TEORÍA DE PIRIDINA

modelo piridina

La piridina se comporta como base a través del par libre del átomo de nitrógeno.  En presencia de ácidos se protona generando sales de piridinio

basicidad-piridina-01

a) Reacción de alquilación

La piridina reacciona con haluros de alquilo, haluros de alcanoilo y anhídridos para formar sales de piridinio.  La reacción procede mediante el ataque nucleófilo del par libre del nitrógeno sobre el carbono electrófilo de dichos reactivos.

alquilacion-piridina

La piridina se oxida en presencia de agua oxigenada o perácidos para formar los N-óxidos de piridina.

n-oxidos-piridina-01

El anillo piridina es capaz de atacar a electrófilos, de forma análoga al benceno, dando la reacción de sustitución electrófila aromática.  Debido a la electronegatividad del nitrógeno, la piridina es mucho menos reactiva que el benceno en la SE, necesitando condiciones de reacción más drásticas.

sustitucion-electrofila-piridina-01

Esta reacción forma organolíticos a partir de una piridina halogenada.  Los organolíticos permiten el ataque a electrófilos carbonados muy variados, como pueden ser: haluros de alquilo primarios, aldehídos, cetonas, nitrilos, ésteres, epóxidos....

litiacion piridina 01

Los nucleófilos duros (organometálicos, amiduro, hidruro de litio y aluminio) atacan a la posición 2 del anillo piridina, dando lugar a reacciones de adición nucleófila.  En el caso de que se produzca una etapa de oxidación final, con perdida de hidruro, puede hablarse de sustitución nucleófila.

a) Adición de organometálicos

an piridina organometalicos 01

Es posible la rearomatización del anillo por adición de un oxidante que elimina "H2"

an piridina organometalicos 02

b) Adición de amiduro. Reacción de Chichibabin

an piridina chichibabin 01

Piridinas con grupos salientes en posiciones 2,4 reaccionan con nucleófilos, produciéndose la sustitución del grupo saliente  por el nucleófilo. La reacción sigue un mecanismo de adición-eliminación.

sustitucion nucleofila piridina 01

Las piridinas con grupos salientes en posición 3 no dan sustituciones nucleófilas, pero pueden sufrir una eliminación en presencia de bases fuertes, que conduce a un intermedio llamado piridino (equivalente al bencino), el cual es atacado por el nucleófilo del medio.

piridino 01

Las piridinas con grupos alquilo en 2,4, presentan hidrógenos ácidos en la posición vecina al anillo.  Estos hidrógenos pueden sustraerse mediante el empleo de bases fuertes como tert-butillitio, LDA, etc.

alquil vinil piridinas 01

La base obtenida tiene un importante caracter nucleófilo, que permite alargar la cadena por ataque a  diferentes electrófilos

modelo-molecular-piridinaLa molécula de piridina puede obtenerse por reacción de enaminas con a,b-insaturados.  Así, la reacción entre etenamina y propenal, seguida de oxidación, produce piridina.

sintesis-hantzsch-piridina-01

La condensación de dos moléculas de etanal y una de metanal produce un compuesto 1,5-dicarbonilo que reacciona con amoniaco para generar piridina.

sintesis-chichibabin-01

La síntesis de Kröhnke de la piridina parte de un iluro de piridinio y un alfa,beta-insaturado para rendir el 1,5-dicarbonilo, que por reacción con amoniaco da la piridina final.

La síntesis de Guareschi Thorpe prepara 2-piridonas a partir de cianoacetamida como componente nitrogenado, junto con una 1,3-dicetona o 3-cetoéster.