Pyridin
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| Allgemeines | ||||||||||||
| Name | Pyridin | |||||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | C5H5N | |||||||||||
| CAS-Nummer | 110-86-1 | |||||||||||
| PubChem | 1049 | |||||||||||
| Kurzbeschreibung | farblose Flüssigkeit mit unangenehmem Geruch | |||||||||||
| Eigenschaften | ||||||||||||
| Molare Masse | 79,10 g·mol−1 | |||||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig |
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| Dichte |
0,982 g/cm3[1] |
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| Schmelzpunkt | ||||||||||||
| Siedepunkt |
115 °C[2] |
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| Dampfdruck | ||||||||||||
| Löslichkeit |
vollständig mischbar mit Wasser, gut löslich in Ethanol, Ether, Aceton, Ölen und Fetten, Chloroform, Petrolether und Ligroin |
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| Dipolmoment | 2,2 D (20 °C) | |||||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||||
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| MAK |
5 ml/m3; 16 mg/m3 |
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| LD50 | ||||||||||||
| WGK | 2 (wassergefährdend)[1] | |||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | ||||||||||||
Pyridin auch bekannt als Azin oder Azabenzol, ist ein Heteroaromat, also eine heterocyclische Verbindung mit aromatischen Eigenschaften (siehe Aromate). Man kann es sich vom Benzol abgeleitet denken, in dessen Ring eine C-H Gruppe durch ein Stickstoffatom ersetzt ist (daher der Name Azabenzol).
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Geschichte
Pyridin wurde zweifellos bereits zu alchemistischen Zeiten durch Erhitzen tierischen Materials in unreiner Form erhalten.[4] Anderson gelang 1849 als Erstem die Isolation der reinen Verbindung, welche er durch trockene Destillation aus Knochenöl, welches sich durch starkes Erhitzen trockener Knochen bildet, erhalten hatte.[5][6][7] Seinen Namen, welcher sich von griechisch Pyros (Feuer) ableitet, erhielt Pyridin analog Pyrrol von den heißen Bedingungen, welche zu seiner erstmaligen Isolierung erforderlich waren. Die Endung -in wurde im Einklang mit den bereits bekannten organischen Basen Anilin und Toluidin gewählt.
Die chemische Struktur von Pyridin konnte erst Jahrzehnte später endgültig aufgeklärt werden. Körner und Dewar postulierten zunächst unabhängig die Hypothese, dass eine Analogie zwischen Benzol und Naphthalin sowie Pyridin und Chinolin bestehe, in den Strukturen der ersteren müsse lediglich eine CH-Einheit durch ein Stickstoffatom ersetzt werden.[8] Die Bestätigung dieser Struktur gelang durch Reduktion von Pyridin mittels metallischen Natriums zu Piperidin, dessen Struktur zu dieser Zeit bereits bekannt war.
Pyridin war die erste synthetisch hergestellte heterocyclische Verbindung. 1877 gelang es William Ramsay Pyridin durch Durchleiten von Acetylen- und Blausäuregas durch ein rotglühendes Rohr darzustellen.[9]
[Bearbeiten] Natürliches Vorkommen
Pyridin kommt neben vielen anderen aromatischen Verbindungen im Steinkohlenteeröl vor. Salze von Pyridinderviaten sind in der belebten Natur häufig zu finden, wie zum Beispiel im Nicotinamidadenindinukleotid (NAD). Viele Pyridin-Derivate sind wichtige Naturstoffe, wie beispielsweise Nikotin, Nicotinamid, ein Vitamin, dessen Mangel Pellagra verursacht, oder Vitamin B6, auch Pyridoxin genannt.
[Bearbeiten] Gewinnung und Herstellung
Pyridin und alkylsubstituierte Pyridine wie beispielsweise Picoline werden durch Destillation oder Schwefelsäure-Extraktion aus Steinkohlenteer, in dem es zu 0,1 % vorkommt, gewonnen. Sie können auch aus Acetaldehyd und Ammoniak über eine für viele Pyridinderivate anwendbare Hantzsch-Synthese dargestellt werden.
