სახლში > ამბავი > ადიპინის მჟავას ნიტრილის სრული შემცირება წყალბადის განტოლებით. კარბოქსილის მჟავების ნიტრილები


ადიპინის მჟავას ნიტრილის სრული შემცირება წყალბადის განტოლებით. კარბოქსილის მჟავების ნიტრილები




1. კარბოქსილის მჟავების ანჰიდრიდები

კარბოქსილის მჟავების ანჰიდრიდები არის ორი მჟავის მოლეკულიდან წყლის მოლეკულის აღმოფხვრის პროდუქტები.

1.1. კარბოქსილის ანჰიდრიდების მომზადების მეთოდები

კარბოქსილის მჟავების ანჰიდრიდები, როგორც ახლა ვნახეთ (3.1), შეიძლება მივიღოთ მჟავა ქლორიდებიდან და კარბოქსილის მჟავების მარილებიდან. გარდა ამისა, მათი მიღება შესაძლებელია აცილის ქლორიდებიდან და კარბოქსილის მჟავებიდან პირიდინის თანდასწრებით:

აცილის ქლორიდის მჟავა პირიდინის ანჰიდრიდი პირიდინიუმის ქლორიდი

ბევრი კარბოქსილის მჟავის ანჰიდრიდები წარმოიქმნება შესაბამისი კარბოქსილის მჟავების გაცხელებით, ხშირად დეჰიდრატაციის აგენტების გამოყენებით. ასე რომ, ძმარმჟავას ანჰიდრიდი მიიღება კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით გაცხელებით:

(28)

ძმარმჟავას ანჰიდრიდი

იაფი ძმარმჟავას ანჰიდრიდი ზოგჯერ გამოიყენება როგორც დეჰიდრატაციის საშუალება:

სავარჯიშო 19. ბენზოური ანჰიდრიდი შეიძლება მომზადდეს ბენზოილის ქლორიდის ორ მოლ ეკვივალენტს წყლის ერთი მოლური ექვივალენტის დამატებით. დაწერე ეს რეაქცია.

დიკარბოქსილის მჟავების ციკლური ანჰიდრიდები ხშირად წარმოიქმნება მათი უბრალოდ გაცხელებით:

(31)

სუქცინის მჟავა სუქცინის ანჰიდრიდი

მალეინის ანჰიდრიდის წარმოების სამრეწველო მეთოდი არის ბენზოლის ან 2-ბუტენის დაჟანგვა ჰაერით:

(32)

ფტალის ანჰიდრიდი წარმოიქმნება ინდუსტრიულად ნაფტალინის ან ო-ქსილენის დაჟანგვით:

(33)

ძმარმჟავა ანჰიდრიდი წარმოიქმნება ინდუსტრიულად აცეტალდეჰიდის დაჟანგვით ატმოსფერული ჟანგბადით სპილენძ-კობალტის კატალიზატორის თანდასწრებით:

სავარჯიშო 20. მალეინის მჟავა გარდაიქმნება მალეინის ანჰიდრიდად 200°C ტემპერატურაზე მალეინის ანჰიდრიდის მისაღებად ფუმარინის მჟავისგან გაცილებით მაღალი ტემპერატურაა საჭირო. რა ხსნის ამას? დაწერეთ შესაბამისი რეაქციები.

სავარჯიშო 21. დაწერეთ პროპიონის ანჰიდრიდის რეაქციები ა) წყალთან, ბ) ეთანოლთან, გ) ამიაკთან, დ) ეთილამინთან და აღწერეთ მათი მექანიზმი.

სავარჯიშო 22. რა ტექნიკური მეთოდები არსებობს ძმარმჟავას ანჰიდრიდის მისაღებად? რა არის მისი სამრეწველო გამოყენება?

სავარჯიშო 23. სრული რეაქციები

1.2. კარბოქსილის მჟავების ანჰიდრიდების რეაქციები

კარბოქსილის მჟავების ანჰიდრიდები შედიან იმავე რეაქციებში, როგორც მჟავა ქლორიდები:

(35)

მეთილის აცეტატი

(M 6)

(37)

აცეტამიდი

აცეტილის ჯგუფების შემცველი ნაერთები ყველაზე ხშირად მზადდება ძმარმჟავას ანჰიდრიდისგან: ის არის იაფი, ადვილად ხელმისაწვდომი, არც თუ ისე აქროლადი და არ გამოყოფს კოროზიულ HCl-ს.

