Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Перейти до вмісту
Вікіпедія
Пошук

Нітрили

Очікує на перевірку
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Статус версії сторінки

На цій сторінці показано неперевірені зміни

Структура нітрильної функціональної групи

Нітри́ли — класорганічних сполук, які мають у своїй структуріфункціональну групу C≡N. В цій групі атоми вуглецю та азоту зв'язані потрійним зв'язком. Щоб показати присутність нітрильної групи в молекулі використовують префіксціано-. Інколи групу -CN називаютьціанідною абоціаногрупою, а сполуки, де вона міститься, —ціанідами.

Нітрили можуть утворювати дуже токсичний іон CN.

Історія

[ред. |ред. код]

Першу сполуку гомологічного ряду нітрилів — нітрилмурашиної кислоти — вперше синтезувавКарл Вільгельм Шеєле в 1782 році[1]. У 1811 роціЖозеф Луї Гей-Люссак зумів синтезувати летку і дуже отруйну чисту кислоту. Нітрили аренових кислот вперше синтезувалиФрідріх Велер іЮстус фон Лібіх, але зважаючи на малі виходи синтезів не було досліджено фізико-хімічних властивостей і не запропоновано будь-якої структурної формули.Теофіл-Джулез Пелоуз у 1834 році синтезувавпропіоновий нітрил, назвавши його етером пропіонового спирту ісинильної кислоти.[2] ПриготуваннябензонітрилуГерманом Фелінгом у 1844 році шляхом нагріваннябензоату амонію, стало першим методом, який дозволив отримувати достатні для проведення хімічного аналізу кількості речовин. Він підтвердив структуру сполуки, порівнюючи свої результати з відомим на той час синтезом синильної кислоти, шляхом нагрівання форміату амонію. Для відкритої речовини він застосував термін нітрил, який дав назву цілій групі сполук[3].

Нітрили містяться в ряді рослинних та тваринних джерел. Зокрема їх зустрічають у фруктах, особливо в мигдалі.

Понад 120 природних нітрилів міститься в землі і в морі.

Отримання

[ред. |ред. код]

Нітрили можна отриматиорганічним синтезом, за допомогою таких методів:

Дегідратація амідів

синтез нітрилу з альдегіду
В одну стадію[5] ароматичний чи аліфатичний альдегід реагує згідроксиламіном та безводним сульфатом натрію в сухому середовищі, при короткотривалому мікрохвильовому опроміненню.

  • Ароматичні нітрили можна одержати гідролізом трихлорметиларилкетімінів (RC(CCl3)=NH) (синтез Гоубена-Фішера)[8][9]

Хімічні властивості

[ред. |ред. код]

Нітрильні групи при відповідних умовах можуть вступати в різні реакції. Нітрильну групу можна гідролізувати, відновити чи відщепити від сполуки у вигляді ціанід-іона.

  • Гідроліз нітрилів RCN протікає у кілька стадій в присутності кислоти чи основи з утворенням карбоксиламідів RC(=O)NH2, а згодом карбонових кислот. Гідроліз нітрилів вважається одним із найкращих методів одержаннякарбонових кислот. Однак ця реакція, каталізована основою або кислотою, має певні недоліки та/або перешкоди при приготуванні амідів. Головна перешкода полягає в кінцевій нейтралізації, як кислоти, так і основи, яка спричиняє потужне солеутворення з нестійким продуктом розкладу і забруднення кінцевого продукту. Також є такі обмеження:
    • Реакція каталізована основою. Кінетичні вивчення дозволили оцінити порівняльні швидкості гідратації кожної стадії реакції і, як типовий приклад, констант швидкості гідролізу, каталізованого гідроксид-іоном, ацетонітрилу та ацетаміду, які становлять 1,6·10-6 і 7,4·10-5 відповідно. Порівняння цих двох значень показало, що друга стадія гідролізу, каталізованого основою, проходить із більшою швидкістю ніж перша, і реакція радше проходитиме до кінцевого продукту гідратації (солі карбонової кислоти), ніж зупиниться на стадії утворення аміду. Це наводить на думку, що аміди, отримані реакцією, каталізованою основою, будуть забруднені карбоновими кислотами і їх можна виділити тільки в невеликих кількостях.
    • Реакції каталізовані кислотами. Використання розчинів сильних кислот вимагає ретельного контролю температури та співвідношень реагентів для запобігання утворення полімерів, які підвищують екзотермічний характер гідролізу[10].
  • У реакції відновлення нітрил реагує зводнем в присутностінікелевогокаталізатора. Продуктом цієї реакції є амін.
  • У реакціяхнуклеофільного приєднання нітрил єелектрофілом:
  • Нітрили реагують в ацилюванні Фріделя-Крафтса вреакції Гоубена — Гоеша до кетонів.
  • В реакції відновногодеціанування нітрильна група заміщується протоном[12].
  • Нітрили самовільно реагують у присутності основ уреакції Торпе внуклеофільному приєднанню.
  • В металоорганічній хімії нітрили відомі приєднанням доалкенів в карбоціануванні[13]:

Карбоціонування

Органічні ціанаміди

[ред. |ред. код]

Ціанаміди — цеN-ціано сполуки з загальною будовою R1R2N-CN і пов'язані з неорганічним джереломціанамідом. Для прикладу дивіться:реакція фон Брауна.

