피페리딘은 하나의 질소 원자를 가진 6원 고리로 구성된 고리형 아민입니다. 이는 의약품, 살충제 및 유기 반응용 용매로 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 피페리딘 |
| 분자식 | C₅H₁₁N |
| CAS 번호 | 110-89-4 |
| 동의어 | 헥사히드로피리딘, 아자시클로헥산, 시클로펜티민 |
| 인치 | InChI=1S/C5H11N/c1-2-4-6-5-3-1/h6H,1-5H2 |
피페리딘의 성질
피페리딘 공식
헥사히드로피리딘의 화학식은 C₅H₁₁N입니다. 5개의 탄소 원자, 11개의 수소 원자, 1개의 질소 원자로 구성됩니다. 이 공식은 헥사하이드로피리딘 분자의 정확한 원소 구성을 나타냅니다.
피페리딘 몰 질량
헥사히드로피리딘의 몰 질량은 구성 원소의 원자 질량을 더하여 계산됩니다. 헥사하이드로피리딘(C₅H₁₁N)의 경우 몰 질량은 몰당 약 85.15g입니다. 이 값은 주어진 샘플에서 헥사하이드로피리딘의 양을 결정하는 데 유용합니다.
피페리딘 끓는점
헥사히드로피리딘의 끓는점은 약 섭씨 106도입니다. 이 온도는 헥사히드로피리딘의 액체 형태가 기체로 변하는 지점을 나타냅니다. 끓는점은 헥사하이드로피리딘을 사용하는 다양한 산업 공정에서 중요합니다.
피페리딘 융점
헥사하이드로피리딘의 녹는점은 약 -7℃입니다. 고체 헥사히드로피리딘이 액체 상태로 변하는 온도를 나타냅니다. 융점은 다양한 응용 분야에서 헥사하이드로피리딘을 취급하고 보관하는 데 중요한 특성입니다.
피페리딘 밀도 g/mL
헥사하이드로피리딘의 밀도는 밀리리터당 약 0.86그램(g/mL)입니다. 밀도는 단위 부피당 물질의 질량을 나타냅니다. 이 특성은 특정 용도에 필요한 헥사하이드로피리딘의 양을 결정하는 데 중요합니다.
피페리딘 분자량
헥사하이드로피리딘의 분자량은 몰당 약 85.15g입니다. 이는 헥사히드로피리딘 분자에 존재하는 모든 원자의 원자량의 합을 나타냅니다. 분자량은 헥사히드로피리딘과 관련된 다양한 화학 계산 및 반응에 사용되는 필수 매개변수입니다.
피페리딘의 구조
헥사히드로피리딘은 1개의 질소 원자와 5개의 탄소 원자를 포함하는 6원 고리로 구성된 고리 구조를 가지고 있습니다. 이 구조의 원자 배열은 헥사하이드로피리딘의 화학적 특성과 거동에 영향을 미칩니다. 구조를 이해하면 반응성과 상호 작용을 연구할 수 있습니다.
피페리딘의 용해도
헥사히드로피리딘은 물과 유기용매에 용해됩니다. 질소 원자의 존재로 인해 물 분자와 수소 결합을 형성합니다. 헥사히드로피리딘의 용해도 덕분에 다양한 화학 공정에서 용매로, 유기 합성에서 시약으로 사용할 수 있습니다.