(38)

ძმარმჟავას ანჰიდრიდი ნილინ აცეტანილიდი

(M 7)

სავარჯიშო 24. დაწერეთ აცეტანჰიდრიდის (ა) რეაქციები ანილინთან და (ბ) სალიცილის მჟავასთან და აღწერეთ მათი მექანიზმი.


ფორმალურად, კეტნები შეიძლება ჩაითვალოს მონოკარბოქსილის მჟავების შიდა ანჰიდრიდებად RCH=C=O. უმარტივეს კეტენს CH 2 \u003d C \u003d O უბრალოდ კეტენი ეწოდება.

კეტენი მიიღება მჟავების მაღალი ტემპერატურის გაუწყლოებით

(39)

ან აცეტონის პიროლიზი

კეტენი შედის დამატებით რეაქციებში იმავე პროდუქტების წარმოქმნით, რომლებიც შეიძლება მიღებულ იქნას ძმარმჟავას ანჰიდრიდისა და აცეტილ ქლორიდისგან:

მაგ. 25. დაწერეთ კეტენის რეაქციები ა) წყალთან, ბ) 1-პროპანოლთან, გ) ფენოლთან, დ) მეთილამინთან, ე) ანილინთან.

კეტენი ადვილად დიმერიზდება დიკეტენად:

დიკეტენი შედის დამატებით რეაქციებში სქემის მიხედვით:

აცეტოაცეტატური ესტერი

მაგ. 26. დაწერეთ დიკეტენის რეაქციები ა) წყალთან, ბ) მატანოლთან, გ) ამიაკთან, დ) ანილინთან.


3. ნიტრილები

ნიტრილები დასახელებულია სხვადასხვა გზით:

CH 3 CN CH 2 \u003d CHCN PhCN NC (CH 2) 4 CN

ეთანენიტრილი პროპენნიტრილი ბენზოლეკარბონიტრილი ადიპონიტრილი

(აცეტონიტრილი) (აკრილონიტრილი) (ბენზონიტრილი)

3.1. ნიტრილების მიღების მეთოდები

3.1.1. ნიტრილების მიღება ამიდების დეჰიდრატაციით

ამიდების დეჰიდრატაცია, რომელიც განვიხილეთ წინა ნაწილში, შეიძლება გახდეს კარბოქსილის მჟავის ამ მჟავის ნიტრილში გარდაქმნის ჯაჭვის ბოლო ნაბიჯი:

ყველა ეს რეაქცია ხშირად გაერთიანებულია ერთ პროცესში, კარბოქსილის მჟავისა და ამიაკის ნარევი ალუმინის გავლით 500 o C ტემპერატურაზე:

სავარჯიშო 46. დაწერეთ ადიპინის მჟავიდან ადიპონიტრილის მიღების სამრეწველო მეთოდის რეაქცია.

3.1.2. ნიტრილების მიღება ნახშირწყალბადების ოქსიდაციური ამმონოლიზით

ნახშირწყალბადების დაჟანგვის შესწავლისას დავინახეთ, რომ ჰიდროციანმჟავა (ჭიანჭველა მჟავა ნიტრილი) და სხვა მჟავების ნიტრილები მიიღება შესაბამისი ნახშირწყალბადების ჟანგვითი ამონოლიზით სქემის მიხედვით:

სავარჯიშო 47. დაწერეთ რეაქციები ა) აკრილონიტრილის, ბ) ბენზონიტრილის, გ) აცეტონიტრილის და (დ) ტერეფტალის მჟავას ნიტრილის მისაღებად შესაბამისი ნახშირწყალბადების ჟანგვითი მონოლიზით.

