吡啶是一種有機(jī)化合物，是含有一個(gè)氮雜原子的六元雜環(huán)化合物。

其可以看做苯分子中的一個(gè)（CH）被N取代的化合物，故又稱氮苯，無(wú)色或微黃色液體，有惡臭[1]。吡啶及其同系物存在于骨焦油、煤焦油、煤氣、頁(yè)巖油、石油中。吡啶在工業(yè)上可用作變性劑、助染劑，以及合成一系列產(chǎn)品（包括藥品、消毒劑、染料等）的原料。

2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，吡啶在2B類致癌物清單中。

吡啶的結(jié)構(gòu)與苯非常相似，近代物理方法測(cè)得，吡啶分子中的碳碳鍵長(zhǎng)為139pm，介于C-N單鍵 （147pm）和C=N雙鍵（128pm）之間，而且其碳碳鍵與碳氮鍵的鍵長(zhǎng)數(shù)值也相近，鍵角約為120°，這說(shuō)明吡啶環(huán)上鍵的平均化程度較高，但沒(méi)有苯完全。

吡啶環(huán)上的碳原子和氮原子均以sp2雜化軌道相互重疊形成σ鍵，構(gòu)成一個(gè)平面六元環(huán)。每個(gè)原子上有一個(gè)p軌道垂直于環(huán)平面，每個(gè)p軌道中有一個(gè)電子，這些p軌道側(cè)面重疊形成一個(gè)封閉的大π鍵，π電子數(shù)目為6，符合4n+2規(guī)則，與苯環(huán)類似。因此，吡啶具有一定的芳香性。氮原子上還有一個(gè)sp2雜化軌道沒(méi)有參與成鍵，被一對(duì)孤對(duì)電子所占據(jù)，使吡啶具有堿性。吡啶環(huán)上的氮原子的電負(fù)性較大，對(duì)環(huán)上電子云密度分布有很大影響，使π電子云向氮原子上偏移，在氮原子周圍電子云密度高，而環(huán)的其他部分電子云密度降低，尤其是鄰、對(duì)位上降低顯著。所以吡啶的芳香性比苯差。

在吡啶分子中，氮原子的作用類似于硝基苯的硝基，使其鄰、對(duì)位上的電子云密度比苯環(huán)降低，間位則與苯環(huán)相近，這樣，環(huán)上碳原子的電子云密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于苯，因此象吡啶這類芳雜環(huán)又被稱為“缺π”雜環(huán)。這類雜環(huán)表現(xiàn)在化學(xué)性質(zhì)上是親電取代反應(yīng)變難，親核取代反應(yīng)變易，氧化反應(yīng)變難，還原反應(yīng)變易。

外觀與性狀

無(wú)色或微黃色液體，有惡臭。

熔點(diǎn)(℃)： -41.6

沸點(diǎn)(℃)： 115.2

相對(duì)密度(水=1)： 0.9827

折射率：1.5067（25℃）

相對(duì)蒸氣密度(空氣=1)： 2.73

飽和蒸氣壓(kPa)： 1.33/13.2℃

閃點(diǎn)(℃)： 17

引燃溫度(℃)： 482

爆炸上限%(V/V)： 12.4

爆炸下限%(V/V)： 1.7

燃燒熱（定壓）(KJ/mol)：2826.51

（定容）(KJ/mol)：2782.97

比熱容（21℃，定壓）（KJ/kg.K)：1.64

臨界溫度（℃）：346.85

臨界壓力（MPa）：6.18

電導(dǎo)率（25℃）（μS/cm）：4

熱導(dǎo)率（20℃）（W/m.K）：0.182

黏度（15℃）（mPa.S）：1.038

（20℃）（mPa.S）：0.952

（30℃）（mPa.S）：0.829

蒸發(fā)熱（25℃）（KJ/mol）：40.4277

熔化熱（KJ/mol）：7.4133

生成熱（液體）（KJ/mol）：99.9808

偶極距：2.22D 吡啶為極性分子，其分子極性比其飽和的化合物——哌啶大。這是因?yàn)樵谶哙きh(huán)中，氮原子 只有吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)（-I），而在吡啶環(huán)中，氮原子既有吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)，又有吸電子的共軛效應(yīng)（-C）。

溶解性： 溶于水和醇、醚等多數(shù)有機(jī)溶劑。吡啶與水能以任何比例互溶，同時(shí)又能溶解大多數(shù)極性及非極性的有機(jī)化合物，甚至可以溶解某些無(wú)機(jī)鹽類，所以吡啶是一個(gè)有廣泛應(yīng)用價(jià)值的溶劑。吡啶分子具有高水溶性的原因除了分子具有較大的極性外，還因?yàn)檫拎さ由系奈垂灿秒娮訉?duì)可以與水形成氫鍵。吡啶結(jié)構(gòu)中的烴基使它與有機(jī)分子有相當(dāng)?shù)挠H和力，所以可以溶解極性或非極性的有機(jī)化合物。而氮原子上的未共用電子對(duì)能與一些金屬離子如Ag、Ni、Cu等形成配合物，而致使它可以溶解無(wú)機(jī)鹽類。　與水形成共沸混合物，沸點(diǎn)92～93℃。（工業(yè)上利用這個(gè)性質(zhì)來(lái)純化吡啶。）[3]