| 모습 | 투명한 액체 |
| 비중 | 0.862g/ml |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 강함, 암모니아성 |
| 몰 질량 | 85.15g/몰 |
| 밀도 | 0.862g/ml |
| 융합점 | -7°C |
| 비점 | 106°C |
| 플래시 도트 | 9°C |
| 물에 대한 용해도 | 혼용 가능 |
| 용해도 | 물, 유기용매 등 극성용매에 용해됨 |
| 증기압 | 25°C에서 7.4mmHg |
| 증기 밀도 | 2.95(공기=1) |
| pKa | 11.24 |
| pH | 기초적인 |
피페리딘의 안전성과 위험성
헥사히드로피리딘은 여러 가지 안전 위험을 초래하므로 주의해서 취급해야 합니다. 피부, 눈, 호흡기에 자극적입니다. 직접 접촉하면 화상이나 자극을 유발할 수 있습니다. 헥사하이드로피리딘 증기를 흡입하면 호흡곤란과 폐 손상을 일으킬 수 있습니다. 이는 가연성이며 공기와 폭발성 혼합물을 형성할 수 있습니다. 가열되면 질소산화물을 포함한 독성 연기를 방출할 수 있습니다. 헥사하이드로피리딘을 사용할 때는 적절한 환기와 장갑, 고글과 같은 개인 보호 장비가 필요합니다. 또한 발화원에서 멀리 떨어진 서늘하고 통풍이 잘 되는 곳에 보관해야 합니다. 잠재적 위험을 최소화하려면 헥사하이드로피리딘을 취급할 때 안전 프로토콜에 대한 적절한 교육과 지식이 필수적입니다.
| 위험 기호 | 두개골과 이미지, 불꽃, 부식성 |
| 보안 설명 | 피부와 눈에 닿지 않도록 하세요. 환기가 잘 되는 곳에서 사용하세요. 발화원으로부터 멀리 보관하십시오. |
| UN 식별 번호 | UN No. 2879(피페리딘용) |
| HS 코드 | 2933.99.80 |
| 위험 등급 | 클래스 6.1(독성 물질) |
| 포장그룹 | 포장 그룹 II |
| 독성 | 피페리딘은 독성이 있으며 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 흡입, 섭취 또는 피부 흡수를 피해야 합니다. 장기간 또는 반복 노출되면 장기 손상이나 호흡기 문제를 일으킬 수 있습니다. 취급 및 보관 중에는 적절한 보호 조치를 취해야 합니다. |
피페리딘 합성 방법
헥사히드로피리딘을 합성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
일반적으로 사용되는 방법은 1,5-디할로펜탄과 암모니아 의 반응을 포함합니다. 이 과정에서 아미노기(-NH2)는 친핵성 치환을 거쳐 할로겐 원자를 대체합니다. 또 다른 방법은 팔라듐이나 백금과 같은 촉매 위에 수소 가스를 사용하여 피리딘을 환원시키는 것입니다. 이 환원 반응은 질소 원자에 두 개의 수소 원자를 첨가하여 피리딘을 헥사히드로피리딘으로 전환시킵니다.
추가적으로, 피리디늄염 또는 피리딘 유도체의 수소화는 헥사히드로피리딘을 생성합니다. 이 수소화 공정은 적절한 촉매를 사용하여 고압 및 온도에서 발생합니다. 또 다른 접근법은 2,5-디메틸피롤을 아세틸렌 과 반응시킨 후 수소화하여 헥사히드로피리딘을 생성하는 것입니다.
또한, 시클로펜타논 또는 그 유도체를 암모니아 또는 1차 아민으로 환원성 아민화하면 헥사히드로피리딘이 형성될 수도 있습니다. 이 반응에는 케톤 그룹에 아미노 그룹이 추가된 후 환원되어 헥사하이드로피리딘 고리가 형성되는 과정이 포함됩니다.
전반적으로 이러한 합성 방법을 통해 다양한 원료로부터 헥사히드로피리딘을 얻을 수 있어 다양한 산업 및 연구 환경에서 생산이 가능해집니다. 방법 선택은 원자재 가용성, 원하는 수율 및 특정 적용 요구 사항과 같은 요소에 따라 달라집니다.
피페리딘의 용도
헥사히드로피리딘은 다양한 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 여러 가지 응용 분야를 가지고 있습니다. 헥사하이드로피리딘의 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 제약 산업: 제약 산업은 헥사히드로피리딘을 빌딩 블록으로 사용하여 많은 제약 화합물을 합성합니다. 이는 항히스타민제, 항정신병제, 진통제, 항바이러스제와 같은 약물 생산에 중요한 역할을 합니다.
- 농약: 헥사히드로피리딘은 제조업체가 생산에 사용하기 때문에 살충제 및 살충제의 효과를 향상시킵니다. 해충 방제를 개선하고 작물 수확량을 향상시킵니다.
