피콜린

Picoline

피콜린은 메틸피리딘(CHCHN354)의 3개 이소머 중 어느 하나를 가리킨다. 모두 피리딘과 비슷한 독특한 냄새를 풍기는 무색의 액체들이다. 그것들은 물과 대부분의 유기 용매와 잘못 호환된다.

이름 CAS# m.p. (°C) b.p. (°C) 피리디늄 이온 pKa 구조화하다
2-메틸피리딘, α-피콜린, 2-피콜린 [109-06-8] -66.7 129.4 5.96 α-picoline
3-메틸피리딘, β-피콜린, 3-피콜린 [108-99-6] -18 141 5.63 β-picoline
4-메틸피리딘, γ-피콜린, 4-피콜린 [108-89-4] 3.6 145.4 5.98 γ-picoline

불특정 피콜린 이소체의 CAS 번호는 [1333-41-1]이다. 2-피콜린과 4-피콜린의 메틸 그룹은 반응성이 있다. 예를 들어 2-피콜린은 따뜻한 수산화나트륨이 존재하는 곳에서 아세트알데히드로 응축되어 2-프로페닐피리딘을 형성한다.



역사

피콜린은 1826년 독일의 화학자 오토 운베르도르벤 (1806년–1873년)에 의해 불순물 형태로 얻어졌는데, 그는 뼈의 열분해(로스트화)에 의해 그것을 얻었다.[1] 그는 불쾌한 냄새 때문에 그것을 오도린이라고 불렀다.[2] 1849년 스코틀랜드의 화학자 토마스 앤더슨(1819년–1874년)은 콜타르로부터 뼈의 열분해를 통해 순수한 형태로 피콜린을 준비했다.[3] 앤더슨은 또 콜타르 오일이 피콜린의 원천이었기 때문에 라틴어 pix(tar)와 oil(oil)을 합쳐 피콜린이라는 이름을 붙이기도 했다.[4][5] 1870년까지 독일의 화학자 아돌프 폰 배이어는 아크로멜레남모니아크(CH2=CH-CH=N-CHOH-CH=CH2)[6]의 건증류와 에탄올에 들어있는 암모니아(1,2,3-트리브로모프로판)를 가열하는 두 가지 방법으로 피콜린을 합성했다.[7]

1871년 영국의 화학자 겸 물리학자인 제임스 드워는 피콜린이 메틸피리딘이라고 추측했다.[8] 독일-이탈리아 화학자 빌헬름 쾨르너가 1869년 제안했던 피리딘의 구조가 정확하다면, 즉 피리딘이 벤젠(단일 결합과 이중 결합이 번갈아 일어나는 육각형 고리)과 유사하다면 메틸피리딘의 이소머가 3개 있어야 한다.[9] By 1879, the Austrian chemist Hugo Weidel had succeeded in isolating and characterizing three isomers of picoline, which he denoted α–, β–, and γ–picoline:[10] α–picoline was the main component of impure picoline; it was accompanied by small quantities of β–picoline; and γ–picoline was produced by Baeyer's dry distillation of acroleïnammoniak. 그리고 나서 와이델은 각각 피콜린의 이소머를 과망간산칼륨에 의해 산화시켜 카복실산으로 변형시켰다. 그는 α-피콜린 피콜린느 피콜린세우레(피콜린산)에서 그 산을 불렀다.[11] 그는 β–피콜린으로부터 얻은 산을 1873년 웨이델이 발견한 니코틴세우레(Nicotinic acid 또는 "niacin")[12]로 인식했다.[13] 와이델이 칼슘 소금을 산화칼슘으로 증류시켜 각 이소머의 카르복실산을 건조시켰을 때, 그 반응은 피리딘을 산출했고, 따라서 피콜린이 예상대로 메틸피리딘의 세 이소머의 혼합물이었음을 보여주었다.[14] 그러나 와이델은 3개의 이소머 중 어느 하나에 대해서도 피리딘핵의 질소 원자에 대한 메틸군의 위치를 결정하지 않았다.[15] 니아신, 즉 β–피콜린의 구조는 1883년 체코-오스트리아 화학자 즈덴코 한스 스크라우프와 알버트 코벤젤이 반복적으로 β–나프토키놀린을 산화시켜 제품 중에서 니아신을 발견함으로써 β–피콜린이 3메틸피리딘이라는 것을 증명하면서 결정되었다.[16]

환경 특성

피콜린은 카복실산보다 변동성이 크고 더 천천히 분해된다. 용적화(Volatilization)는 토양 층과 유기 물질에 대한 화합물의 흡착으로 인해 토양에서 물보다 훨씬 덜 광범위하다.[17] 피콜린 분해는 주로 박테리아에 의해 매개되는 것으로 보이며, 대다수의 고립체는 액티노박테리아에 속한다. 3-메틸피리딘은 다른 두 개의 이소머보다 더 느리게 분해되는데, 이는 헤테로사이클릭 링에서의 공명의 영향 때문일 가능성이 높다. 대부분의 단순한 피리딘 유도체와 마찬가지로 피콜린은 미생물의 성장에 필요한 것보다 더 많은 질소를 함유하고 있으며, 과도한 질소는 일반적으로 분해 과정에서 암모늄으로 환경으로 배출된다.[18]

