吡啶不仅是基础有机化学和工业化学中的一个重要化合物，也是现代合成化学、药物设计和材料科学研究中不可或缺的原料和工具分子。通过对吡啶及其衍生物的研究，科学家们能够开发出新的化合物，推动医药、农业、材料科学等领域的进步。
中文名吡啶
外文名pyridine
别 名氮杂苯
化学式C5H5N
分子量79.100
CAS登录号110-86-1
EINECS登录号203-809-9
熔 点-41.6 ℃
沸 点115.3 ℃
水溶性可溶
密 度0.983 g/cm³
外 观无色或微黄液体
闪 点20 ℃（闭口）
应 用用于制造维生素、磺胺类药、杀虫剂及塑料等
安全性描述S7-S16-S22-S24/25/26-S28-S36/37/38/39-S45-S61
危险性符号F；Xn
危险性描述R11；R20/21/22
UN危险货物编号1282
折射率1.501
蒸气压25℃时为22.8±0.2 mmHg
危险等级3
吡啶物理性质
熔点
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-41.6℃
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沸点
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115.3℃
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闪点
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20℃
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密度
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0.983g/cm3
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引燃温度
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482℃
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爆炸上限（V/V）
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12.4%
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爆炸下限（V/V）
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1.7%
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临界温度
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346.85℃
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临界压力
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6.18MPa
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折射率
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1.509（20℃）
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外观
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无色液体
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溶解性
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能与水、醇、醚、石油醚、苯、油类等多种溶剂混溶
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吡啶化学性质：
吡啶计算化学数据
疏水参数计算参考值（XlogP）
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无
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氢键供体数量
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0
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氢键受体数量
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1
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可旋转化学键数量
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0
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互变异构体数量
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0
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拓扑分子极性表面积（TPSA）
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12.9
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重原子数量
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6
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表面电荷
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0
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复杂度
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30.9
