Articles

Nitril

On ianuarie 19, 2022 by

Structura unei grupări nitrilice

Un nitril este orice compus organic care are o grupare funcțională -C≡N. Gruparea funcțională -C≡N se numește grupare nitrilică. În grupa -CN, atomii de carbon și de azot sunt legați unul de celălalt prin ceea ce se numește o legătură covalentă „triplă”. Pentru a indica prezența unei grupări nitril într-o moleculă, chimiștii folosesc prefixul cyano atunci când numesc molecula.

Grupul funcțional nitril trebuie distins de ionul cianură. Acesta din urmă este un ion negativ cu formula CN-. Cu toate acestea, gruparea nitrilică este denumită uneori grup cianură sau grup ciano, iar compușii care conțin această grupare sunt denumiți uneori cianuri. În anumite condiții, nitrilii pot elibera ionul cianură (CN-) extrem de toxic.

Diferiți nitrili îndeplinesc funcții importante. De exemplu, benzonitrilul este util ca solvent și este un precursor pentru sinteza altor materiale. Un alt nitril comun, numit acrilonitril, poate fi transformat în polimerul cunoscut sub numele de poliacrilonitril, care alcătuiește fibrele acrilice. Acrilonitrilul este, de asemenea, utilizat în sinteza anumitor nailonuri și pentru fabricarea industrială a acrilamidei și a acidului acrilic.

Istorie

Cianura de hidrogen a fost sintetizată pentru prima dată în 1782 de Carl Wilhelm Scheele, care a fost ucis în încercarea de a obține compusul anhidru. Joseph Louis Gay-Lussac a fost primul care a preparat acidul pur în 1811, iar Friedrich Wöhler și Justus von Liebig au fost primii care au preparat nitrilii cianură de benzoil și benzonitril în 1832. Théophile-Jules Pelouze a sintetizat propionitrilul în 1834.

Sinteza nitrililor

Nitrilii pot fi preparați prin oricare dintre următoarele metode ale chimiei organice:

  • Reacția (substituție alifatică nucleofilă) a unei halogenuri de alchil cu o cianură metalică.
  • Reacția de deshidratare a unei amide primare. Sunt disponibili mulți reactivi. De exemplu, benzamida poate fi transformată în benzonitril:

Doi intermediari în această reacție sunt tautomerul amidic A și aductul său fosfatic B.

  • Dezhidratarea amidelor secundare (degradarea amidelor von Braun).
  • Dezhidratarea aldoximelor. (Reactivi posibili sunt trietilamină/dioxid de sulf, zeoliți sau clorură de sulfuril.)
  • Sinteză monocomponentă pornind de la o aldehidă, cu hidroxilamină și sulfat de sodiu.

Într-un studiu, o aldehidă aromatică sau alifatică reacționează cu hidroxilamină și sulfat de sodiu anhidru, într-o reacție în mediu uscat, pentru un timp foarte scurt, sub iradiere cu microunde, printr-o aldoximă intermediară.

  • Reacția unei cianuri metalice cu o aldehidă în reacția cianohidrinei.
  • Derivarea din acizi arilcarboxilici (sinteza nitrilului Letts).
  • Nitriile aromatice din compuși de diazoniu în reacția Sandmeyer.

Reacții ale nitrililor

Grupările nitrilice din compușii organici pot suferi diverse reacții atunci când sunt supuse anumitor reactanți sau condiții. O grupare nitrilică poate fi hidrolizată, redusă sau expulzată dintr-o moleculă sub formă de ion cianură.

  • În hidroliză, nitrilul este pus să reacționeze cu un acid și apă la o temperatură ridicată sau cu o bază și apă. Prin hidroliză acidă se formează un acid carboxilic, iar prin hidroliză alcalină se formează un carboxilat.
  • În reducerea organică, nitrilul se reduce prin reacția cu hidrogen cu un catalizator de nichel; în această reacție se formează o amină. Reducerea la imină urmată de hidroliză la aldehidă are loc în sinteza aldehidei Stephen
  • Un nitril este electrofil la atomul de carbon în reacții de adiție nucleofilă:
    • cu un compus organozinc în reacția Blaise
    • și cu alcooli în reacția Pinner.
    • Reacția aminei sarcosină cu cianamida dă creatina.
  • În „descianarea reductivă”, gruparea nitrilică este înlocuită cu un proton. O descianurare eficientă se face prin reducerea metalică dizolvantă cu HMPA și metal de potasiu în alcool terț-butilic. α-Amino-nitrilii pot fi descianați cu hidrură de litiu și aluminiu.
  • Nitrilii reacționează de la sine în prezența unei baze în reacția Thorpe (o adiție nucleofilă).
  • În chimia organometalică, se știe că nitriții se adaugă la alchine într-o reacție cunoscută sub numele de carbocianare:

Utilizări ale unor nitriți

  • Benzonitrilul: Benzonitrilul este un solvent util și un precursor versatil pentru mulți derivați.
  • Acrilonitrilul: Acrilonitrilul este un monomer valoros pentru fabricarea polimerului cunoscut sub numele de poliacrilonitril, care alcătuiește fibrele acrilice. Dimerizarea acrilonitrilului produce adiponitrilul, utilizat în sinteza anumitor nailonuri. Cantități mici de acrilonitril sunt utilizate ca fumigant. Acrilonitrilul este, de asemenea, un precursor în fabricarea industrială a acrilamidei și a acidului acrilic.

