La piridina: un’importante molecola eterociclica
La piridina, con la formula C5H5N, è un composto eterociclico aromatico a sei termini con lo stesso sistema ciclico a sei elettroni del benzene. La delocalizzazione e l’aromaticità della piridina sono essenzialmente simili a quelle del benzene.
Risonanza
Tuttavia, a causa della maggiore elettronegatività dell’azoto rispetto al carbonio, le strutture di risonanza dipolari con il polo negativo sull’azoto assumono un’importanza significativa. La piridina ha un momento dipolare e le strutture di risonanza più rilevanti mostrano una parziale carica positiva sulle posizioni α e γ dell’anello. Sia la piridina che l’ione piridinio risultano disattivati all’attacco da parte di agenti elettrofili, ma le posizioni β sono meno disattivate.
La nomenclatura delle piridine semplici richiede particolare attenzione. Ad esempio, le monometilpiridine sono chiamate picoline e presentano tre isomeri. Le dimetilpiridine sono definite lutidine e le trimetilpiridine collidine.
La piridina e le sue varianti metiliate si trovano comunemente nel catrame di carbon fossile e sono facilmente reperibili in commercio. Ha anche proprietà fisiche uniche, è un liquido con punto di ebollizione a 115°C, ed è miscibile in acqua, con un odore caratteristico e sgradevole.
Reazione con elettrofili
La coppia di elettroni basica rappresenta il primo punto di attacco per gli elettrofili. L’azione degli elettrofili forma l’ione piridinio, conferendo una stabilità significativa all’anello, prevenendo ulteriori attacchi degli elettrofili sugli atomi di carbonio. Le sostituzioni elettrofile avvengono nelle posizioni orto e para rispetto ai sostituenti elettronattrattori.
Contrariamente al benzene e al pirrolo, la piridina mostra reazioni insolite con reagenti nucleofili molto forti a causa della polarizzazione degli elettroni verso l’azoto. La reazione di maggior rilevanza è la sintesi di Hantzsch, che prevede la preparazione di derivati della diidropiridina tramite la condensazione di un’aldeide con due equivalenti di un β-chetoestere in presenza di ammoniaca, seguita da un’ossidazione.
Numerose piridine sono presenti in natura e alcune di esse svolgono ruoli biochimici importanti, come l’acido nicotinico, il principale alcaloide del tabacco.
