哌啶 | 110-89-4

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 哌啶类
• 中文名称: 哌啶
• 中文别名: 氮杂环己烷；氮己环；一氮六环；六氢吡啶
• 英文名称: piperidine
• 英文别名: hexahydropyridine；piperidin；pλ6eridine
• CAS: 110-89-4
• 化学式: C₅H₁₁N
• 分子量: 85.149
• InChiKey: NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 稳定性/保质期：

  1. 化学性质呈碱性（pKa 11.1），能与盐酸、氢溴酸等生成盐。与酰化剂反应可生成N-酰基衍生物，与卤代烷反应则生成N-烷基衍生物，并进一步转化为铵盐。哌啶经过催化氧化或在浓硫酸作用下加热可以生成吡啶。

  2. 稳定性良好。

  3. 避免接触酸类、酸酐和强氧化剂。

  4. 不会发生聚合反应。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.8
• 重原子数：
  6
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  1.0
• 拓扑面积：
  12
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  1

ADMET

代谢

哺乳动物在体内合成哌啶，可能来源于氨基酸赖氨酸。...在生理条件下，包括人类在内的哺乳动物通过尿液排出几毫克每升的哌啶。哌啶在大鼠肝微粒体的体外研究中已被证实发生氧化代谢。然而，由于缺乏定量数据，无法评估这一代谢途径的重要性。

Mammals synthesize piperidine in the body, probably from the amino acid lysine. ... Mammals, including humans, excrete piperidine in urine in amounts of several mg/L under physiological conditions. Piperidine has been demonstrated to undergo oxidative metabolism in vitro in studies on rat liver microsomes. However, in the absence of quantitative data the importance of this metabolic route cannot be assessed.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

哌啶，一种强碱，以不变的形式排出，并且是尿液的正常组成部分，可能来源于肠道微生物形成的尸胺的微量。

Piperidine, a strong base, is excreted unchanged, & is normal constituent of urine probably arising from traces of cadaverine formed by intestinal micro-organisms.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

在大鼠中，大部分的(3)H哌啶剂量未经改变就被排出体外。确定了两种主要代谢物，为3-和4-羟基哌啶。这两种化合物也在未经处理的动物体内发现，因此它们很可能是外源性或内源性哌啶的代谢物。这些代谢物代表了一种解毒机制，因为它们缺乏母体化合物的强大药理活性。

In rats most of an ip dose of (3)H piperidine was excreted unchanged. Two major metabolites were identified as 3- and 4-hydroxypiperidine. Both compounds were also found in untreated animals and thus are probably metabolites of piperidine of exogenous or endogenous origin. These metabolites represent a detoxification mechanism, since they lack the potent pharmacological activities of the parent compound.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

阿片类药物和含有哌啶环的麻醉药的代谢研究表明，发生了N-羟基化、6-氧代衍生物的形成以及C-氧化环断裂。在大鼠的胃内容物、离体胃和离体小肠中，从哌啶和亚硝酸钠合成了N-亚硝基哌啶。

Metabolic studies of analgesics and anesthetics containing the piperidine ring have demonstrated the occurrence of N-hydroxylation, formation of a 6-oxo-derivative, and C-oxidative ring cleavage. N-nitrosopiperidine has been synthesized from piperidine and sodium nitrite in the gastric contents, isolated stomach and isolated small intestine of rats.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 暴露途径

该物质可以通过吸入其蒸汽、通过皮肤接触以及摄入进入人体。

The substance can be absorbed into the body by inhalation of its vapour, through the skin and by ingestion.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 吸入症状

灼热感。咳嗽。呼吸困难。气短。喉咙痛。症状可能延迟出现。

Burning sensation. Cough. Laboured breathing. Shortness of breath. Sore throat. Symptoms may be delayed.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 皮肤症状

可能会被吸收！红色。皮肤烧伤。疼痛。

MAY BE ABSORBED! Redness. Skin burns. Pain.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 眼睛症状

红斑。疼痛。视力模糊。严重深度烧伤。

Redness. Pain. Blurred vision. Severe deep burns.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 摄入症状

腹部疼痛。灼热感。呼吸困难。休克或晕厥。

Abdominal pain. Burning sensation. Laboured breathing. Shock or collapse.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

