哌啶 Piperidine

编号系统

CAS号：110-89-4

MDL号：MFCD00005979

EINECS号：203-813-0

RTECS号：TM3500000

BRN号：102438

PubChem号：24865722

物性数据

1.性状：无色澄清液体，有类似氨的气味。^[12]

2.熔点（ºC）：-9~-7^[13]

3.沸点（ºC）：106^[14]

4.相对密度（水=1）：0.86^[15]

5.相对蒸气密度（空气=1）：3.0^[16]

6.饱和蒸气压（kPa）：3.06（20ºC）^[17]

7.燃烧热（kJ/mol）：-3455.2^[18]

8.临界压力（MPa）：4.65^[19]

9.辛醇/水分配系数：0.84^[20]

10.闪点（ºC）：3；16（CC）^[21]

11.爆炸上限（%）：10^[22]

12.爆炸下限（%）：1.4^[23]

13.溶解性：溶于水、乙醇、乙醚、苯、氯仿。^[24]

14.黏度（mPa·s,20ºC）：1.486

15.黏度（mPa·s,25ºC）：1.370

16.生成热（KJ/mol,25ºC）：88.15

17.燃烧热（KJ/mol,定容）：3453

18.比热容（KJ/(kg·K) ,25ºC,定压）：2.114

19.电导率（S/m,25ºC）：3.8×10^-7

20.蒸气压（kPa,21.13ºC）：3.29

21.热导率（W/(m·K),室温）：0.180

毒理学数据

1、急性毒性：

大鼠经口LD50：50mg/kg； 兔子经皮LD50：320mg/kg；小鼠吸入LC50：6000mg/m3/2H；

2、中等毒性，对眼睛和皮肤有强烈刺激性并是升压剂。小剂量可刺激交感和副交感神经节，大剂量反而有抑制作用，误服后可引起虚弱、恶心、流涎、呼吸困难、肌肉瘫痪和窒息。中毒动物表现为恶心、呕吐、流涎、呼吸困难、心率增快、血压升高、无力、抽搐和瘫痪。豚鼠涂皮，引起剧烈刺激。滴入兔眼，产生严重刺激，伴角膜永久性损害。

3.急性毒性^[25]

LD50：400mg/kg（大鼠经口）；276mg/kg（兔经皮）

LC50：6000mg/m³（小鼠吸入，2h）

4.刺激性^[26]

家兔经皮：5mg（24h），重度刺激。

家兔经眼：250μg（24h），重度刺激。

生态学数据

1.生态毒性  暂无资料

2.生物降解性^[27]  MITI-I测试，初始浓度100ppm，污泥浓度30ppm，2周后降解66.9%。

3.非生物降解性  暂无资料

分子结构数据

1、摩尔折射率：26.40

2、摩尔体积（cm³/mol）：102.4

3、等张比容（90.2K）：233.0

4、表面张力（dyne/cm）：26.7

5、极化率（10^-24cm³）：10.46

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无

2.氢键供体数量:1

3.氢键受体数量:1

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积12

7.重原子数量:6

8.表面电荷:0

9.复杂度:30.9

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

性质与稳定性

1.化学性质呈碱性（pK_a 11.1），与盐酸、氢溴酸等生成盐。与酰化剂反应生成N-酰基衍生物。与卤代烷反应生成N-烷基衍生物，进一步反应得到铵盐。哌啶经催化氧化或与浓硫酸加热可生成吡啶。

2.稳定性^[28]  稳定

3.禁配物^[29]  酸类、酸酐、强氧化剂

4.聚合危害^[30]  不聚合

贮存方法

储存注意事项^[31]  储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过37℃，保持容器密封。应与氧化剂、酸类、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

