피리딘 또는 C5H5N은 6원 질소 함유 고리를 가진 헤테로고리 유기 화합물입니다. 이는 약한 염기이며 살충제 및 의약품을 포함한 많은 유용한 화합물의 전구체로 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 피리딘 |
| 분자식 | C5H5N |
| CAS 번호 | 110-86-1 |
| 동의어 | 아자벤젠, 아진, 아지놀린, 아졸, 피리딘, 피리딘염기, 피리디늄 |
| 인치 | InChI=1S/C5H5N/c1-2-4-6-5-3-1/h1-5H |
피리딘의 구조
피리딘은 5개의 탄소 원자와 1개의 질소 원자로 구성된 6원 고리를 가지고 있습니다. 질소 원자는 고리에 위치하여 C5H5N에 헤테로고리 구조를 제공합니다. C5H5N의 구조는 화학적, 물리적 특성뿐만 아니라 화학 반응에서의 반응성을 결정하는 데 중요합니다.
피리딘 공식
피리딘의 화학식은 C5H5N입니다. 이 공식은 피리딘 분자에 존재하는 원자의 수와 유형을 나타냅니다. 피리딘의 공식은 피리딘과 관련된 화학 반응의 화학량론뿐만 아니라 주어진 반응에 필요한 피리딘의 양을 결정하는 데 중요합니다.
몰 질량 of 피리딘
피리딘의 몰 질량은 약 79.1g/mol입니다. 이는 아보가드로의 분자 수(6.02 x 10^23)를 포함하는 C5H5N 1몰의 무게가 79.1g임을 의미합니다. 몰 질량은 화학 반응에 필요한 C5H5N의 양을 계산하는 데 사용되기 때문에 C5H5N의 중요한 특성입니다.
피리딘의 끓는점
피리딘의 끓는점은 115.2°C이다. C5H5N은 실온 및 압력에서 휘발성 액체이므로 공기 중으로 쉽게 증발합니다. C5H5N의 끓는점은 반응 중에 C5H5N이 증발하고 응축되는 온도에 영향을 미치기 때문에 화학 반응에서의 사용을 결정하는 데 중요합니다.
피리딘의 녹는점
피리딘의 녹는점은 -41.6°C이다. C5H5N은 상온 및 압력에서 무색 액체이지만 저온에서는 응고될 수 있습니다. C5H5N의 녹는점은 C5H5N이 고체에서 액체 상태로 변하는 온도에 영향을 주기 때문에 화학 반응에서의 용도를 결정하는 데 중요합니다.
피리딘 밀도 g/ml
C5H5N의 밀도는 실온 및 압력에서 약 0.982g/mL입니다. 이는 C5H5N 1밀리리터의 무게가 0.982그램임을 의미합니다. C5H5N의 밀도는 화학 반응에 필요한 C5H5N의 부피를 결정하는 데 중요합니다.
피리딘의 분자량
C5H5N의 분자량은 79.1g/mol입니다. 분자량은 C5H5N 분자에 있는 모든 원자의 원자량의 합입니다. 분자량은 화학 반응에 필요한 C5H5N의 양을 결정하는 데 중요합니다.
| 모습 | 무색 액체 |
| 비중 | 0.982g/ml |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 물고기의 |
| 몰 질량 | 79.1g/몰 |
| 밀도 | 0.982g/ml |
| 융합점 | -41.6°C |
| 비점 | 115.2°C |
| 플래시 도트 | 21°C |
| 물에 대한 용해도 | 혼용 가능 |
| 용해도 | 대부분의 유기용매에 용해됨 |
| 증기압 | 20°C에서 12.7kPa |
| 증기 밀도 | 2.7 |
| pKa | 5.23 |
| pH | 7 |
피리딘의 안전성과 위험성
피리딘(C5H5N)은 위험한 화학물질이므로 주의해서 취급해야 합니다. 흡입, 섭취, 피부 접촉 시 독성이 있으며 눈, 피부, 호흡기에 자극을 유발할 수 있습니다. C5H5N은 또한 가연성이며 공기와 폭발성 혼합물을 형성할 수 있습니다. C5H5N으로 작업할 때는 장갑과 호흡기 보호구를 포함한 적절한 보호 장비를 사용해야 합니다. C5H5N은 발화원에서 멀리 떨어진 서늘하고 건조하며 통풍이 잘 되는 곳에 보관해야 합니다. 우발적으로 노출된 경우 즉시 의사의 진료를 받으십시오. 환경 오염을 방지하려면 적절한 폐기 방법을 따라야 합니다.