3.1.3. ნიტრილების მიღება კოლბის რეაქციით

როდესაც ჰალოკარბონები ურთიერთქმედებენ კალიუმის ციანიდთან წყალხსნარში ეთანოლში, ნიტრილები წარმოიქმნება S N 2 მექანიზმით:

ვინაიდან ციანიდის ანიონი არის ამბიდენტური იონი, იზონიტრილები წარმოიქმნება გვერდითი პროდუქტის სახით, რომლებიც ამოღებულია სარეაქციო ნარევის განზავებული მარილმჟავით შერყევის შედეგად.

სავარჯიშო 48. დაწერეთ რეაქციები ეთილენიდან პროპიონიტრილის, ბ) პროპილენიდან ბუტირონიტრილის, გ) ეთილენიდან სუქცინის დინიტრილის მისაღებად, პროპილენისგან ვინილძმარმჟავას ნიტრილის, ე) ტოლუოლიდან ფენილძმარმჟავას ნიტრილის, ე) ფენილ ძმარმჟავას ნიტრილის მისაღებად. მჟავა ნიტრილი, (ვ) ადიპინის მჟავა დინიტრილი აცეტილენისგან.

სავარჯიშო 49. სრული რეაქციები:

(ა) (ბ)

3.2. ნიტრილების რეაქციები

3.2.1. ნიტრილების ჰიდროგენიზაცია

ნიტრილები ადვილად ჰიდროგენდება ამინებში. ჰიდროგენიზაცია ხორციელდება ან წყალბადით იზოლაციის დროს (C 2 H 5 OH + Na) ან კატალიზურად:

სავარჯიშო 50. დაწერეთ (ა) პროპიონიტრილის, (ბ) ბუტირონიტრილის, (გ) სუქცინის მჟავას დინიტრილის, (დ) ვინილძმარმჟავას ნიტრილის, (ე) ფენილძმარმჟავას ნიტრილის, (ვ) ადიპინის მჟავას დინიტრილის ჰიდროგენაციის რეაქციები.

3.2.2. ნიტრილების ჰიდროლიზი

ნუკლეოფილური ჩანაცვლების რეაქციით ალკილის ჰალოიდების და ლითონის ციანიდებისგან მიღებული ნიტრილები კარგი საწყისი პროდუქტია კარბოქსილის მჟავების მოსამზადებლად. ამისათვის ისინი ექვემდებარებიან ჰიდროლიზს მჟავების ან ფუძეების თანდასწრებით:

სავარჯიშო 51. რა მჟავები წარმოიქმნება შემდეგი ნიტრილების ჰიდროლიზის დროს:

(ა) პროპიონიტრილი, (ბ) ბუტირონიტრილი, (გ) სუქცინის მჟავა დინიტრილი, (დ) ვინილძმარმჟავას ნიტრილი, (ე) ფენილძმარმჟავას ნიტრილი, (ვ) ადიპინის მჟავა დინიტრილი.

ამ სქემის მიხედვით, ფენილძმარმჟავა მიიღება ხელმისაწვდომი ბენზილის ქლორიდიდან:

(87)

სავარჯიშო 52. შემოგვთავაზეთ ტოლუენიდან დაწყებული ფენილძმარმჟავას წარმოების სქემა. აღწერეთ შესაბამისი რეაქციების მექანიზმები.

მალონის მჟავა ძირითადად მიიღება ქლოროძმარმჟავისგან სქემის მიხედვით:

სავარჯიშო 53. ეთილენისა და სხვა საჭირო რეაგენტების საფუძველზე, შემოგვთავაზეთ ბუტანდიოური (საქცინის) მჟავის მიღების სქემა.

სავარჯიშო 54. შესაბამისი ჰალოკარბონების და ნიტრილების გამოყენებით, შემოგვთავაზეთ შემდეგი მჟავების მიღების სქემები: (ა) პროპიონის მჟავა ეთილენიდან, (ბ) ბუტირის მჟავა პროპილენიდან, (გ) სუქცინის მჟავა ეთილენიდან, (დ) ვინილძმარმჟავა პროპილენიდან, (ე) ტოლუოლისგან ფენილძმარმჟავა, (ე) აცეტილენისგან ადიპინის მჟავა.