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同位素原子数量
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0
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确定原子立构中心数量
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0
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不确定原子立构中心数量
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0
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确定化学键立构中心数量
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0
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不确定化学键立构中心数量
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0
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共价键单元数量
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1
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吡啶吡啶展现出芳香性，能够进行电子亲核取代反应 。由于含有氮原子，吡啶具有一定的碱性，可以与酸形成盐类。其碱性来源于环上氮原子的孤对电子，但这种碱性要比同系的吡啶环上的氨基要弱，因为吡啶环上的氮原子的孤电子对参与到了π电子云中，与环上的碳原子共享。吡啶可以参与多种有机反应，如亲核取代反应、加成反应、催化反应等。
吡啶及其衍生物比苯稳定，其反应性与硝基苯类似。典型的芳香族亲电取代反应发生在3、5位上，但反应性比苯低，一般不易发生硝化、卤化、磺化等反应。吡啶是一个弱的三级胺，在乙醇溶液内，能与多种酸（苦味酸或高氯酸等）形成不溶于水的盐。工业上使用的吡啶，约含1%的2-甲基吡啶，因此可以利用成盐性质的差别，把它和它的同系物分离。吡啶还能与多种金属离子形成结晶形的络合物 。吡啶比苯容易还原，如在金属钠和乙醇的作用下还原成六氢吡啶（或称哌啶）。吡啶与过氧化氢反应，易被氧化成N-氧化吡啶。
吡啶芳香性
吡啶的结构与苯非常相似，近代物理方法测得，吡啶分子中的碳碳键长为139pm，介于C-N单键 （147pm）和C=N双键（128pm）之间，而且其碳碳键与碳氮键的键长数值也相近，键角约为120°，这说明吡啶环上键的平均化程度较高，但没有苯完全 。
吡啶环上的碳原子和氮原子均以sp2杂化轨道相互重叠形成σ键，构成一个平面六元环。每个原子上有一个p轨道垂直于环平面，每个p轨道中有一个电子，这些p轨道侧面重叠形成一个封闭的大π键，π电子数目为6，符合4n+2规则，与苯环类似。因此，吡啶具有一定的芳香性。氮原子上还有一个sp2杂化轨道没有参与成键，被一对孤对电子所占据，使吡啶具有碱性。吡啶环上的氮原子的电负性较大，对环上电子云密度分布有很大影响，使π电子云向氮原子上偏移，在氮原子周围电子云密度高，而环的其他部分电子云密度降低，尤其是邻、对位上降低显著。所以吡啶的芳香性比苯差 。
在吡啶分子中，氮原子的作用类似于硝基苯的硝基，使其邻、对位上的电子云密度比苯环降低，间位则与苯环相近，这样，环上碳原子的电子云密度远远少于苯，因此像吡啶这类芳杂环又被称为“缺π”杂环。这类杂环在化学性质上是亲电取代反应变难，亲核取代反应变易，氧化反应变难，还原反应变易 。
吡啶碱性和成盐
吡啶氮原子上的未共用电子对可接受质子而显碱性。吡啶的共轭酸（N原子上接受一个质子后的吡啶）的pKa为5.25，比氨（pKa9.24）和脂肪胺（pKa 10～11）的酸性更强（pKa越小酸性越强） 。原因是吡啶中氮原子上的未共用电子对处于sp2杂化轨道中，其s轨道成分较sp3杂化轨道多，离原子核近，电子受核的束缚较强，给出电子的倾向较小，因而与质子结合较难，碱性较弱。但吡啶与芳胺（如苯胺，pKa 4.6）相比，碱性稍强一些。
吡啶与强酸可以形成稳定的盐，某些结晶型盐可以用于分离、鉴定及精制工作中。吡啶的碱性在许多化学反应中用于催化剂脱酸剂，由于吡啶在水中和有机溶剂中的良好溶解性，所以它的催化作用常常是一些无机碱无法达到的。
吡啶不但可与强酸成盐，还可以与路易斯酸成盐。
此外，吡啶还具有叔胺的某些性质，可与卤代烃反应生成季铵盐，也可与酰卤反应成盐。
吡啶亲电取代反应
吡啶是“缺π”杂环，环上电子云密度比苯低，因此其亲电取代反应的活性也比苯低，与硝基苯相当。由于环上氮原子的钝化作用，使亲电取代反应的条件比较苛刻，且产率较低，取代基主要进入3(β)位。
与苯相比，吡啶环亲电取代反应变难，而且取代基主要进入3(β)位，可以通过中间体的相对稳定性来说明这一作用。
由于吸电性氮原子的存在，中间体正离子都不如苯取代的相应中间体稳定，所以，吡啶的亲电取代反应比苯难。比较亲电试剂进攻的位置可以看出，当进攻2(α)位和4(γ)位时，形成的中间体有一个共振极限式是正电荷在电负性较大的氮原子上，这种极限式极不稳定，而3(β)位取代的中间体没有这个极不稳定的极限式存在，其中间体要比进攻2位和4位的中间体稳定。所以，3位的取代产物容易生成。
亲核取代反应
由于吡啶环上氮原子的吸电子作用，环上碳原子的电子云密度降低，尤其在2位和4位上的电子云密度更低，因而环上的亲核取代反应容易发生，取代反应主要发生在2位和4位上。
吡啶与氨基钠反应生成2-氨基吡啶的反应称为齐齐巴宾反应，如果2位已经被占据，则反应发生4位，得到4-氨基吡啶，但产率低。如果在吡啶环的α位或γ位存在着较好的离去基团（如卤素、硝基）时，则很容易发生亲核取代反应。如吡啶可以与氨（或胺）、烷氧化物、水等较弱的亲核试剂发生亲核取代反应 。
氧化还原反应
由于吡啶环上的电子云密度低，一般不易被氧化，尤其在酸性条件下，吡啶成盐后氮原子上带有正电荷，吸电子的诱导效应加强，使环上电子云密度更低，更增加了对氧化剂的稳定性。当吡啶环带有侧链时，则发生侧链的氧化反应 [11]。
吡啶在特殊氧化条件下可发生类似叔胺的氧化反应，生成N-氧化物。例如吡啶与过氧酸或过氧化氢作用时，可得到吡啶N-氧化物。