吸收、分配和排泄

哌啶可以通过消化道、皮肤和吸入途径被吸收。

... Piperidine is absorbed through the GI tract, through the skin and by inhalation.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

它从胃肠道吸收良好，通过皮肤的吸收足以导致小动物死亡。

It is well absorbed from gastrointestinal tract and absorption through skin is sufficient to produce death in small animals.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

哺乳动物在体内合成哌啶，可能来源于氨基酸赖氨酸。...在生理条件下，包括人类在内的哺乳动物通过尿液排出几毫克每升的哌啶。

Mammals synthesize piperidine in the body, probably from the amino acid lysine. ... Mammals, including humans, excrete piperidine in urine in amounts of several mg/L under physiological conditions.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

在母鸡中，注射剂量的35%至70%会迅速以不变的形式通过尿液排出。当将哌啶静脉注射到大鼠体内时，哌啶以指数形式消失，半衰期为20分钟。在大鼠中，大部分的哌啶（3H）通过注射ip剂量的形式未经改变就被排出。

In hens, 35 to 70% of an injected dose is rapidly excreted unchanged in the urine. ... When injected iv into rats, piperidine disappeared exponentially with a half-life of 20 min. ... In rats most of an ip dose of (3)H piperidine was excreted unchanged.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

制备方法与用途

六氢吡啶是一种重要的有机化合物，具有多种应用领域和化学反应特性：

用途

1. 固化剂：在环氧树脂中用作常见的叔胺类固化剂。
2. 橡胶硫化促进剂：用于橡胶加工行业作为辅助硫化剂。
3. 烯烃聚合催化剂：在高分子合成过程中起到催化作用。
4. 溶剂和有机合成中间体：广泛应用于有机化学合成中。

化学性质

• 二级胺性质：六氢吡啶具有二级胺的特征，可以参与多种胺类反应。
• 催化性能：作为碱性催化剂，在缩合反应、Michael加成反应等过程中表现出良好效果。
• 环境友好型应用：由于其低毒性及可生物降解特性，部分用途体现了环保理念。

制备方法

主要通过以下途径制得：

1. 氢化法：以吡啶为原料，在碱性条件下与镍铝合金反应生成六氢吡啶。
   • 反应方程式：[ C_5H_5N + 2NH_3 \xrightarrow{碱性} C_5H_6N_2 + H_2 ]

研究进展

近年来，研究人员对六氢吡啶的应用进行了深入探索，特别是在环境保护和绿色化学领域取得了新成果。例如：

• 发展了利用可再生资源制备六氢吡啶的新方法。
• 探讨了其在生物合成、药物研发中的潜力。

总之，六氢吡啶凭借其独特的物理化学性质，在多个行业中展现出广泛的应用前景，并不断推动着相关领域的技术进步和发展。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  哌啶 在 哌啶 、 5 wt% Pd/C 、 氢气 、 1-butyl-3-methylimidazolium Tetrafluoroborate 、 3-butyl-1-methyl-1H-imidazol-3-ium hexafluorophosphate 作用下， 160.0 ℃ 、10.0 MPa 条件下， 反应 18.0h， 生成 N-甲基哌啶
  参考文献：
  名称：

  离子液体-Pd/C体系催化的环胺和CO2/H2选择性合成甲酰胺、1,2-双(N-杂环)乙烷和甲胺。

  摘要：

  用胺和 H2 还原 CO2 通常在不同的催化剂上产生 N-甲酰化或 N-甲基化化合物。在此，我们报道了甲酰胺、1,2-双（N-杂环）乙烷和甲胺的选择性合成，这是在离子液体（IL，例如，1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐，[BMIm][ BF4])-Pd/C 催化体系。通过简单地改变反应温度，可以分别以高产率选择性地生产甲酰胺和甲胺。有趣的是，1,2-双（N-杂环）乙烷也可以通过形成的甲酰胺的 McMurry 反应与随后的氢化反应来获得。发现[BMIm][BF4]可以与甲酰胺反应形成[BMIm]+-甲酰胺加合物；因此与 Pd/C 结合，它可以在 H2 存在下催化甲酰胺的 McMurry 偶联，得到 1，2-双（N-杂环）乙烷。此外，Pd/C-[BMIm][BF4]可以进一步催化1,2-双(N-杂环)乙烷氢解得到甲胺。[BMIm][BF4]-Pd/C 对广泛的底物范围具有耐受性，以中等至高产率提供相应的甲酰胺、1