ხელმისაწვდომი ციანოჰიდრინებიდან მიიღება ა-ჰიდროქსი მჟავები:

(89)

სავარჯიშო 55. შესაბამის ალდეჰიდებზე და კეტონებზე და სხვა საჭირო რეაგენტებზე დაყრდნობით, შემოგვთავაზეთ სქემები (ა) 2-ჰიდროქსიოქსიპროპიონის მჟავისა და

ბ) 2-მეთილ-2-ჰიდროქსიპროპიონის მჟავა.

3.3. ნიტრილების ალკოჰოლიზი

ნიტრილები რეაგირებენ წყალბადის ქლორიდთან იმინო ქლორიდების წარმოქმნით:

(90)

იმინოქლორიდი

ალკოჰოლში წყალბადის ქლორიდის მოქმედება ნიტრილებზე იწვევს იმინოესტერის ჰიდროქლორიდების წარმოქმნას, რომელთა შემდგომი ჰიდროლიზი იძლევა ეთერებს:

მეთილის მეთაკრილატი ინდუსტრიულად მიიღება აცეტონისგან ციანოჰიდრინის მეშვეობით:

აცეტონი აცეტონი ციანოჰიდრინი მეთილის მეთაკრილატი

მეთილის მეთაკრილატის პოლიმერი - პოლიმეთილ მეთაკრილატი გამოიყენება უსაფრთხოების სათვალეების (პლექსიგლასის) წარმოებაში.

მაგ. 56. რა პროდუქტი წარმოიქმნება კალიუმის ციანიდის, ეთანოლის თანმიმდევრული მოქმედების შედეგად წყალბადის ქლორიდის და ბოლოს, წყლის ბენზილქლორიდზე? დაწერეთ შესაბამისი რეაქციები.

მაგ. 57. რა პროდუქტი წარმოიქმნება აცეტალდეჰიდზე ჰიდროციანმჟავას, შემდეგ კი მეთანოლის გოგირდმჟავას თანმიმდევრული მოქმედების შედეგად? დაწერეთ შესაბამისი რეაქციები.


4. ციანამიდი

დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს ჰიდროციანმჟავას ამიდს - ციანამიდს. ინდუსტრიაში მიიღება კალციუმის კარბიდიდან და აზოტიდან 1000-1100 C ტემპერატურაზე ან 650-800 C ტემპერატურაზე დაახლოებით 10% კალციუმის ქლორიდის თანდასწრებით.

კალციუმის ციანამიდი

კალციუმის ციანამიდის და ნახშირბადის ნაზავი პირდაპირ გამოიყენება სასუქად. როდესაც გოგირდის მჟავა მოქმედებს კალციუმის ციანამიდზე, მიიღება ციანამიდი:

მყარ მდგომარეობაში და ხსნარებში ციანამიდი წონასწორობაშია კარბოდიიმიდთან:

ციანამიდის კარბოდიიმიდი

შარდოვანა მიიღება ციანამიდის ნაწილობრივი ჰიდროლიზით:

(94)

ციანამიდზე წყალბადის სულფიდის მოქმედებით წარმოიქმნება თიოურა:

(95)

თიორეა

მისი ურთიერთქმედება ამიაკთან იწვევს გუანიდინის წარმოქმნას:

(96)

გუანიდინი

გაცხელებისას ციანამიდი იქცევა მელამინად.

მჟავების ნიტრილებს ციანიდებსაც უწოდებენ, ვინაიდან ისინი შეიძლება ჩაითვალოს ნახშირწყალბადის რადიკალის კომბინაციად ციანო ჯგუფთან. ჩვეულებრივ, ნიტრილების სახელები მომდინარეობს შესაბამისი მჟავების სახელებიდან:

Თვისებები.უმარტივესი ნიტრილები არის სითხეები საკმაოდ სასიამოვნო სუნით, რომელთა დუღილის წერტილი ოდნავ დაბალია, ვიდრე შესაბამისი მჟავები. ოდნავ შხამიანი, განსხვავებით უკიდურესად შხამიანი ჰიდროციანმჟავისგან, რომელიც შეიძლება ჩაითვალოს ჭიანჭველა მჟავას ნიტრილად. უმარტივესი ნიტრილები წყალში ცუდად ხსნადია.