참조

  1. ^ 피콜린에 대한 초기 연구의 역사는 다음을 참조하십시오.
    • Gmelin, Leopold; Watts, Henry, trans., eds. (1857). Handbook of Chemistry. vol. 11. London, England: Cavendish Society. pp. 263–272. volume= 추가 텍스트(도움말)
    • Fehling, Hermann Christian von; Hell, Carl, eds. (1890). Neues Handwörterbuch der Chemie [New Dictionary of Chemistry] (in German). vol. 5. Braunschweig, Germany: Friedrich Vieweg und Sohn. pp. 575–584. volume= 추가 텍스트(도움말)
    • Calm, Arthur; Buchka, Karl (1889–1891). Die Chemie des Pyridins und seiner Derivate [The Chemistry of Pyridine and its Derivatives] (in German). Braunschweig, Germany: Friedrich Wieweg und Sohn. pp. 62–68.
    • Wolffenstein, Richard (1922). Die Pflanzenalkaloide [The plant alkaloids] (in German). Berlin, Germany: Julius Springer. pp. 40–42. ISBN 9783642924491.
  2. ^ Unverdorben, Otto (1826). "Ueber das Verhalten der organischen Körper in höheren Temperaturen" [On the behavior of organic substances at high temperatures]. Annalen der Physik und Chemie. 2nd series (in German). 8: 253–265, 477–487. 운베르도벤은 255페이지에 피콜린 오딘이라는 이름을 붙였다.
  3. ^ 참조:
  4. ^ (앤더슨, 1849), 페이지 124.
  5. ^ (Fehling & Hell, 1890), 페이지 575.
  6. ^ (Wolffenstein, 1922), 페이지 42.
  7. ^ Baeyer, Adolf (1870). "Untersuchungen über die Basen der Pyridin- und Chinolinreihe. I. Ueber die Synthese des Picolins" [Investigations into the bases of the pyridine and quinoline series. I. On the synthesis of picoline]. Annalen der Chemie und Pharmacie (in German). 155 (3): 281–294. doi:10.1002/jlac.18701550304.
  8. ^ Dewar, James (27 January 1871). "On the oxidation products of picoline". Chemical News. 23: 38–41. p. 40부터: "만약 우리가 피콜린을 모든 가능성에서 메틸피리딘으로 간주한다면, …"
  9. ^ Koerner, W. (1869). "Synthèse d'une base isomère à la toluidine" [Synthesis of a base [that is] isomeric to toluidine]. Giornale di Scienze Naturali ed Economiche (Journal of Natural Science and Economics (Palermo, Italy)) (in French). 5: 111–114.
  10. ^ Weidel, H. (1879). "Studien über Verbindungen aus dem animalischen Theer" [On studies of compounds from animal tar]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (in German). 12 (2): 1989–2012. doi:10.1002/cber.187901202207. 2008년 페이지부터: "Eine volstándige Trennung gelingt nurdurch die Platindoppelsalze. Das des α-Picolins (wie ich es nenenen will) ist 슈베러 뢰슬리히 알스 제네스 데스 β-피콜린스." (두 이소머 중 [완전한 분리])는 백금으로 이중 염을 통해서만 성공한다. α-피콜린의 [이중 소금]은 (내가 부르겠지만) β-피콜린보다 덜 녹는다.) From p. 2011: "Es kann daher Baeyer's aus Acroleïnammoniak gewonnene Base vielleicht als das dritte, nach Koerner's Auffassungsweise mögliche γ-Picolin betrachtet werden." (Thus Baeyer's base that was obtained from acroleïnammoniak can perhaps be regarded, according to Körner's interpretation, as the third possible [isomer], γ-picoline.)
  11. ^ (Weidel, 1879), 페이지 1994.
  12. ^ (Weidel, 1879), 페이지 2004.
  13. ^ Weidel, H (1873). "Zur Kenntniss des Nicotins" [[Contribution] to our knowledge of nicotine]. Annalen der Chemie und Pharmacie. 165 (2): 328–349. doi:10.1002/jlac.18731650212.
  14. ^ 참조:
    • (Weidel, 1879년), 페이지 2000–2001년에, Weidel은 피콜린산의 디카르복시화가 피리딘을 산출한다는 것을 보여준다.
    • (Weidel, 1873년), 페이지 343에서 Weidel은 니아신의 디카복시화가 피리딘을 산출한다는 것을 보여준다.
    • (Weidel, 1879년), p. 2000년, Weidel은 피리딘과 같은 피콜린을 메틸 그룹 (CH3 – )이 붙어 있다: CHN---CH553.
    • (Weiel, 1879년) 페이지 2008에서, Weiel은 그의 피콜린 샘플이 최소한 두 개의 피콜린 이소머를 포함하고 있다고 말한다: " … ein Gemisch von zwei Isomeren … ( … 두 이소머의 혼합물)
  15. ^ 출처 (Weidel, 1879년), p. 2011: "Die mitgetheilten Thatsacen reich nich nich nicht aus, enendgultige or klaurungen namentlich der Isomerien, die offen interiven Stellung der CH3 -, resp. COOH-Gruppe zum stickstoff ihren haben, zu geben." (보고된 사실들은 분명히 질소[원자]에 상대적인 CH3 – 또는 COOH– 집단의 위치에 기초하고 있는 이등분자들에 대한 결정적인 이론적 설명을 제공하기에 충분하지 않다.)
  16. ^ Skraup, Zd. H.; Cobenzl, A. (1883). "Über α– and β–Naphthochinolin" [On α– and β–naphthoquinoline]. Monatshefte für Chemie (in German). 4: 436–479. doi:10.1007/BF01517985. S2CID 96180283. 455페이지의 니코틴세우어(니코틴산 또는 니아신)의 그림을 참조하십시오.
  17. ^ Sims, G. K.; Sommers, L.E. (1985). "Degradation of pyridine derivatives in soil". Journal of Environmental Quality. 14 (4): 580–584. doi:10.2134/jeq1985.00472425001400040022x.
  18. ^ Sims, G. K.; Sommers, L.E. (1986). "Biodegradation of pyridine derivatives in soil suspensions". Environmental Toxicology and Chemistry. 5 (6): 503–509. doi:10.1002/etc.5620050601.

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