  DOI：

  10.1039/c9sc03242h
• 作为产物：
  描述：

  2-氯吡啶 在 乙醇 、 sodium 作用下， 生成 哌啶
  参考文献：
  名称：

  Fischer,O., Chemische Berichte, 1899, vol. 32, p. 1300

  摘要：

  DOI：
• 作为试剂：
  描述：

  N-(tert-butyl)-2-oxo-2-phenylethane-1-sulfonamide 在 哌啶 、 溶剂黄146 、 三氟乙酸 作用下， 以 二氯甲烷 、 甲苯 为溶剂， 反应 10.0h， 生成 (E)-1-(2-fluorophenyl)-3-oxo-3-phenylprop-1-ene-2-sulfonamide
  参考文献：
  名称：

  Synthesis and Biological Evaluation of Chalconesulfonamides: En Route to Proapoptotic Agents with Antiestrogenic Potency

  摘要：

  Breast and other estrogen receptor α-positive cancers tend to develop resistance to existing drugs. Chalcone derivatives possess anticancer activity based on their ability to form covalent bonds with targets acting as Michael acceptors. This study aimed to evaluate the anticancer properties of a series of chalcones (7a–l) with a sulfonamide group attached to the vinyl ketone moiety. Chalconesulfonamides showed a potent antiproliferative effect at low micromolar concentrations against several cancer cell lines, including ERα-positive 4-hydroxytamoxifen-resistant MCF7/HT2. Immunoblotting of samples treated with the lead compound 7e revealed its potent antiestrogenic activity (ERα/GREB1 axis) and induction of PARP cleavage (an apoptosis marker) in breast cancer cells. The obtained compounds represent a promising basis for further development of targeted drugs blocking hormone pathways in cancer cells.

  DOI：

  10.3390/ph17010032

文献信息

• Alkyl 1-Chloroalkyl Carbonates: Reagents for the Synthesis of Carbamates and Protection of Amino Groups
  作者：Gérard Barcelo、Jean-Pierre Senet、Gérard Sennyey、Jean Bensoam、Albert Loffet

  DOI：10.1055/s-1986-31724

  日期：——

  The synthesis of 1-chloroalkyl carbonates and their reaction with various type of amines are described. This reaction is useful for the synthesis of carbamate pesticides and for the protection of various amino groups, including amino acids.

  描述了1-氯代烷基碳酸酯的合成及其与各种类型胺的反应。这一反应对于合成氨基甲酸酯类农药和保护包括氨基酸在内的各种氨基团具有重要作用。
• 1,3,5-Triazapentadienes by Nucleophilic Addition to 1,3- and 1,4-Dinitriles—Sterically Constrained Examples by Incorporation into Cyclic Peripheries: Synthesis, Aggregation, and Photophysical Properties
  作者：Agnes Johanna Wrobel、Ralph Lucchesi、Birgit Wibbeling、Constantin-Gabriel Daniliuc、Roland Fröhlich、Ernst-Ulrich Würthwein

  DOI：10.1021/acs.joc.6b00126

  日期：2016.4.1

  with the two cyano groups in 1,3 or 1,4 distance. These novel compounds show very strong tendency for aggregation due to hydrogen bonding, especially to form homodimers as seen from X-ray data in the solid state. Additional hydrogen bonding generates also linear chains in the crystal. Several of the new compounds show fluorescence in solution. Quantum chemical DFT calculations were used for evaluation

  由于主要的n /π*相互作用，1,3,5-三氮杂戊二烯通常在N–C–N–C–N骨架上呈U形或扭曲的S形构象。但是，如果1,3,5-三氮杂戊二烯单元是环的一部分，则其W构象可能仅限于平面。在这里，我们描述了13个新的1,3,5- triazapentadienes合成10 - 12，它们在空间上通过掺入抑制成六元或七元环系统，通过加入锂化的伯胺或肼的5到二腈7，8或9两个氰基的距离为1,3或1,4。这些新型化合物由于氢键而显示出非常强的聚集趋势，尤其是从固态X射线数据可以看出，它们形成同二聚体。额外的氢键还在晶体中产生线性链。几种新化合物在溶液中显示荧光。量子化学DFT计算用于评估二聚能和光物理性质的解释。
• Fmoc-Based Synthesis of Peptide Thioesters for Native Chemical Ligation Employing a <i>tert</i>-Butyl Thiol Linker
  作者：Richard Raz、Jörg Rademann

