و تأكسد هو مركب عضوي التي يتم تكثيف صيغة (CH 2) 5 NH. يتكون من أمين ثانوي دوري ، حيث تكون المجموعة الأمينية ، NH ، جزءًا من حلقة سداسية ، غير متجانسة ، بسبب وجود ذرة النيتروجين.
البيبيريدين هو النسخة النيتروجينية من الهكسان الحلقي. على سبيل المثال ، لاحظ في الصورة أدناه الصيغة الهيكلية للبيبيريدين: إنها تشبه إلى حد كبير تلك الخاصة بالسيكلوهكسان ، مع الاختلاف الوحيد الذي تم استبدال إحدى مجموعات الميثيلين ، CH 2 ، بـ NH.
الصيغة الهيكلية للبيبيريدين. المصدر: NEUROtiker / المجال العام
يأتي الاسم الغريب لهذا الأمين من الكلمة اللاتينية "بايبر" ، والتي تعني الفلفل ، كما هو الحال في الفلفل الأسود الذي تم العثور عليه وتصنيعه لأول مرة. في الواقع ، فإن رائحة البيبيريدين مخطئة لرائحة خليط من الفلفل والأسماك.
تتواجد الحلقة السداسية وغير المتجانسة الحلقية أيضًا في العديد من القلويدات والأدوية ، لذلك يتم استخدام البيبيريدين في التوليف العضوي لمثل هذه المنتجات ؛ مثل المورفين والمينوكسيديل والريسبيريدون.
بناء
التركيب الجزيئي للبيبيريدين. المصدر: Benjah-bmm27 / Public domain
في الصورة العلوية لدينا التركيب الجزيئي للبيبيريدين ، ممثلة بنموذج من الكرات والقضبان. تشكل الكرات السوداء ، المقابلة لذرات الكربون ، الهيكل العظمي الذي سيكون مثل الهكسان الحلقي إذا لم يكن لذرة النيتروجين ، ذرة الكرة المزرقة.
هنا يمكنك ان ترى وحدات الميثيلين خمسة، CH 2 ، وطريقة ترتيب ذرات الهيدروجين بهم. وبالمثل ، فإن المجموعة الأمينية الثانوية ، NH ، يتم ملاحظتها بوضوح ، والتي يوفر النيتروجين الكهربية الخاصة بها قطبية للجزيء.
لذلك ، يحتوي البيبيريدين على عزم دائم ثنائي القطب ، حيث تتركز كثافة الشحنة السالبة حول NH.
نظرًا لأن البيبريدين لديه عزم ثنائي القطب ، فإن قوى أو تفاعلاته بين الجزيئات تكون في الغالب من النوع ثنائي القطب ثنائي القطب.
من بين تفاعلات ثنائي القطب ، توجد روابط هيدروجينية أنشأتها مجموعات NH-NH لجزيئات بيبيريدين المجاورة. نتيجة لذلك ، تتحد جزيئات البيبيريدين في سائل يغلي عند درجة حرارة 106 درجة مئوية.
المطابقة
الحلقة السداسية للبيبيريدين ، مثل حلقة الهكسان الحلقي ، ليست مسطحة: تتناوب ذرات الهيدروجين في المواضع المحورية (أعلى أو أسفل) واستوائية (جانبية موجهة). وهكذا ، يتبنى بيبيريدين مختلف التشكيلات المكانية ، والكرسي هو الأكثر أهمية واستقراراً.
تُظهِر الصورة السابقة أحد العناصر الأربعة المحتملة التي توجد فيها ذرة الهيدروجين الخاصة بمجموعة NH في الموضع الاستوائي ؛ في حين أن زوج الإلكترونات غير مشترك في النيتروجين ، إلا أنهما موجودان في موضع محوري (لأعلى ، في هذه الحالة).
التشكل المحوري للبيبيريدين. تزيد ذرة الهيدروجين في الموضع المحوري من التوتر الستيري على الحلقة من خلال كونها قريبة جدًا من الهيدروجين المحوري والمجاور الآخر. المصدر: Benjah-bmm27 / Public domain
الآن يظهر مطابِق آخر (الصورة العلوية) ، حيث تكون ذرة الهيدروجين الخاصة بمجموعة NH هذه المرة في موضع محوري (لأعلى) ؛ وزوج إلكترونات النيتروجين غير المشتركة ، في الموضع الاستوائي (إلى اليسار).
في المجموع ، هناك أربعة مطابقة: اثنان بهيدروجين NH في المواضع المحورية والاستوائية ، واثنان آخران تتنوع فيهما المواضع النسبية لزوج إلكترونات النيتروجين فيما يتعلق بالكرسي.
