па·с
Энергия ионизации	8,05 эВ[1]
Термические свойства
Температура
• плавления	−7 °C
• кипения	106 °C
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты ${\displaystyle pK_{a}}$	11.24
Растворимость
• в воде	смешивается
Оптические свойства
Показатель преломления	1.4530
Классификация
Рег. номер CAS	110-89-4
PubChem	8082
Рег. номер EINECS	203-813-0
SMILES	C1CCCCN1
InChI	InChI=1S/C5H11N/c1-2-4-6-5-3-1/h6H,1-5H2 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N
RTECS	TM3500000
ChEBI	18049
ChemSpider	7791
Безопасность
NFPA 704	3 3 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Пиперидин является прекурсором некоторых наркотических средств, что привело к его включению в список II наркотических средств США^{[англ.][2]}. Также входит в список II соглашения United Nations Convention Against Illicit Traffic in Narcotic Drugs and Psychotropic Substances^[англ.] (1988)^[3].

В России входит в Таблицу II Списка IV (прекурсоров, оборот которых в Российской Федерации ограничен и в отношении которых устанавливаются меры контроля), при концентрации выше 15 %^[4].

Методы получения

• В промышленности в основном гидрированием пиридина над дисульфидом молибдена или никелем Ренея при 200 °C в качестве катализатора

• Электрохимическим восстановлением:

• Из пиридина восстановлением натрием в абсолютном этаноле^[5].

Реакционная способность

По своим химическим свойствам пиперидин является типичным вторичным алифатическим амином. Образует соли с минеральными кислотами, легко алкилируется и ацилируется по атому азота, образует комплексные соединения с переходными металлами (Cu, Ni и т. п.). Нитрозируется азотистой кислотой с образованием N-нитрозопиперидина, при действии гипохлоритов в щелочной среде образует соответствующий N-хлорамин C₅H₁₀NCl.

При кипячении пиперидина с концентрированной йодоводородной кислотой происходит восстановительное раскрытие цикла с образованием пентана:

${\displaystyle {\mathsf {C_{5}H_{10}NH+4HI\rightarrow C_{5}H_{12}+NH_{3}+2I_{2}}}}$

При исчерпывающем метилировании и расщеплении по Гофману образует пента-1,3-диен.

При нагревании в серной кислоте в присутствии солей меди или серебра пиперидин дегидрируется в пиридин.

Нахождение в природе и биологическая роль

Сам пиперидин выделялся из перца. Пиперидиновый цикл является структурным фрагментом ряда алкалоидов. Так пиперидиновый цикл входит в структуру алкалоида кониина, содержащегося в болиголове пятнистом, в молекулу пиперина, придающего жгучий вкус чёрному перцу. Ещё одно производное пиперидина, соленопсин, находится в токсине огненных муравьёв.

Применение

Пиперидин широко используется в органическом синтезе в качестве основного катализатора при альдольной конденсации, реакции Кнёвенагеля, как аминный компонент в реакции Манниха и реакции Михаэля.

Пиперидин как высококипящий вторичный амин используется для превращения кетонов в енамины, которые могут быть проалкилированы или проацилированы в α-положение (реакция Сторка)^[6].

Безопасность

Токсичен как при попадании на кожу, так и при вдыхании паров. Легковоспламеним, температура вспышки 16 °C. Работы с ним проводятся в вытяжном шкафу.