吡啶N-氧化物可以还原脱去氧。在吡啶N-氧化物中，氧原子上的未共用电子对可与芳香大π键发生供电子的p-π共轭作用，使环上电子云密度升高，其中α位和γ位增加显著，使吡啶环亲电取代反应容易发生。又由于生成吡啶N-氧化物后，氮原子上带有正电荷，吸电子的诱导效应增加，使α位的电子云密度有所降低，因此，亲电取代反应主要发生在4(γ)上。同时，吡啶N-氧化物也容易发生亲核取代反应，N-氧化物上的氧具有较高的电负性，会导致吡啶环上电子重新分布，增加 C2 和 C4 位置的正电性，使这些位点更容易受到亲核攻击，比如亲核试剂（如 OH?, NH??, SH?, CN?）攻击 C2 或 C4 位，使得电子从氧化氮官能团重新分布到吡啶环上。
与氧化反应相反，吡啶环比苯环容易发生加氢还原反应，用催化加氢和化学试剂都可以还原。
吡啶的还原产物为六氢吡啶（哌啶），具有仲胺的性质，碱性比吡啶强（pKa=11.2），沸点106℃。很多天然产物具有此环系，是常用的有机碱。
吡啶光谱性质
1、吡啶的红外光谱（IR）：芳杂环化合物的红外光谱与苯系化合物类似，在3070～3020cm-1处有C-H伸缩振动，在1600～1500cm-1有芳环的伸缩振动（骨架谱带），在900～700cm-1处还有芳氢的面外弯曲振动。
2、吡啶的核磁共振氢谱（HNMR）：吡啶的氢核化学位移与苯环氢（δ7.27）相比处于低场，化学位移大于7.27，其中与杂原子相邻碳上的氢的吸收峰更偏于低场。当杂环上连有供电子基团时，化学位移向高场移动，取代基为吸电性时，则化学位移向低场移动。
3、吡啶的紫外吸收光谱（UV）：吡啶有两条紫外光谱吸收带，一条在240～260nm（ε=2000），相应于π→π*跃迁（与苯相近）。另一条在270nm的区域，相应于n→π*跃迁（ε=450） 。
吡啶毒理学数据
毒性：属低毒类。
中毒症状：主要有恶心、疲劳、食欲缺乏，一些急性中毒事件中表现为精神崩溃。吡啶中毒引起死亡的事件比较少。
急性毒性：LD50 ：1580mg/kg（大鼠经口）；1121mg/kg（兔经皮）；人吸入25mg/m3×20分钟，对眼结膜和上呼吸道粘膜有刺激作用。
毒性：大鼠吸入32.3mg/m3 ×7小时/日×5日/周×6月，肝重量系数增加；人吸入20～40mg/m3（长期）；神衰、步态不稳、手指震颤、血压偏低、多汗，个别肝肾有影响 。
吡啶应用
应用领域：吡啶及其衍生物在有机合成、药物设计、农业化学、染料和材料科学等领域中有着广泛的应用。在有机合成中，吡啶常作为溶剂或催化剂使用；在药物研发中，吡啶核心经常被嵌入到药物分子中，以提高其生物活性和药效 [12]；在农业化学中，吡啶衍生物被开发为高效的农药和杀虫剂；在材料科学领域，吡啶及其衍生物也被研究作为新型的材料和催化剂。
吡啶也可作为碱性溶剂使用，也是脱酸剂和酰化反应的优良溶剂；也可用作聚合反应、氧化反应、丙烯腈的羰基化反应等的催化剂；还可以用作硅橡胶稳定剂，阴离子交换膜的原料等
总之，吡啶作为一种基本的化学原料，不仅在有机化学的研究和应用中占据重要地位，其衍生物的开发和应用也极大地丰富了医药、农业和材料科学等领域的研究内容和成果。
吡啶健康危害
侵入途径：吸入、食入、经皮吸收 。
健康危害：有强烈刺激性；能麻醉中枢神经系统。对眼及上呼吸道有刺激作用。高浓度吸入后，轻者有欣快或窒息感，继之出现抑郁、肌无力、呕吐；重者意识丧失、大小便失禁、强直性痉挛、血压下降。误服可致死 。
慢性影响：长期吸入出现头晕、头痛、失眠、步态不稳及消化道功能紊乱。可发生肝肾损害。可引起皮炎。
燃爆危险：本品易燃，具强刺激性 。
危险特性；其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。高温时分解，释出剧毒的氮氧化物气体。与硫酸、硝酸、铬酸、发烟硫酸、氯磺酸、顺丁烯二酸酐、高氯酸银等剧烈反应，有爆炸危险。流速过快，容易产生和积聚静电。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险 。
燃烧（分解）产物：一氧化碳、二氧化碳、氧化氮。
吡啶应急处理
灭火方法
消防人员必须佩戴过滤式防毒面具（全面罩）或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服，在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。灭火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。禁止使用酸碱灭火剂。
泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。
大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。
吡啶安全信息
吡啶安全术语
S7：Keep container tightly closed.
保存在严格密闭容器中。
S16：Keep away from sources of ignition - No smoking.
远离火源，禁止吸烟。
S22：Do not breathe dust.
不要吸入粉尘。
S24/25：Avoid contact with skin and eyes.
避免皮肤和眼睛接触。
S26：In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
眼睛接触后，立即用大量水冲洗并征求医生意见。
S28：After contact with skin, wash immediately with plenty of ... (to be specified by the manufacturer).
皮肤接触后，立即用大量...（由生产厂家指定）冲洗。
S36/37/39：Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴适当的防护服、手套和眼睛/面保护。
S38：In case of insufficient ventilation, wear suitable respiratory equipment.
通风不良时，佩带适当的呼吸器。
S45：In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).
发生事故时或感觉不适时，立即求医（可能时出示标签）。
S61：Avoid release to the environment. Refer to special instructions/Safety data sheets.
避免释放到环境中，参考特别指示/安全收据说明书。
吡啶风险术语
R11：Highly flammable.
高度易燃的。
R20/21/22：Harmful by inhalation, in contact with skin and if swallowed.
吸入、与皮肤接触和吞食是有害的 。