ნიტრილები ნეიტრალური ნივთიერებებია. ჰიდროლიზის დროს მჟავების ან ტუტეების თანდასწრებით წარმოიქმნება მჟავა ამიდები (ერთი წყლის მოლეკულით) ან თავისუფალი კარბოქსილის მჟავები (წყლის ორი მოლეკულით):

როდესაც ნიტრილები მცირდება წყალბადით (იზოლირების დროს), წარმოიქმნება პირველადი ამინები:

მიღების გზები.ჩვენ უკვე აღვნიშნეთ ნიტრილების მომზადება ჰიდროციანმჟავას მარილებთან ალკილის ჰალოიდების ურთიერთქმედებით, აგრეთვე მჟავა ამიდებიდან წყლის მოლეკულის ამოღებით (გვ. 67 და 146). ამ მეთოდებიდან პირველი მნიშვნელოვანია ალკილის ჰალოგენებისგან კარბოქსილის მჟავების მოსამზადებლად. ამ შემთხვევაში, კარბოქსილის მჟავები მიიღება ნახშირბადის ატომების უფრო დიდი რაოდენობით, ვიდრე თავდაპირველი ჰალოგენური ალკილი. Ისე; მაგალითად, პროპიონის მჟავის მისაღებად, უნდა მოხდეს ეთილის ბრომიდიდან:

აკრილონიტრილისითხე ტემპერატურით. ბეილი 78 ეს არის მნიშვნელოვანი საწყისი მასალა სინთეზური რეზინის, პლასტმასის და სინთეტიკური ბოჭკოების წარმოებისთვის, ასევე აკრილის მჟავას სხვა წარმოებულების სინთეზისთვის.

ინდუსტრიაში აკრილონიტრილი მიიღება სამი ძირითადი მეთოდით.

1. ეთილენის ოქსიდის და ჰიდროციანმჟავას მიღება:

2. აცეტილენისა და ჰიდროციანმჟავას მიღება:

ამ მეთოდით აკრილონიტრილის მისაღებად აცეტილენს ჯერ ურევენ წყალბადის ციანიდს (12:1) და მიღებულ ნარევს, თბება 80°C-მდე, მცირე წნევით იკვებება რეაქტორში, რომელშიც მდებარეობს კატალიზატორი - მჟავე ხსნარი. სპილენძის ქლორიდი, ნატრიუმის და კალიუმის ქლორიდები. მიღებული გაზ-ორთქლის ნარევიდან აკრილონიტრილი მთლიანად შეიწოვება შთანთქმის სვეტის წყალში. აკრილონიტრილის a გამოსავლიანობა არის დაახლოებით 85%, საწყისი აცეტილენის გათვალისწინებით.

3. პირდაპირი სინთეზი პროპილენისა და ამიაკისგან:

პროცესი ტარდება სვეტის ტიპის აპარატებში 450 °C ტემპერატურაზე და დაახლოებით 100 °C წნევით წყლის ორთქლის თანდასწრებით. ჰაერის ჟანგბადი გამოიყენება როგორც ჟანგვის აგენტი. გაზ-ორთქლის ნარევში ჭარბი ამიაკი ანეიტრალებს გოგირდის მჟავას. აკრილონიტრილი და რეაქციის ქვეპროდუქტები შეიწოვება წყლით; წყალხსნარი გასწორებულია.

აკრილონიტრილის მოპოვების ეს მეთოდი ყველაზე ეკონომიური და პერსპექტიულია, რის შედეგადაც პირველი ორი მეთოდი მომავალში არ განვითარდება.


ნიტრილი არის სინთეზური რეზინი (რეზინი). მას ახასიათებს მაღალი ტემპერატურისადმი შესანიშნავი გამძლეობა, ზეთების, ნავთობისა და ნავთობპროდუქტებისადმი მდგრადობა, დაბალი კონცენტრაციის მჟავები და ტუტეები და მაღალი ცურვის წინააღმდეგობა.