تعتبر المطابقات التي يكون فيها هيدروجين NH في الموضع الاستوائي هي الأكثر استقرارًا ، نظرًا لحقيقة أنها تعاني من توترات فلكية أقل.
نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة
أول توليفات من البيبيريدين انطلقت من البيبيرين ، أحد مشتقاته الطبيعية وهو جزء من الفلفل الأسود والمسؤول عن العديد من الخصائص الحسية لهذا التوابل. يتفاعل بيبيرين مع حمض النيتريك ، ويطلق الوحدة الحلقية غير المتجانسة التي تم تعديل هيكلها بالفعل.
ومع ذلك ، على المستويات الصناعية ، يفضل تخليق البيبيريدين بالهدرجة التحفيزية للبيريدين:
هدرجة بيريدين للحصول على بيبيريدين. المصدر: Steffen 962 عبر ويكيبيديا.
ترتبط الهيدروجين ، H 2 ، بحلقة البيريدين ، مما يكسر نظامها العطري ، والذي يتطلب مساعدة المحفزات المعدنية.
المشتقات
بيبيرين
أكثر أهمية من البيبيريدين نفسه هو وحدته الهيكلية ، والتي يمكن التعرف عليها في قلويدات لا حصر لها ومواد من أصل نباتي. على سبيل المثال ، يوجد أدناه التركيب الجزيئي للبيبيرين:
الصيغة الهيكلية للبيبيرين. المصدر: Neurotiker عبر ويكيبيديا.
Piperine له هيكل مترافق للغاية. أي أنه يحتوي على العديد من الروابط المزدوجة المنسقة التي تمتص الإشعاع الكهرومغناطيسي ، وبطريقة أو بأخرى ، تجعله مركبًا غير سام للاستهلاك البشري. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فسيكون الفلفل الأسود سامًا.
كونيينا
تم العثور أيضًا على الحلقة الحلقية غير المتجانسة والسداسية للبيبيريدين في كونين ، وهو سم عصبي مستخرج من الشوكران ، وهو المسؤول عن رائحته الكريهة ، والذي استخدم أيضًا لتسميم سقراط. هيكلها هو:
الصيغة الهيكلية للكونيين. المصدر: NEUROtiker / المجال العام
لاحظ أن الكوني لا يختلف كثيرًا عن البيبيريدين من خلال وجود بديل البروبيل على الكربون المجاور لمجموعة NH.
وهكذا ، يتم الحصول على مشتقات البيبيريدين عن طريق استبدال هيدروجين الحلقة ، أو هيدروجين مجموعة NH نفسها ، بمجموعات أخرى أو أجزاء جزيئية.
مورفين
الصيغة التركيبية للمورفين. المصدر: NEUROtiker / المجال العام
المورفين هو أحد المشتقات الطبيعية للبيبيريدين. هذه المرة يتم دمج حلقة البيبيريدين مع حلقات أخرى ، وتشير إلى خارج المستوى في اتجاه المراقب. يتم تحديده لأنه يشكل رابطة مع مجموعة CH 3.
المخدرات
تُستخدم البيبيريدين ومشتقاته في تصميم وتصنيع أنواع مختلفة من الأدوية. لذلك ، فهي مشتقات اصطناعية من بيبيريدين. تم سرد ثلاثة منهم أدناه مع الصيغ الهيكلية الخاصة بكل منهم:
ريسبيريدون Risperidone ، أحد مضادات الذهان غير التقليدية الموصوفة لعلاج الاضطرابات النفسية المتعددة. المصدر: Fvasconcellos (نقاش • مساهمات) / المجال العام
مينوكسيديل ، موسع للأوعية يستخدم بشكل عام للتعامل مع تساقط الشعر. المصدر: التطعيم / المجال العام
Icaridin أو picaridin ، طارد الحشرات الذي يشكل تركيبة طارد الحشرات. المصدر: Arrowsmaster / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)
المراجع
- غراهام سولومونز تي دبليو ، كريج ب. فريهل. (2011). الكيمياء العضوية. (الطبعة العاشرة). وايلي بلس.
- كاري ف. (2008). الكيمياء العضوية. (الطبعة السادسة). ماك جراو هيل.
- موريسون وبويد. (1987). الكيمياء العضوية. (الطبعه الخامسة). أديسون ويسلي الأيبيرية الأمريكية.
- ويكيبيديا. (2020). بيبيريديني. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
- المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (2020). بيبيريديني. قاعدة بيانات PubChem. ، إدارة البحث الجنائي = 8082. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Elsevier BV (2020). بيبيريديني. ScienceDirect. تم الاسترجاع من: sciencedirect.com
- هارولد دي بانكس. (1992). تخليق بيبيدين.. تم الاسترجاع من: apps.dtic.mil