1）吡啶的紅外光譜（IR）：芳雜環(huán)化合物的紅外光譜與苯系化合物類似，在3070～3020cm-1處有C—H伸縮振動(dòng)，在1600～1500cm-1有芳環(huán)的伸縮振動(dòng)（骨架譜帶），在900～700cm-1處還有芳?xì)涞拿嫱鈴澢駝?dòng)。

（2）吡啶的核磁共振氫譜（HNMR）：吡啶的氫核化學(xué)位移與苯環(huán)氫（δ7.27）相比處于低場(chǎng)，化學(xué)位移大于7.27，其中與雜原子相鄰碳上的氫的吸收峰更偏于低場(chǎng)。當(dāng)雜環(huán)上連有供電子基團(tuán)時(shí)，化學(xué)位移向高場(chǎng)移動(dòng)，取代基為吸電性時(shí)，則化學(xué)位移向低場(chǎng)移動(dòng)。

（3）吡啶的紫外吸收光譜（UV）：吡啶有兩條紫外光譜吸收帶，一條在240～260nm（ε=2000），相應(yīng)于π→π*躍遷（與苯相近）。另一條在270nm的區(qū)域，相應(yīng)于n→π*躍遷（ε=450）。

吡啶及其衍生物比苯穩(wěn)定，其反應(yīng)性與硝基苯類似。典型的芳香族親電取代反應(yīng)發(fā)生在3、5位上，但反應(yīng)性比苯低，一般不易發(fā)生硝化、鹵化、磺化等反應(yīng)。吡啶是一個(gè)弱的三級(jí)胺，在乙醇溶液內(nèi)，能與多種酸(如苦味酸或高氯酸等)形成不溶于水的鹽。工業(yè)上使用的吡啶，約含1%的2-甲基吡啶，因此可以利用成鹽性質(zhì)的差別，把它和它的同系物分離。吡啶還能與多種金屬離子形成結(jié)晶形的絡(luò)合物。吡啶比苯容易還原，如在金屬鈉和乙醇的作用下還原成六氫吡啶(或稱哌啶)。吡啶與過(guò)氧化氫反應(yīng)，易被氧化成N-氧化吡啶。[3]

堿性和成鹽

吡啶氮原子上的未共用電子對(duì)可接受質(zhì)子而顯堿性。吡啶的共軛酸（N原子上接受一個(gè)質(zhì)子后的吡啶）的pKa為5.25，比氨（pKa9.24）和脂肪胺(pKa 10～11)的酸性更強(qiáng)(pKa越小酸性越強(qiáng))。原因是吡啶中氮原子上的未共用電子對(duì)處于sp2雜化軌道中，其s軌道成分較sp3雜化軌道多，離原子核近，電子受核的束縛較強(qiáng)，給出電子的傾向較小，因而與質(zhì)子結(jié)合較難，堿性較弱。但吡啶與芳胺（如苯胺，pKa 4.6）相比，堿性稍強(qiáng)一些。

吡啶與強(qiáng)酸可以形成穩(wěn)定的鹽，某些結(jié)晶型鹽可以用于分離、鑒定及精制工作中。吡啶的堿性在許多化學(xué)反應(yīng)中用于催化劑脫酸劑，由于吡啶在水中和有機(jī)溶劑中的良好溶解性，所以它的催化作用常常是一些無(wú)機(jī)堿無(wú)法達(dá)到的。

吡啶不但可與強(qiáng)酸成鹽，還可以與路易斯酸成鹽。

此外，吡啶還具有叔胺的某些性質(zhì)，可與鹵代烴反應(yīng)生成季銨鹽，也可與酰鹵反應(yīng)成鹽

吡啶可從天然煤焦油中獲得，也可由乙醛和氨制得。吡啶及其衍生物也可通過(guò)多種方法合成，其中應(yīng)用最廣的是漢奇吡啶合成法，這是用兩分子的β-羰基化合物，如乙酰乙酸乙酯與一分子乙醛縮合，產(chǎn)物再與一分子的乙酰乙酸乙酯和氨縮合形成二氫吡啶化合物，然后用氧化劑(如亞硝酸)脫氫，再水解失羧即得吡啶衍生物。

也可用乙炔、氨和甲醇在500℃通過(guò)催化劑制備。