| 위험 기호 | 티,엔 |
| 보안 설명 | 독성이 있고 환경에 위험함 |
| UN 식별 번호 | UN1282(피리딘), UN2312(피리딘 염기) |
| HS 코드 | 2933.39.90 |
| 위험 등급 | 6.1 (유독물질) |
| 포장그룹 | II |
| 독성 | LD50(경구, 쥐): 891 mg/kg |
피리딘의 합성 방법
Hantzsch 디히드로피리딘 합성, 치치바빈 합성 및 Bönnemann 고리화를 포함하여 피리딘(C5H5N)을 합성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
Hantzsch 디하이드로피리딘의 합성에는 아세트산이나 피페리딘과 같은 촉매 존재 하에서 알데히드, β-케토에스테르, 암모니아 또는 아세트산암모늄의 반응이 포함됩니다. 생성된 디히드로피리딘은 산화되어 C5H5N을 형성합니다.
치치바빈 합성은 나트륨 아미드와 같은 촉매 존재 하에서 아세틸렌과 암모니아의 반응을 포함합니다. 생성된 C5H5N은 증류에 의해 정제됩니다.
Bönnemann 고리화는 팔라듐 또는 니켈 촉매 존재 하에서 아세틸렌 유도체와 니트로 화합물의 반응을 포함합니다. 생성된 C5H5N은 증류 또는 크로마토그래피에 의해 정제됩니다.
C5H5N을 합성하는 또 다른 일반적인 방법은 N-산화물을 재배열하여 C5H5N을 형성하는 Smiles 재배열입니다.
이러한 각 방법에는 고유한 장점과 한계가 있으며, 방법 선택은 비용, 원자재 가용성, 최종 제품의 원하는 순도 및 수율과 같은 요소에 따라 달라집니다. 이러한 방법으로 작업할 때는 적절한 안전 예방 조치를 취하고 확립된 프로토콜을 따르는 것이 중요합니다.
피리딘의 용도
피리딘(C5H5N)은 제약, 농약, 폴리머 생산을 포함한 다양한 산업에서 다양한 용도로 사용됩니다.
제약 산업에서 C5H5N은 항히스타민제, 항생제, 항응고제 등 다양한 약물 합성의 원료로 사용됩니다. 또한 특정 약물의 용매 및 안정제로 사용할 수도 있습니다.
농화학 산업에서 C5H5N은 다양한 제초제, 살균제 및 살충제 합성의 원료로 사용됩니다. 또한 용매 및 일부 동물 사료 첨가제의 성분으로도 사용됩니다.
C5H5N은 고분자 및 플라스틱 생산에도 사용되며, 용매, 가소제 또는 가교제로 사용할 수 있습니다.
C5H5N의 다른 용도로는 특정 화학 반응의 촉매제, 부식 억제제, 다양한 분석 및 합성 절차를 위한 실험실 시약 등이 있습니다.
C5H5N의 다용성과 광범위한 적용으로 인해 많은 산업 분야에서 귀중한 화학 물질이 되었습니다. 그러나 C5H5N은 독성과 가연성으로 인해 조심스럽게 취급하고 확립된 안전 프로토콜을 따르는 것이 중요합니다.
질문:
Q: 피리딘은 방향족인가요?
A: 예, C5H5N은 평면 구조와 비편재화된 파이 전자로 인해 방향족 화합물로 간주됩니다.
Q: 피리딘(C5H5N)은 Kb가 1.7 x 10^-9인 염기입니다. 0.10 M 피리딘의 pH는 얼마입니까?
A: 0.10 M 피리딘의 pH를 풀기 위해 Kb라는 표현을 사용할 수 있습니다: Kb = [H+][C5H5N]/[C5H5NH+]. C5H5N은 약한 염기이기 때문에 [H+]는 [C5H5NH+]에 비해 무시할 수 있다고 가정할 수 있습니다. 그러므로 식을 Kb = [OH-][C5H5N]/[C5H5NH+]로 단순화할 수 있습니다. 값을 대입하면 Kb = (x^2)/(0.10 – x)를 얻습니다. 여기서 x는 수산화물 이온 농도입니다. x를 구하면 x = 1.0 x 10^-6 M이 됩니다. 따라서 0.10 M C5H5N의 pH는 약 8.0입니다.
Q: 피리딘은 강염기인가요?
A: 아니요, C5H5N은 KB가 1.7 x 10^-9인 약한 염기입니다.
Q: 피리딘 기반인가요?
A: 네, C5H5N은 산에서 양성자(H+)를 받아들일 수 있기 때문에 염기입니다.