Вплив на живі організми

[ред. |ред. код]

Нітрили — токсичні речовини, механізм дії яких пов'язаний зі здатністю порушувати функцію ферменту цитохромоксидази і які стримують процес перенесення кисню з крові до клітин організму. Отруєння може відбутися при вдиханні парів, при потраплянні в шлунково-кишковий тракт або через шкіру в організм.

Див. також

[ред. |ред. код]

Примітки

[ред. |ред. код]
  1. David T. Mowry (1948).The Preparation of Nitriles(PDF).Chemical reviews.42 (2): 189—283.doi:10.1021/cr60132a001.[недоступне посилання з квітня 2019]
  2. J. Pelouze (1834). Notiz über einen neuen Cyanäther.Annalen der Chemie und Pharmacie.10 (2): 249.doi:10.1002/jlac.18340100302.
  3. Hermann Fehling (1844). Ueber die Zersetzung des benzoësauren Ammoniaks durch die Wärme.Annalen der Chemie und Pharmacie.49 (1): 91—97.doi:10.1002/jlac.18440490106.
  4. Chun-Wei Kuo, Jia-Liang Zhu, Jen-Dar Wu, Cheng-Ming Chu, Ching-Fa Yao and Kak-Shan Shia (2007). A convenient new procedure for converting primary amides into nitriles.Chem. Commun.2007: 301—303.doi:10.1039/b614061k.
  5. Sharwan K, Dewan, Ravinder Singh, and Anil Kumar (2006).One pot synthesis of nitriles from aldehydes and hydroxylamine hydrochloride using sodium sulfate (anhyd) and sodium bicarbonate in dry media under microwave irradiation(PDF).Arkivoc: (ii) 41–44. Архіворигіналу(open access) за 26 вересня 2007. Процитовано 2 липня 2008.
  6. W. Nagata and M. Yoshioka (1988),Diethylaluminum cyanide,Org. Synth.;Coll. Vol.,6: 436{{citation}}:Пропущений або порожній|title= (довідка)
  7. Reynold C. Fuson, Oscar R. Kreimeier, and Gilbert L. Nimmo (1930). Ring Closures In The Cyclobutane Series. Ii. Cyclization Of Α,Α′-Dibromo-Adipic Esters.J. Am. Chem. Soc.52 (10): 4074—4076.doi:10.1021/ja01373a046.
  8. Über eine neue Methode zur Darstellung cyclischer Nitrile durch katalytischen Abbau (I. Mitteil.) (p 2464—2472) J. Houben, Walter FischerBerichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A and B Series)Volume 63, Issue 9 , Pages 2464—2472doi:10.1002/cber.19300630920
  9. http://www.drugfuture.com/OrganicNameReactions/ONR197.htm Merck & Co., Inc., Whitehouse Station
  10. V. Yu. Kukushkin, A. J. L. Pombeiro, Metal-mediated and metal-catalyzed hydrolysis of nitriles (a review), Inorg. Chim. Acta, 358 (2005) 1-21.
  11. Smith, Andri L.; Tan, Paula (2006).Creatine Synthesis: An Undergraduate Organic Chemistry Laboratory Experiment.J. Chem. Educ.83: 1654. Архіворигіналу за 4 липня 2008. Процитовано 4 липня 2008.
  12. The reductive decyanation reaction: chemical methods and synthetic applications Jean-Marc Mattalia, Caroline Marchi-Delapierre, Hassan Hazimeh, and Michel ChanonArkivoc (AL-1755FR) pp 90-1182006Article[недоступне посилання з квітня 2019]
  13. Yoshiaki Nakao, Akira Yada, Shiro Ebata, and Tamejiro Hiyama (2007). A Dramatic Effect of Lewis-Acid Catalysts on Nickel-Catalyzed Carbocyanation of Alkynes.J. Am. Chem. Soc.(Communication).129 (9): 2428—2429.doi:10.1021/ja067364x.{{cite journal}}:|format= вимагає|url= (довідка)

Література

[ред. |ред. код]
  • Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 758 с. —ISBN 978-966-335-206-0

Посилання

[ред. |ред. код]
Вуглеводні
Оксигеновмісні
Нітрогеновмісні
Сульфуровмісні
Фосфоровмісні
Галогеновмісні
Силіцієвмісні
Елементоорганічні
Отримано зhttps://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Нітрили&oldid=46076342
Категорія:
Приховані категорії:

[8]ページ先頭

©2009-2026 Movatter.jp