合成方法

1.由吡啶经催化氢化而得。将吡啶与镍催化剂加入高压釜中，加热至50℃时通入氢气，继续加热通氢，直至200℃，氢压至近7MPa不再吸氢为止。反应液经过滤，取滤液分馏，收集102-108℃馏出液，即得哌啶。另一种制备方法是将吡啶于无水乙醇中，加热，投入金属钠，反应结束后，用水蒸气蒸馏，蒸出哌啶和乙醇，用盐酸中和后蒸去乙醇即得哌啶盐酸盐，用氢氧化钠处理，可获得游离的哌啶。

2.以吡啶为原料，经催化氢化而得。催化剂为兰尼镍，温度从50℃逐步升到200℃，压力最高达5～7 MPa。通氢气至不吸收为止，反应液过滤，滤液蒸馏收集102～108℃馏分即为产品。

3.将吡啶与兰尼镍催化剂混合均匀后置于高压釜中，以氢气置换釜中空气，加热至50℃通氢气5000 kPa，继续加热至150℃搅拌，压力逐渐减至1000kPa，温度继续升至150～200℃，加氢气至7000kPa，反应后压力降至1000kPa，于200℃时再通氢气至7000kPa，通氢气约6～7次至不再吸收氢气为止。待反应液降至70℃左右降压，取上层清液过滤，滤液进行分馏得产品。

4.由吡啶电解还原制成。

精制方法：将派啶所含水分通过共沸蒸馏除去后，收集106℃的馏分。沸点117℃的馏分为四氢吡啶。也可以将哌啶制成N-亚硝基化合物或N-苯甲酰衍生物，通过氧化除去不饱和物质后再水解重新得到哌啶。

5.吡啶经电解还原可得哌啶，然后再用氢氧化钾脱水，精馏提纯。

6.NHD-99新型加氢催化剂催化工艺

①NHD-99催化剂制备　将配制好的Ni(NO3)2和M(NO3)3水溶液置于烧杯中，搅拌下加入金属氧化物载体，加热升温至90℃左右，加入尿素，出现沉淀。保温搅拌1～2h，冷却降温至40～50℃，过滤。用热水洗涤滤饼，然后在120℃下烘干10～14h。粉碎后煅烧，然后在450℃下用氢气还原。使用前将催化剂吸附规定量的稳定剂，再在空气中于90℃左右下处理5～6h。

②工艺过程　在一个带搅拌、温度计和通气管的不锈钢电加热高压反应釜中，将计算量的无水吡啶和甲醇（等质量比）、NHD-99催化剂（投料量的10%）置于反应釜中，密闭，氮气试漏，氢气置换完毕，加热升温至温度达170℃，通入氢气进行反应。反应压力6.5MPa，时间6h，反应完成后冷却降温，氮气置换后出料。滤出催化剂，装瓶供下次实验用。滤液送去精馏。在常压下回收溶剂和吡啶，然后截取102～108℃的馏分为产品。收率在96%以上。

用途

1.是环氧树脂常见的叔胺类固化剂之一，用量为每100份树脂加15份，固化条件为60℃/4h。也用作橡胶硫化促进剂、烯烃聚合催化剂、聚丙烯腈抽丝及有机合成用溶剂。医药上用作制造硝酸哌啶、盐酸哌啶止痛药、杀菌剂、润湿剂、局部麻醉剂的原料。亦可用作合成纤维染色用重氮氨基化合物的稳定剂、蒸气设备防腐剂等。

2.用作橡胶硫化促进剂，以及止痛药、杀菌剂、润湿剂、局部麻醉剂的原料。

3.用作聚丙烯腈抽丝用溶剂，有机合成用溶剂，活性亚甲基与醛反应的催化剂，烯烃聚合的催化剂，环氧树脂固化剂，蒸气设备的防腐剂以及合成纤维染色用重氮氨基化合物的稳定剂、橡胶硫化促进剂等。也用于制药工业和有机合成。

4.六氢吡啶是一种化学实验室常备的二级胺^[1]。它是一个典型的用于羟醛缩合(Knoevenagel缩合)反应和Michael加成反应的催化试剂，用于调节亚砜-亚磺酸重排的亲硫试剂，以及合成烯胺的试剂。

