哌啶是一种环状胺，由带有一个氮原子的六元环组成。它用于医药、农药以及作为有机反应的溶剂。
| 国际纯粹和应用化学联合会名称 | 哌啶 |
| 分子式 | C₅H₁₁N |
| CAS 号 | 110-89-4 |
| 同义词 | 六氢吡啶、氮杂环己烷、环喷亚胺 |
| 乙酰胆碱 | InChI=1S/C5H11N/c1-2-4-6-5-3-1/h6H,1-5H2 |
哌啶性质
哌啶结构式
六氢吡啶的化学式是C₅H₁₁N。它由五个碳原子、十一个氢原子和一个氮原子组成。该式代表了六氢吡啶分子中元素的精确组成。
哌啶 摩尔质量
六氢吡啶的摩尔质量通过添加其组成元素的原子质量来计算。对于六氢吡啶（C 5 H 11 N），摩尔质量约为85.15克/摩尔。该值可用于确定给定样品中六氢吡啶的含量。
哌啶沸点
六氢吡啶的沸点约为106摄氏度。该温度代表液体形式的六氢吡啶转变为气体的点。沸点在涉及使用六氢吡啶的各种工业过程中很重要。
哌啶熔点
六氢吡啶的熔点约为-7摄氏度。它表示固体六氢吡啶转变为液态的温度。熔点是六氢吡啶在不同应用中的处理和储存的关键特性。
哌啶密度 g/mL
六氢吡啶的密度约为 0.86 克每毫升 (g/mL)。密度是指每单位体积物质的质量。该特性对于确定特定应用所需的六氢吡啶的量很有价值。
哌啶分子量
六氢吡啶的分子量约为85.15克每摩尔。它代表六氢吡啶分子中存在的所有原子的原子量之和。分子量是涉及六氢吡啶的各种化学计算和反应中使用的重要参数。
哌啶的结构
六氢吡啶具有由含有1个氮原子和5个碳原子的六元环组成的环结构。该结构中原子的排列影响六氢吡啶的化学性质和行为。了解结构使我们能够研究其反应性和相互作用。
哌啶的溶解度
六氢吡啶可溶于水和有机溶剂。由于氮原子的存在，它与水分子形成氢键。六氢吡啶的溶解度使其可用作各种化学过程中的溶剂以及有机合成中的试剂。
| 外貌 | 透明液体 |
| 比重 | 0.862克/毫升 |
| 颜色 | 无色 |
| 闻 | 强，氨性 |
| 摩尔质量 | 85.15 克/摩尔 |
| 密度 | 0.862克/毫升 |
| 融合点 | -7℃ |
| 沸点 | 106℃ |
| 闪点 | 9℃ |
| 水中溶解度 | 混溶 |
| 溶解度 | 溶于水、有机溶剂等极性溶剂 |
| 蒸汽压力 | 25°C 时为 7.4 毫米汞柱 |
| 蒸气密度 | 2.95（空气=1） |
| 酸度 | 11.24 |
| 酸碱度 | 基本的 |
哌啶的安全性和危险性
六氢吡啶存在多种安全风险，应谨慎处理。它刺激皮肤、眼睛和呼吸系统。直接接触可能会导致灼伤或刺激。吸入六氢吡啶蒸气可能导致呼吸困难和肺损伤。它是易燃的，能与空气形成爆炸性混合物。加热时，可能释放有毒烟雾，包括氮氧化物。使用六氢吡啶时，需要足够的通风和个人防护装备，例如手套和护目镜。此外，应存放在阴凉、通风良好的区域，远离火源。在处理六氢吡啶时，适当的培训和安全协议知识至关重要，以最大限度地减少潜在风险。
| 危险符号 | 骷髅头，火焰，腐蚀性 |
| 安全说明 | 避免与皮肤和眼睛接触。在通风良好的地方使用。远离有能制造火的东西。 |
| 联合国识别号 | UN 编号 2879（哌啶） |
| 海关编码 | 2933.99.80 |
| 危险等级 | 6.1 类（有毒物质） |
| 包装组别 | 包装类别 II |
| 毒性 | 哌啶有毒，会造成严重的健康影响。应避免吸入、摄入或皮肤吸收。长期或反复接触可能会导致器官损伤或呼吸系统问题。搬运和储存期间应采取适当的防护措施。 |
哌啶合成方法