[Bearbeiten] Physikalische und chemische Eigenschaften
Pyridin liegt bei Raumtemperatur als farblose, gesundheitsschädliche, übelriechende Flüssigkeit vor. Es ist mit Alkohol und Wasser mischbar, reagiert schwach basisch und bildet mit Chlorwasserstoffsäure (Salzsäure) ein kristallines Hydrochlorid, welches erst bei 145 °C schmilzt. Durch den elektronegativen Stickstoff ist der Ring relativ elektronenarm. Dies hemmt die sonst für aromatische Systeme typische elektrophile Substitution und begünstigt die Metallierung durch starke Basen.
[Bearbeiten] Verwendung
Pyridin wird als Base in vielen organisch-chemischen Synthesen eingesetzt, oft auch gleichzeitig als Lösungsmittel. Es dient auch als Synthesebaustein zur Herstellung einer Vielzahl von Stoffen wie Arzneimitteln und Herbiziden. Im Gemisch mit Picolinen wurde Pyridin manchmal zum Denaturieren von Ethanol zu Brennspiritus eingesetzt, ist heute aber oft durch ungiftigere Stoffe ersetzt.
[Bearbeiten] Nomenklatur
Kommt Pyridin als Substituent vor, wird wie bei anderen Heterocyclen die Endung -yl angehängt, also Pyridinyl, oder die gebräuchlichere Kurzform Pyridyl verwendet. Die Zählung der Ringpositionen beginnt mit "1" am Stickstoffatom und verläuft in Richtung der Anknüpfungsposition.
[Bearbeiten] Gefährdungspotential
Pyridin verursacht Reizungen an Haut und Schleimhäuten. Nach Verschlucken sind Übelkeit und Kopfschmerzen, in hohen Dosen auch Herz-Kreislaufstörungen, Kollaps und Bewusstlosigkeit möglich. Es besteht die Gefahr der Hautresorption und von irreversiblen Gesundheitsschäden. Bei längerer Exposition werden Leber und Nieren geschädigt. Durch den unangenehmen Geruch bei gleichzeitig niedriger Geruchsschwelle besteht jedoch eine gute Warnwirkung. Pyridin ist wassergefährdend.
[Bearbeiten] Methyl-Derivate
Picoline sind mono-Methyl-Pyridine,
Lutidine sind di-Methyl-Pyridine,
Collidine sind tri-Methyl-Pyridine.
[Bearbeiten] Siehe auch
[Bearbeiten] Literatur
- Eicher/ Hauptmann, Heterocyclic Chemistry, 2. Aufl. 2003, WILEY-VCH, Weinheim, S. 269-309. (Struktur, physikalische Eigenschaften, spektroskopische Eigenschaften; chemische Eigenschaften, Synthesen; wichtige Derivate, Naturstoffe, Medikamente; Nutzen als Reagenz, Baustein, Auxiliar in der org. Synthese)
[Bearbeiten] Einzelnachweise
- ↑ a b c d Sicherheitsdatenblatt der Merck KGaA, Darmstadt
- ↑ a b c Eintrag zu CAS-Nr. 110-86-1 in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 21. Oktober 2007 (JavaScript erforderlich)
- ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 110-86-1 im European chemical Substances Information System ESIS
- ↑ A. Weissberger (Hrsg.), A. Klingsberg (Hrsg.), R. A. Barnes, F. Brody, P. R. Ruby: Pyridine and its Derivatives, Bd. 1, 1960, Interscience Pub. Inc. New York.
- ↑ Th. v. Anderson: Producte der trocknen Destillation thierischer Materien, in: Liebigs Ann. 1849, 70, 32–38; doi:10.1002/jlac.18490700105.
- ↑ Th. Anderson: Ueber die Producte der trocknen Destillation thierischer Materien, in: Liebigs Ann. 1851, 80, 44–65; doi:10.1002/jlac.18510800104.
- ↑ Th. Anderson: Ueber die Producte der trocknen Destillation thierischer Materien, in: Liebigs Ann. 1855, 94, 358–365; doi:10.1002/jlac.18550940312.
- ↑ A. Ladenburg: Lectures on the history of the development of chemistry since the time of Lavoisier. Englische Übersetzung einer Vorlesung. Volltextzugriff.
- ↑ Über W. Ramsays Entdeckung in: Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1877, 10, 736; doi:10.1002/cber.187701001202.