由吡啶制备六氢吡啶  在氢氧化钾的水溶液中，吡啶与镍铝合金反应生成六氢吡啶(式1)^[1]。

与酰胺酯反应制备胺  六氢吡啶与酰胺酯类化合物反应，选择性地断开酰胺键，从而得到胺类化合物 (式2，式3)^[2,3]。

酮与氰基化合物反应生成不饱和酰胺  在六氢吡啶存在下，酮类化合物与氰基化合物反应，生成不饱和酰胺 (式4)^[4]。

六氢吡啶与卤化芳香化合物的偶合反应  在乙醇溶液中，六氢吡啶与卤化芳香化合物可发生碳-氮键偶合反应 (式5)^[5]。

作为缩合反应的催化剂  六氢吡啶是一个广泛用于羟醛缩合的碱性催化剂，尤其适用于环合反应。它和羧酸组合可用于芳香类化合物与脂肪醛、酮或酯类化合物缩合反应中(式6)^[6]。

二醛的选择性环合反应  特殊的二级胺和酸性催化剂的组合，能够影响到二醛基环合的化学选择性和区域选择性反应，如化合物2和3的比例是19:1 (式7)^[7]。

六氢吡啶与三级胺的反应  在DMF为溶剂的条件下，六氢吡啶可以与三级胺发生反应 (式8)^[8]。

 

用于Robinson环缩合反应以及Michael加成反应  六氢吡啶还广泛地用于Robinson环缩合反应以及Michael加成反应 (式9，式10)^[9,10]。

六氢吡啶的亲硫性质  在Knoevenagel亚砜-亚磺酸重排反应中，六氢吡啶不但起到催化剂作用，而且还能切割S-O键 (式11)^[11]。

5.用作溶剂、有机合成中间体、环氧树脂交联剂、缩合催化剂等。^[32]

安全信息

危险运输编码：UN 2401 8/PG 1

危险品标志：易燃 有毒

安全标识：S16 S26 S27 S45

危险标识：R11 R34 R23/24

文献

1. Lunn, G.; Sansone, E. B. J. Org. Chem., 1986, 51, 513. 2. Shi, Z.-D.; Liu, H.; Zhang, M.; Worthy, K. M.; Bindu, L.; Yang, D.; Fisher, R. J.; Burke, T. R. Bioorg. Med. Chem., 2005, 13, 4200. 3. Lee, J.-Y.; Miller, J. J.; Hamilton, S. S.; Sigman, M. S. Org. Lett., 2005, 7, 1837. 4. Al-Omran, F.; El-Khair, A. A. J. Heterocycl. Chem., 2005, 42, 307. 5. Ding, Y.; Girardet, J.-L.; Smith, K. L.; Larson, G.; Prigaro, B.; Lai, V. C. H.; Zhong, W.; Wu, J. Z. Bioorg. Med. Chem. Lett., 2005, 15, 675. 6. Ma, Y.; Luo, W.; Quinn, P. J.; Liu, Z.; Hider, R. C. J. Med. Chem., 2004, 47, 6349. 7. Xing, C.; Zhu, S. J. Org. Chem., 2004, 69, 6486. 8. Kiselyov, A. S. Tetrahedron Lett., 2005, 46, 1177. 9. Snitman, D. L.; Tsai, M.Y.; Watt, D. S. Synth. Commun., 1978, 8, 195. 10. Tyndall, D. V.; Nakib, T. A.; Meegan, M. J. Tetrahedron Lett., 1988, 29, 2703. 11. Trost, B. M.; Grese, T. A. J. Org. Chem., 1991, 56, 3189. [1~11]参考书：现代有机合成试剂<性质、制备和反应>；胡跃飞 付华 编著；化学工业出版社；ISBN 7-5025-8542-7 [12~32]参考书：危险化学品安全技术全书.第一卷/张海峰主编.—2版.北京；化学工业出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

备注

暂无

表征图谱