Structure de pipéridine, synthèse, dérivés, réactions

La Pipéridine C'est un composé organique dont la formule condensée est (ch₂)₅NH. Il se compose d'une amine secondaire cyclique, où le groupe amino, NH, fait partie d'un anneau hexagonal, qui est hétérocyclique, en raison de la présence de l'atome d'azote.

La pipéridine devient la version nitrogène du cyclohexan. Par exemple, notez dans l'image inférieure la formule structurelle de la pipéridine: elle est très similaire à celle du cyclohexan, avec la seule différence que l'un des groupes de méthylène, Cho₂, a été remplacé par un NH.

Formule structurelle de la pipéridine. Source: Neurotoger / domaine public

Le nom curieux de cette amine vient du mot latin «piper», ce qui signifie du poivre, car il était dans le poivre noir où pour la première fois il a été trouvé et synthétisé. En fait, l'arôme de la pipéridine est confus par celui d'un mélange de poivre et de poisson.

Son anneau hexagonal et hétérocyclique est également présenté dans de nombreux alcaloïdes et médicaments, de sorte que la pipéridine est destinée à la synthèse organique de ces produits; comme la morphine, le minexidil et le goût.

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Structure

Structure moléculaire de pipéridine. Source: Benjah-Bmm27 / Domaine public

Dans l'image supérieure, nous avons la structure moléculaire de la pipéridine, représentée par un modèle de sphères et de barres. Les sphères noires, correspondant aux atomes de carbone, constituent le squelette qui serait le même du cyclohexane si ce n'est pas pour l'atome d'azote, celui de la sphère bleuâtre.

Ici, vous pouvez voir les cinq unités de méthylène, ch₂, et la voie dans la façon dont leurs atomes d'hydrogène sont disposés. De même, le groupe amino secondaire est clairement observé, dont l'azote électrique contribue à la polarité à la molécule.

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Par conséquent, la pipéridine a un moment dipolaire permanent, dans lequel la densité de charge négative est concentrée autour de NH.

En faisant de la pipéridine un moment dipolaire, ses forces ou interactions intermoléculaires sont principalement du type dipol-dipolo.

Parmi les interactions dipolo-dipolo, les ponts d'hydrogène établis par les groupes NH-NH de molécules de pipéridine voisines sont présents. En conséquence, la cohésion des molécules de pipéridine dans un liquide qui bout à une température de 106 ºC.

Conformations

L'anneau hexagonal de la pipéridine, comme celui du cyclohexan, n'est pas plat: ses atomes d'hydrogène alternent en position axiale (au-dessus ou en dessous) et équatoriale (dirigée vers les côtés). Ainsi, la pipéridine adopte plusieurs conformations spatiales, la chaise étant la plus importante et la plus stable.

L'image précédente montre l'un des quatre confóomères possibles dans lesquels l'atome d'hydrogène du groupe NH est situé en position équatoriale; Tandis que le couple d'électrons partagé à l'azote est situé en position axiale (en haut, dans ce cas).

Conformation axiale de la pipéridine. L'atome d'hydrogène en position axiale augmente la tension sœur sur l'anneau pour être trop proche des autres hydrogènes axiaux et adjacents. Source: Benjah-Bmm27 / Domaine public

Maintenant, un autre Confruero (image supérieure) est montré, dans lequel cette fois l'atome d'hydrogène du groupe NH est en position axiale (UP); et la paire d'électrons partagés à l'azote, en position équatoriale (à gauche).

De sorte qu'au total, il y a quatre conformères: deux avec l'hydrogène de NH dans les positions axiales et équatoriales, et deux autres dans lesquelles les positions relatives des électrons d'azote varient par rapport à la chaise.

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Les conformères dans lesquels l'hydrogène NH est en position équatoriale sont les plus stables, car ils souffrent de tensions stériques inférieures.

La synthèse

La première synthèse de la pipéridine. La pipérine réagit avec l'acide nitrique, détachant l'unité hétérocyclique dont la structure était déjà examinée.

Cependant, aux échelles industrielles, la synthèse de la pipéridine est préférée par l'hydrogénation catalytique de la pyridine:

Hydrogénation pyridine pour obtenir la pipéridine. Source: Steffen 962 via Wikipedia.

Hydogens, H₂, Ils rejoignent l'anneau de pyridine brisant leur système aromatique, pour lequel l'aide de catalyseurs métalliques est nécessaire.

Dérivés

Pirerina

Il est beaucoup plus important que la pipéridine elle-même, son unité structurelle, reconnaissable dans d'innombrables alcaloïdes et substances d'origine végétale. Par exemple, ci-dessous, vous avez la structure moléculaire de la pipérine:

Formule structurelle de la pipérine. Source: Neurotoger via Wikipedia.

Piperina a une structure hautement conjuguée; Autrement dit, il a plusieurs liens doubles coordonnés les uns avec les autres qui absorbent le rayonnement électromagnétique, et que d'une manière ou d'une autre, ils en font un composé non toxique pour la consommation humaine. Si c'est le cas, le poivre noir serait toxique.

Coniína

Le cycle hétérocyclique et hexagonal de la pipéridine se trouve également dans le coní, une neurotoxine extraite de la guérison, responsable de son odeur désagréable, et qui a également été utilisée pour empoisonner. Sa structure est:

Peut vous servir: amides Formule structurelle coniína. Source: Neurotoger / domaine public

Notez que la coniína n'est guère différente de la pipéridine par la présence d'un substituant propyl dans le carbone adjacent au groupe NH.

Ainsi, les dérivés de pipéridine sont obtenus en remplaçant les hydrogènes de l'anneau, ou l'hydrogène du même groupe NH, par d'autres groupes moléculaires ou fragments.

Morphine

Formule structurelle de la morphine. Source: Neurotoger / domaine public

La morphine est un autre dérivé naturel de la pipéridine. Cette fois, le ring pipéridine est fusionné avec d'autres anneaux et fait remarquer de l'avion, en direction de l'observateur. Il est identifié car il forme un lien avec le groupe CHO₃.

Drogues

La pipéridine et ses dérivés sont utilisés pour la conception et la synthèse de différents types de médicaments. Par conséquent, ce sont des dérivés synthétiques de la pipéridine. Trois d'entre eux sont ensuite répertoriés avec leurs formules structurelles respectives:

Rispéridone, un antipsychotique atypique prescrit pour le traitement de plusieurs troubles mentaux. Source: fvasconcellos (discours • contribs) / domaine public Minoxidil, un vasodilatateur généralement utilisé pour faire face à l'alopécie. Source: Vaccinaliste / domaine public Icaridine ou picaridine, un insectifuge qui compose la formulation des offres. Source: ArrowsMaster / CC By-S (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)

Les références

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