  DOI：10.1021/ol1029723

  日期：2011.4.1

  toward secondary amines in basic milieu, in contrast to other alkyl and aryl thioesters. Exploiting this enhanced stability, peptide thioesters were synthesized in a direct manner, applying a tert-butyl thiol linker for Fmoc-based solid-phase peptide synthesis.

  与其他烷基和芳基硫代酯相比，叔丁基硫代酯在碱性环境中对仲胺表现出惊人的稳定性。利用这种增强的稳定性，以叔方式直接合成肽硫酯，将叔丁基硫醇接头用于基于Fmoc的固相肽合成。
• Heterocyclic derivatives for the treatment of cancer and other proliferative diseases
  申请人：——

  公开号：US20020143182A1

  公开（公告）日：2002-10-03

  The invention relates to certain heterocyclic compounds useful for the treatment of cancer and other diseases, having the Formula (I): 1 wherein: (a) m is an integer 0 or 1; (b) R 12 is an alkyl, a substituted alkyl, a cycloalkyl, a substituted cycloalkyl, a heterocyclic, a substituted heterocyclic, a heteroaryl, a substituted heteroaryl, an aryl or a substituted aryl residue; (c) Ar 3 is an aryl, a substituted aryl, a heteroaryl or a substituted heteroaryl residue; (d) Ar 4 is an aryl, a substituted aryl, a heteroaryl or a substituted heteroaryl residue; (e) R 5 is hydrogen, hydroxy, alkyl or substituted alkyl; (f) - - - - - represents a bond present or absent; and (g) W, X, Y and Z are independently or together C(O)—, C(S), S, O, or NH; or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

  该发明涉及某些对治疗癌症和其他疾病有用的杂环化合物，其具有以下式（I）： 1 其中： (a) m是整数0或1； (b) R12是烷基，取代烷基，环烷基，取代环烷基，杂环基，取代杂环基，杂芳基，取代杂芳基，芳基或取代芳基残基； (c) Ar3是芳基，取代芳基，杂芳基或取代杂芳基残基； (d) Ar4是芳基，取代芳基，杂芳基或取代杂芳基残基； (e) R5是氢，羟基，烷基或取代烷基； (f) - - - - - 代表存在或不存在的键；以及 (g) W、X、Y和Z独立或一起是C(O)、C(S)、S、O或NH；或其药学上可接受的盐。
• Fast and Facile Synthesis of 4-Nitrophenyl 2-Azidoethylcarbamate Derivatives from <i>N</i>-Fmoc-Protected α-Amino Acids as Activated Building Blocks for Urea Moiety-Containing Compound Library
  作者：Ying-Ying Chen、Li-Te Chang、Hung-Wei Chen、Chia-Ying Yang、Ling-Wei Hsin

  DOI：10.1021/acscombsci.6b00160

  日期：2017.3.13

  A fast and facile synthesis of a series of 4-nitrophenyl 2-azidoethylcarbamate derivatives as activated urea building blocks was developed. The N-Fmoc-protected 2-aminoethyl mesylates derived from various commercially available N-Fmoc-protected α-amino acids, including those having functionalized side chains with acid-labile protective groups, were directly transformed into 4-nitrophenyl 2-azidoethylcarbamate

  快速，简便地合成了一系列4-硝基苯基2-叠氮基乙基氨基甲酸酯衍生物作为活化尿素的基础。衍生自各种市售N -Fmoc保护的α-氨基酸的N -Fmoc保护的2-氨基乙基甲磺酸酯，包括那些具有带有酸不稳定保护基的官能化侧链的氨基酸，直接转化为4-硝基苯基2-叠氮基乙基氨基甲酸酯衍生物。通过一锅两步反应1 h。这些尿素结构单元用于制备一系列含尿素部分的米托蒽醌-氨基酸共轭物，产率为75-92％，尿素化合物文库的平行溶液相合成由30个成员组成，总产率为38-70％ 。

表征谱图