吡啶或C5H5N是一种具有六元含氮环的杂环有机化合物。它是一种弱碱,可用作许多有用化合物的前体,包括农药和药物。
国际纯粹和应用化学联合会名称 | 吡啶 |
分子式 | C5H5N |
CAS 号 | 110-86-1 |
同义词 | 氮杂苯、吖嗪、吖嗪啉、唑、吡啶、吡啶碱、吡啶鎓 |
乙酰胆碱 | InChI=1S/C5H5N/c1-2-4-6-5-3-1/h1-5H |
吡啶的结构
吡啶具有含五个碳原子和一个氮原子的六元环。氮原子位于环中,使C5H5N具有杂环结构。 C5H5N 的结构对于决定其化学和物理性质以及其在化学反应中的反应性非常重要。
吡啶分子式
吡啶的化学式是C5H5N。该式表示吡啶分子中存在的原子的数量和类型。吡啶的分子式对于确定涉及吡啶的化学反应的化学计量以及给定反应所需的吡啶的量很重要。
摩尔质量 of 吡啶
吡啶的摩尔质量约为79.1 g/mol。这意味着一摩尔 C5H5N(包含阿伏伽德罗分子数 (6.02 x 10^23))重 79.1 克。摩尔质量是 C5H5N 的一个重要属性,因为它用于计算化学反应所需的 C5H5N 的量。
吡啶的沸点
吡啶的沸点为115.2℃。 C5H5N在室温和压力下是一种挥发性液体,这意味着它很容易蒸发到空气中。 C5H5N 的沸点对于确定其在化学反应中的用途非常重要,因为它会影响反应过程中 C5H5N 蒸发和冷凝的温度。
吡啶的熔点
吡啶的熔点为-41.6℃。 C5H5N在常温常压下是无色液体,但在低温下可以凝固。 C5H5N 的熔点对于决定其在化学反应中的用途非常重要,因为它会影响 C5H5N 从固态转变为液态的温度。
吡啶密度g/ml
在室温和压力下,C5H5N 的密度约为 0.982 g/mL。这意味着一毫升 C5H5N 重 0.982 克。 C5H5N 的密度对于确定化学反应所需的 C5H5N 的体积很重要。
吡啶的分子量
C5H5N的分子量为79.1克/摩尔。分子量是 C5H5N 分子中所有原子的原子量之和。分子量对于确定化学反应所需的 C5H5N 的量很重要。
外貌 | 无色液体 |
比重 | 0.982克/毫升 |
颜色 | 无色 |
闻 | 鱼的 |
摩尔质量 | 79.1 克/摩尔 |
密度 | 0.982克/毫升 |
融合点 | -41.6℃ |
沸点 | 115.2℃ |
闪点 | 21℃ |
水中溶解度 | 混溶 |
溶解度 | 溶于大多数有机溶剂 |
蒸汽压力 | 20°C 时为 12.7 kPa |
蒸气密度 | 2.7 |
酸度 | 5.23 |
酸碱度 | 7 |
吡啶的安全性和危险性
吡啶 (C5H5N) 是一种危险化学品,应小心处理。吸入、摄入和皮肤接触有毒,可能刺激眼睛、皮肤和呼吸系统。 C5H5N 也是易燃的,可与空气形成爆炸性混合物。使用 C5H5N 时,应使用适当的防护设备,包括手套和呼吸防护装置。 C5H5N应储存在阴凉、干燥、通风良好的地方,远离火源。如果意外接触,请立即就医。必须遵循适当的处置方法,以避免污染环境。
危险符号 | 总氮 |
安全说明 | 有毒,对环境有危险 |
联合国识别号 | UN1282(吡啶)、UN2312(吡啶碱) |
海关编码 | 2933.39.90 |
危险等级 | 6.1(有毒物质) |
包装组别 | 二 |
毒性 | LD50(大鼠口服):891 mg/kg |
吡啶的合成方法
吡啶(C5H5N)的合成方法有多种,包括Hantzsch二氢吡啶合成、chichibabin合成和Bönnemann环化。
Hantzsch二氢吡啶的合成涉及醛、β-酮酯和氨或乙酸铵在乙酸或哌啶等催化剂存在下的反应。然后将所得二氢吡啶氧化形成C5H5N。
Chichibabin 合成涉及乙炔与氨在催化剂(例如氨基钠)存在下的反应。然后通过蒸馏纯化所得C5H5N。
伯恩曼环化涉及乙炔衍生物与硝基化合物在钯或镍催化剂存在下的反应。然后通过蒸馏或色谱法纯化所得C 5 H 5 N。
合成 C5H5N 的另一种常见方法是 Smiles 重排,其中涉及 N-氧化物重排形成 C5H5N。
这些方法中的每一种都有其自身的优点和局限性,方法的选择将取决于成本、原材料的可用性以及最终产品所需的纯度和收率等因素。使用这些方法时,采取适当的安全预防措施并遵循既定协议非常重要。
吡啶的用途
吡啶 (C5H5N) 在各个行业都有多种用途,包括制药、农用化学品和聚合物生产。
在医药工业中,C5H5N用作合成多种药物的原料,包括抗组胺药、抗生素和抗凝血剂。它还可以用作某些药物的溶剂和稳定剂。
在农化工业中,C5H5N用作合成各种除草剂、杀菌剂和杀虫剂的原料。它还用作溶剂和一些动物饲料添加剂的成分。
C5H5N 还用于聚合物和塑料的生产,可用作溶剂、增塑剂或交联剂。
C5H5N 的其他用途包括用作某些化学反应的催化剂、腐蚀抑制剂以及各种分析和合成程序的实验室试剂。
C5H5N 的多功能性和广泛的应用使其成为许多行业中有价值的化学品。然而,由于 C5H5N 的毒性和易燃性,因此在使用 C5H5N 时必须小心处理并遵循既定的安全协议。
问题:
问:吡啶是芳香族吗?
答:是的,C5H5N 由于其平面结构和离域 pi 电子而被视为芳香族化合物。
问:吡啶 (C5H5N) 是一种碱,Kb 为 1.7 x 10^-9。 0.10 M 吡啶的 pH 值是多少?
答:要求解 0.10 M 吡啶的 pH,我们可以使用表达式 Kb:Kb = [H+][C5H5N]/[C5H5NH+]。由于 C5H5N 是弱碱,我们可以假设 [H+] 与 [C5H5NH+] 相比可以忽略不计。因此,我们可以将表达式简化为Kb = [OH-][C5H5N]/[C5H5NH+]。代入这些值,我们得到 Kb = (x^2)/(0.10 – x),其中 x 是氢氧根离子浓度。求解 x,我们得到 x = 1.0 x 10^-6 M。因此,0.10 M C5H5N 的 pH 值约为 8.0。
问:吡啶是强碱吗?
答:不是,C5H5N 是弱碱,KB 为 1.7 x 10^-9。
问: 是吡啶基的吗?
答:是的,C5H5N 是碱,因为它可以接受酸中的质子 (H+)。