合成六氢吡啶有不同的方法。
常用的方法包括 1,5-二卤戊烷与氨的反应。在此过程中，氨基（-NH2）通过亲核取代取代卤素原子。另一种方法涉及在催化剂（例如钯或铂）上用氢气还原吡啶。该还原反应通过在氮原子上添加两个氢原子将吡啶转化为六氢吡啶。
另外，吡啶鎓盐或吡啶衍生物的氢化产生六氢吡啶。该氢化过程使用合适的催化剂在高压和高温下发生。另一种方法涉及 2,5-二甲基吡咯与乙炔反应，然后氢化，生成六氢吡啶。
此外，环戊酮或其衍生物与氨或伯胺的还原胺化也可导致六氢吡啶的形成。该反应涉及将氨基加成到酮基上，然后还原形成六氢吡啶环。
总体而言，这些合成方法允许从各种原材料中获得六氢吡啶，从而能够在不同的工业和研究环境中进行生产。方法的选择取决于原材料的可用性、所需产量和具体应用要求等因素。
哌啶的用途
六氢吡啶由于其多功能特性而在各个行业中具有多种应用。六氢吡啶的一些常见用途包括：
- 制药工业：制药工业使用六氢吡啶作为合成单元来合成许多药物化合物。它在抗组胺药、抗精神病药、镇痛药和抗病毒药等药物的生产中发挥着至关重要的作用。
- 农用化学品：六氢吡啶可提高农药和杀虫剂的功效，因为制造商在生产中使用它。它可以改善害虫控制并提高作物产量。
- 有机合成：六氢吡啶在有机反应中充当催化剂或溶剂，促进缩合、环化和氧化过程。它允许合成各种化合物。
- 橡胶工业：在橡胶工业中，六氢吡啶起硫化促进剂的作用。它通过改善橡胶聚合物的交联来提高橡胶制品的机械强度、弹性和耐久性。
- 溶剂：六氢吡啶可用作各种有机化合物的溶剂，使其可用于提取过程、化学反应以及药物制剂的介质。它可以溶解多种物质。
- 缓蚀剂：六氢吡啶起到缓蚀剂的作用，保护金属表面免遭降解。它在金属上形成一层保护膜，减缓或防止腐蚀反应。
- 实验室试剂：研究人员在实验室实验中使用六氢吡啶作为试剂，特别是在有机化学中。它积极参与 N-烷基化和开环反应等反应，促进所需化合物的合成。
- 化学中间体：六氢吡啶衍生物用作各种化学品生产的中间体，包括染料、香料和表面活性剂。
这些应用展示了六氢吡啶在多个行业中发挥的多样化且有价值的作用，有助于药品、农用化学品、橡胶产品等的发展。
问题：
问：哌啶的 pKa 是多少？
答：六氢吡啶的pKa约为11.24。
问：丙二酸二乙酯的 pKa 是多少？
答：丙二酸二乙酯的 pKa 约为 12.5。
问：为什么吗啉的共轭酸比哌啶的共轭酸酸性更强？
答：吗啉共轭酸的酸性更强，是因为吗啉环上存在吸电子氧原子，稳定了共轭酸的正电荷。
问：如何去除二苯并富烯-哌啶加合物？
答：二苯并富烯-哌啶加合物可以通过适当的纯化技术去除，例如溶剂萃取、色谱法或重结晶，具体取决于具体条件和所需的纯度。
问：哌啶在您进行的反应中起什么作用？
答：六氢吡啶可以作为催化剂、碱或试剂，具体取决于具体的反应条件和要求。
问：哌啶可以与THF混溶吗？
答：是的，六氢吡啶可与 THF（四氢呋喃）混溶。
问：哌啶和 DMF 混合时会发生什么？
答：当六氢吡啶和 DMF（二甲基甲酰胺）结合时，根据反应条件以及其他反应物或催化剂的存在，它们可能会发生各种反应。
问：哌啶溶液的 pH 值为 0.120 M，氯化物盐溶液的 pH 值为 0.079 M？
答：溶液的 pH 值取决于六氢吡啶的 pKa 及其氯化物盐的解离，并且需要额外的计算来确定准确的 pH 值。
问：如何打破哌啶环？
答：六氢吡啶环的断裂可以通过氧化、还原或开环反应等多种方法，使用适当的试剂和反应条件来实现。
问：吡啶或哌啶的碱度？
答：六氢吡啶通常比吡啶更具碱性，因为其环中存在更具亲核性的氮原子，使其更容易提供质子。