Pirrolidina

pirrolidina
Nombres alternativos
tetrahidropirrol
azaciclopentano
azolidina
Características generales
Fórmula molecular o crudaC 4 H 9 N
Masa molecular ( u )71.12
Apariencialíquido incoloro con olor acre
número CAS123-75-1
Número EINECS204-648-7
PubChem31268
SONRISASC1CCNC1
Propiedades fisicoquímicas
Densidad (g / cm 3 , en cs )0.86
Constante de disociación ácida (pKa) a 298 K.11.3
Solubilidad en aguamiscible
Temperatura de fusión-63 °C (210,15 K)
Temperatura de ebullición87 °C (360,15 K)
Presión de vapor ( Pa ) a 293,15 K.6,450
Información de seguridad
punto de llama3 °C (276,15 K)
Límites de explosión1.6-10.6% V
Temperatura de autoignición320 °C (593,15 K)
Símbolos de peligro químico
peligro
Frases H225 - 332 - 302 - 314
Consejo P210 - 233 - 280 - 301 + 330 + 331 - 305 + 351 + 338 - 309 + 310 [1]

La pirrolidina o azaciclopentano, también conocida como tetrahidropirrol , es un compuesto orgánico de fórmula molecular C 4 H 9 N. Es una amina secundaria cíclica formada por un anillo heterocíclico de cinco átomos , de los cuales 4 son de carbono y 1 de nitrógeno . A temperatura ambiente aparece como un líquido volátil, incoloro si es puro, tiende a amarillear en el aire, con un característico olor a amoníaco y a pescado. Es completamente miscible con agua, [2] al igual que la piperidina (molécula homóloga con ciclo de 6 términos) y el tetrahidrofurano (THF), es muy soluble en éter y alcohol y en solventes orgánicos comunes que no son puramente hidrocarbonados. [3] La pirrolidina es un intermediario sintético importante en los campos farmacéutico y de química fina .

Ocurrencia

El anillo de pirrolidina está presente en la estructura de los aminoácidos prolina e hidroxiprolina y en la molécula de nicotina como un derivado de N -metilo.

La pirrolidina se ha encontrado de forma natural en las hojas de plantas como el tabaco , la zanahoria y la belladona . [4] La estructura cíclica de la pirrolidina está presente en muchos alcaloides naturales , como la nicotina y la higrina . También está presente en muchos medicamentos, como la prociclidina y el bepridil . También pasa a formar parte de la estructura de los racetams (por ejemplo, piracetam , aniracetam y oxiracetam ) y de varios pesticidas .

Resumen

La pirrolidina se puede sintetizar haciendo reaccionar tetrahidrofurano con amoníaco en fase gaseosa, en presencia de óxido de aluminio que cataliza la deshidratación . [5] Otro método consiste en la hidrogenación del pirrol , que a su vez puede obtenerse por deshidrogenación de la pirrolidina (reacción inversa).

Basicidad

La pirrolidina, a pesar de estar entre las bases débiles (ya que K b  << 1), es una base algo más fuerte que el amoníaco y más fuerte que la dimetilamina (la más fuerte de las metilaminas) y también un poco más fuerte que la dietilamina (la correspondiente amina de cadena abierta), que la sitúa entre las aminas simples con mayor carácter básico. Su ácido conjugado tiene un pK a  = 11,27, que corresponde a la pirrolidina a un pK b  = 2,73; [6] una solución acuosa del mismo a una concentración de 100 g/L tiene un pH de 12,9 a 20°C. [2]

Reacciones

En química orgánica, la pirrolidina se usa para activar cetonas y aldehídos (que tienen al menos un átomo de H en la posición α del carbonilo ) hacia la adición nucleófila mediante la formación de una enamina ; [7] en este mismo papel, además de una amina heterocíclica secundaria, se puede citar su homólogo de seis miembros piperidina , o incluso morfolina . [8] Reacciona con ácido nitroso o nitritos alcalinos en medio ácido para dar la correspondiente nitrosamina , N -nitrosopirrolidina (CH 2 ) 4 N – N = O. [9]

Notas

  1. ^ Hoja informativa de IFA-GESTIS Archivado el 16 de octubre de 2019 en Internet Archive .
  2. ^ a b GESTIS-Stoffdatenbank , en gestis.dguv.de . Consultado el 4 de junio de 2021 .
  3. ^ PubChem , piperidina , en pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 12 de junio de 2022 .
  4. ^ Derek Barton, Koji Nakanishi; Otto Meth-Cohn, Química integral de productos naturales: aminoácidos, péptidos, porfirinas y alcaloides , Pergamon, 2001, ISBN 978-0-08-043156-7 .  
  5. ^ Patente de EE. UU. 2525584 , "Producción de pirrolidina"
  6. ^ Pasillo, Hong Kong, J. Am. Chem. Soc. , 1957 , 79 , 5441. DOI10.1021 / ja01577a030
  7. ^ ROC Norman, 7.2 , en ORGANIC CHEMISTRY Principles and Applications to Synthesis , traducción de Paolo Da Re, Piccin, 1973, pp. 242-243.
  8. ^ Michael B. Smith y Jerry March, QUÍMICA ORGÁNICA AVANZADA DE MARZO , 6.ª ed., 2007, p. 635, ISBN  978-0-471-72091-1 .
  9. ^ Michael B. Smith y Jerry March, QUÍMICA ORGÁNICA AVANZADA DE MARZO , 6.ª ed., 2007, págs. 846-847, ISBN  978-0-471-72091-1 .

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