- 유기 합성: 헥사히드로피리딘은 유기 반응에서 촉매 또는 용매 역할을 하여 축합, 고리화 및 산화 과정을 촉진합니다. 다양한 화합물의 합성이 가능해집니다.
- 고무 산업: 고무 산업에서 헥사하이드로피리딘은 가황 촉진제 역할을 합니다. 고무고분자의 가교결합을 향상시켜 고무제품의 기계적 강도, 탄성, 내구성을 향상시킵니다.
- 용매: 헥사히드로피리딘은 다양한 유기 화합물의 용매 역할을 하여 추출 공정, 화학 반응 및 제약 제제의 매질로 유용합니다. 다양한 물질을 용해시킵니다.
- 부식 억제제: 헥사히드로피리딘은 부식 억제제로 작용하여 금속 표면이 열화되지 않도록 보호합니다. 금속에 보호막을 형성하여 부식 반응을 늦추거나 방지합니다.
- 실험실 시약: 연구원들은 실험실 실험, 특히 유기 화학에서 시약으로 헥사히드로피리딘을 사용합니다. N- 알킬화 및 개환 반응과 같은 반응에 적극적으로 참여하여 원하는 화합물의 합성을 촉진합니다.
- 화학 중간체: 헥사히드로피리딘 유도체는 염료, 향료 및 계면활성제를 포함한 다양한 화학 물질 생산에서 중간체 역할을 합니다.
이러한 응용 분야는 헥사히드로피리딘이 여러 산업 분야에서 수행하는 다양하고 가치 있는 역할을 보여 주며, 의약품, 농약, 고무 제품 등의 개발에 기여합니다.
질문:
Q: 피페리딘의 pKa는 무엇입니까?
A: 헥사하이드로피리딘의 pKa는 약 11.24입니다.
Q: 디에틸 말로네이트의 pKa는 무엇입니까?
A: 디에틸 말로네이트의 pKa는 약 12.5입니다.
Q: 모르폴린의 공액산이 피페리딘의 공액산보다 더 산성인 이유는 무엇입니까?
A: 모르폴린 짝산은 모르폴린 고리에 전자를 끄는 산소 원자가 존재하기 때문에 더 산성이며, 이는 짝산의 양전하를 안정화시킵니다.
Q: 디벤조풀벤-피페리딘 부가물을 제거하는 방법은 무엇입니까?
A: 디벤조풀벤-피페리딘 부가물은 특정 조건과 원하는 순도에 따라 용매 추출, 크로마토그래피 또는 재결정화와 같은 적절한 정제 기술을 통해 제거할 수 있습니다.
Q: 수행한 반응에서 피페리딘의 역할은 무엇입니까?
A: 헥사히드로피리딘은 특정 반응 조건 및 요구 사항에 따라 촉매, 염기 또는 시약으로 작용할 수 있습니다.
Q: 피페리딘은 THF와 섞일 수 있습니까?
A: 예, 헥사히드로피리딘은 THF(테트라히드로푸란)와 섞일 수 있습니다.
Q: 피페리딘과 DMF를 결합하면 어떻게 되나요?
A: 헥사히드로피리딘과 DMF(디메틸포름아미드)가 결합되면 반응 조건과 다른 반응물이나 촉매의 존재 여부에 따라 잠재적으로 다양한 반응이 일어날 수 있습니다.
Q: 피페리딘이 0.120M이고 염화물 염이 0.079M인 용액의 pH는 얼마입니까?
A: 용액의 pH는 헥사하이드로피리딘의 pKa와 염화물 염의 해리에 따라 달라지며, 정확한 pH 값을 결정하려면 추가 계산이 필요합니다.
Q: 피페리딘 고리를 깨는 방법은 무엇입니까?
A: 헥사하이드로피리딘 고리를 끊는 것은 적절한 시약과 반응 조건을 사용하여 산화, 환원 또는 개환 반응과 같은 다양한 방법으로 달성할 수 있습니다.
Q: 피리딘이나 피페리딘의 염기성?
A: 헥사히드로피리딘은 고리에 더 친핵성 질소 원자가 존재하기 때문에 일반적으로 피리딘보다 더 염기성이며, 양성자를 더 쉽게 기증할 수 있습니다.