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性質
図1. ピコリンの構造
いずれのピコリンの異性体も、水、、エーテルに可溶です。還元すると対応するピペコリンになり、酸化すれば対応するピリジンカルボン酸が得られます。金属塩やハロゲン化水素と、付加化合物を作ります。
これら3種類のピコリンの異性体は、に似た匂いを持つ無色の液体です。弱い塩基性を示します。2-ピコリンの密度は0.943g/mLであり、融点は−70°C、沸点は128°Cです。3-ピコリの密度は0.957g/mLで、融点は-19°C、沸点は144°Cです。3-ピコリンはほかの異性体と比べると、メチル基の反応性は大きくありません。4-ピコリンの密度は0.957g/mLであり、融点は2.4°C、沸点は145°Cです。
なお、ピコリンはピリジンの水素原子1個をメチル基で置換した化合物です。メチル基の位置によって、3種類の異性体が存在します。
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反応
図3. ピコリンの反応
2-ピコリンは2-ビニルピリジンの前駆体です。ホルムアルデヒド水溶液により2-ピコリンを処理し、脱水反応が起こると、2-ビニルピリジンが得られます。また、2-ピコリンは硝化抑制剤のニトラピリンの前駆体でもあります。さらに、過マンガン酸カリウムによる酸化で、ピコリン酸を生成可能です。
3-ピコリンのアンモ酸化 (英: ammoxidation) で、3-シアノピリジンが得られます。3-シアノピリジンから、3,5,6-トリクロロ-2-ピリジノールを経由して、農薬の原料でもあるクロルピリホスを合成可能です。
4-ピコリンは医薬品などの有用な化合物の前駆体として利用されています。具体的には、4-ピコリンのアンモ酸化によって、4-シアノピリジンを生成可能です。4-シアノピリジンは結核治療薬のイソニアジドなどの有用な化合物に変換できます。
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解説
メチルプロピルカーボネートは、有機合成の中間体として使用できます。
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合成法
図2. ピコリンの合成
2-ピコリンはピリジン類の中で、初めて純粋な状態で単離された化合物です。1846年にトーマス・アンダーソン (英: Thomas Anderson)によって、コールタールから単離されました。主に現在では、アセトアルデヒドとアンモニアの縮合によって合成されています。アセチレンとニトリルの環化反応でも合成可能です。
3-ピコリンは、工業的にアンモニアとアクロレインの反応で生成します。ただしこの反応は非選択的です。有効な合成法は、プロピオンアルデヒド、アクロレイン、アンモニアを出発原料に用いた方法です。チチバビンのピリジン合成 (英: Chichibabin pyridine synthesis) で、副生成物として3-ピコリンが生じます。
工業的に4-ピコリンは、酸化物触媒を用いてアンモニアとアセトアルデヒドから得られます。
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化学的特性
Picolines are colorless liquids. Strong, unpleasant, pyridine-like odor.“Picoline” is often used as mixed isomers.
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一般的な説明
Clear colorless liquids with a strong unpleasant odor. Flash point 79 - 97°F. Less dense than water. Vapors heavier than air. Toxic oxides of nitrogen produced during the combustion of. Used as a solvent and to make other chemicals.
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空気と水の反応
Highly flammable. Soluble in water.
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反応プロフィール
GAMMA PICOLINE or 4-METHYLPYRIDINE neutralizes acids in exothermic reactions to form salts plus water. Methyl propyl carbonate is incompatible with isocyanates, halogenated organics, peroxides, phenols, sulfuric acid, epoxides, anhydrides, acid halides and Iron (II) sulfate. Gamma picoline may generate hydrogen, a flammable gas, in combination with strong reducing agents such as hydrides. Dangerous fire hazard when exposed to heat, flame or oxidizers. Severe explosion hazards in the form of vapor, when exposed to flame or spark. Reacts violently with chlorosulfonic acid; CrO3; maleic anhydride; HNO3; oleum; perchromates; B-propiolactone; AgClO4; H2SO4;formamide; SO3; I. Dangerous when heated to decomposition Methyl propyl carbonate emits highly toxic fumes of cyanides; can react vigorously with oxidizing materials.
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健康ハザード
Harmful if swallowed, inhaled or absorbed through the skin. Causes severe irritation. High concentrations are extremely destructive to tissues of the mucous membranes and upper respiratory tract, eyes and skin. Symptoms of exposure may include burning sensation, coughing, wheezing, laryngitis, shortness of breath, headache, nausea, vomiting and gastrointestinal disturbances.
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火災危険
Special Hazards of Combustion Products: Emits toxic fumes under fire conditions. Forms explosive mixture in air.
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使用用途
2-ピコリンはポリマー、医薬品、染料の原料として使用されます。、、2-ピコリンの共重合により得られたポリマーは、タイヤコードのに利用可能です。また、3-ピコリンは、ニコチン酸アミドや殺虫剤の製造原料に用いられています。さらに、4-ピコリンは、イソニコチン酸の合成原料に使用可能です。
そして、いずれのピコリンも、溶剤、消毒剤、加硫促進剤の原料などに用いられています。
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職業ばく露
(o-isomer); Suspected reprotoxic hazard, Primary irritant (w/o allergic reaction), (m-isomer): Possible risk of forming tumors, Primary irritant (w/o allergic reaction). Picolines are used as intermediates in pharmaceutical manufacture, pesticide manufacture; and in the manufacture of dyes and rubber chemicals. It is also used as a solvent.
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輸送方法
UN2313 Picolines, Hazard Class: 3; Labels: 3-Flammable liquid.
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不和合性
Vapors may form explosive mixture with air. Incompatible with oxidizers (chlorates, nitrates, peroxides, permanganates, perchlorates, chlorine, bromine, fluorine, etc.); contact may cause fires or explosions. Keep away from alkaline materials, strong bases, strong acids, oxoacids, epoxides. Attacks copper and its alloys.