Vezi și

  • Cianură
  • Cianură de hidrogen

Note

  1. David T. Mowry, „The Preparation of Nitriles,” Chem. Rev. 42(2) (1948): 189-283; DOI:10.1021/cr60132a001. Recuperat la 19 august 2007.
  2. Chun-Wei Kuo, Jia-Liang Zhu, Jen-Dar Wu, Cheng-Ming Chu, Ching-Fa Yao și Kak-Shan Shia, „A Convenient New Procedure for Converting Primary Amides into Nitriles,” Chem. Commun. (2007): 301-303; DOI:10.1039/b614061k. Recuperat la 19 august 2007.
  3. Sharwan K. Dewan, Ravinder Singh și Anil Kumar, „One Pot Synthesis of Nitriles from Aldehydes and Hydroxylamine Hydrochloride Using Sodium Sulphate (anhyd) and Sodium Bicarbonate in Dry Media under Microwave Irradiation,” Arkivoc (2006), (ii) 41-44; Articol online. Recuperat la 19 august 2007.
  4. Andri L. Smith și Paula Tan, „Creatine Synthesis: An Undergraduate Organic Chemistry Laboratory Experiment”,” J. Chem. Educ. 83 (2006): 1654; Rezumat. Recuperat la 19 august 2007.
  5. Jean-Marc Mattalia, Caroline Marchi-Delapierre, Hassan Hazimeh și Michel Chanon, „The Reductive Decyanation Reaction: Chemical Methods and Synthetic Applications”, Arkivoc (AL-1755FR) (2006): 90-118; Articol. Recuperat la 19 august 2007.
  6. Yoshiaki Nakao, Akira Yada, Shiro Ebata, și Tamejiro Hiyama, „A Dramatic Effect of Lewis-Acid Catalysts on Nickel-Catalyzed Carbocyanation of Alkynes,” J. Am. Chem. Soc. 129(9) (2007): 2428-2429. (Communication) DOI:10.1021/ja067364x. Recuperat la 19 august 2007.
  • Daley, Richard F., și Daley, Sally J. 2005. Organic Chemistry. OChem4Free.com. Retrieved April 12, 2007.
  • McMurry, John. 2004. Organic Chemistry. Ediția a 6-a. Belmont, CA: Brooks/Cole. ISBN 0534420052.
  • Morrison, Robert T., și Boyd, Robert N. 1992. Organic Chemistry. 6th ed. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall. ISBN 0136436692.
  • Solomons, T. W. Graham, și Fryhle, Craig B. 2004. Organic Chemistry. Ed. a 8-a. Hoboken, NJ: John Wiley. ISBN 047141717998.

Grupuri funcționale

Clasa chimică: Alcool – Aldehidă – Alcană – Alchenă – Alchină – Amidă – Amină – Compus azoic – Derivat al benzenului – Acid carboxilic – Cianat – Ester – Eter – Haloalcan – Imină – Izocianură – Izocianat – Cetonă – Nitril – Compus nitro – Compus nitro – Compus nitroso – Peroxid – Fosforic acid – Derivat de piridină – Sulfonă – Acid sulfonic – Sulfoxid – Tioeter – Tiol – Derivat de toluen

Credite

Scriitorii și editorii New World Encyclopedia au rescris și completat articolul din Wikipediaîn conformitate cu standardele New World Encyclopedia. Acest articol respectă termenii Licenței Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), care poate fi folosită și difuzată cu atribuirea corespunzătoare. Meritul este datorat în conformitate cu termenii acestei licențe, care poate face referire atât la colaboratorii New World Encyclopedia, cât și la colaboratorii voluntari dezinteresați ai Fundației Wikimedia. Pentru a cita acest articol, faceți clic aici pentru o listă de formate de citare acceptabile.Istoricul contribuțiilor anterioare ale wikipediștilor este accesibil cercetătorilor aici:

  • Istoricul nitrilului
  • Istoricul acrilonitrilului

Istoricul acestui articol de când a fost importat în New World Encyclopedia:

  • Istoricul „Nitril”

Nota: Unele restricții se pot aplica la utilizarea imaginilor individuale care sunt licențiate separat.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.