ნიტრილი წარმოიქმნება პოლიმერიზაციით, ბუტადიენისა და აკრილონიტრილის ნარევით. ორიგინალური ელემენტები გარდაიქმნება და შედეგი არის ნიტრილის ელასტომერი. ნიტრილის წარმოების ძირითადი ნედლეული ნავთობია.

ნიტრილის ბუტადიენის რეზინის გამოყენება შესაძლებელია ბუნებრივი, იზოპრენის, ბუტადიენისა და სტიროლის ბუტადიენის რეზინებთან ერთად, რომლებიც შემოტანილია ნარევების ტექნოლოგიური თვისებების გასაუმჯობესებლად და ვულკანიზატორების ყინვაგამძლეობის გაზრდის მიზნით. მათი შერწყმა ეთილენ-პროპილენთან და ქლოროპრენულ რეზინებთან აუმჯობესებს ოზონის წინააღმდეგობას და თერმული დაბერებისადმი მდგრადობას, ხოლო თიოკოლებთან, პოლივინილ ქლორიდთან, ფტორორუბერებთან და ფენოლ-ფორმალდეჰიდის ფისებთან კომბინაცია აუმჯობესებს ნავთობისა და ბენზინის წინააღმდეგობას, ოზონის წინააღმდეგობას.

ზეთებისა და სხვა აგრესიული აგენტების მიმართ მაღალი გამძლეობის გამო, ნიტრილის ბუტადიენის რეზინები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ნავთობისა და ბენზინის რეზისტენტული რეზინის ტექნიკური პროდუქტების - შუასადებების, ყდის, რგოლების, მანჟეტების, ზეთის ბეჭდების, ტექნიკური ფირფიტების დასამზადებლად. MBS, ბენზინის ავზები და ა.შ.

რეზინები გამოიყენება საიზოლაციო და ელექტროგამტარი რეზინების, ფეხსაცმლის ქუსლებისა და ძირების, ადჰეზივებისა და ებონიტების, აგრესიული გარემოსადმი მდგრადი დამცავი ფენების დასამზადებლად.

ფეხსაცმლის ძირი ნიტრილისა და პოლიურეთანის კომბინაციაზეა დაფუძნებული

ნიტრილის რეზინის ბაზაზე დამზადებული ძირი, ეს მასალა განსაკუთრებულ ყურადღებას იმსახურებს!

უპირატესობები:აქვს მაღალი ფიზიკურ-მექანიკური და ანტისტატიკური თვისებები, გამძლეობა მაღალი ტემპერატურის მიმართ (+300°С-მდე), ელასტიურობა დაბალ (-40°С-მდე) ტემპერატურაზე.

ნიტრილის რეზინი ასევე მდგრადია აგრესიული გარემოს მიმართ (აქვს მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი და MBSთვისებები).

მისი ნაკლოვანებები მოიცავს:შედარებით დიდი წონა.

  • ძალა;
  • ელასტიურობა;
  • წინააღმდეგობა ქიმიკატების მიმართ.
  • ოზონის რეზისტენტული.
  • ზეთი რეზისტენტული.
  • მჟავა რეზისტენტული.
  • სითბოს რეზისტენტული.
  • მდგრადია აგრესიული გარემოს მიმართ.

ზოგიერთ შემთხვევაში, მახასიათებლები შეიძლება განსხვავდებოდეს ზემოთ მოცემულისგან. მაგალითად, თუ მეწარმე ეძებს სამუშაო ხელთათმანებისასოფლო-სამეურნეო სამუშაოებისთვის მათ არ სჭირდებათ ცეცხლგამძლე თვისებების არსებობა, შესაბამისად, მათ არ სჭირდებათ ნიტრილის საფარი. აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ სამუშაო ხელთათმანების საბოლოო არჩევანი დამოკიდებულია საწარმოს უნიკალურ მახასიათებლებზე. ხარისხიანი ხელთათმანებიუზრუნველყავით თანამშრომლების უსაფრთხოება, ამიტომ შეარჩიეთ ისინი გონივრულად.

Თვისებები

აუცილებელია თუ ხართ მედიცინის მუშაკი ქირურგიის, კოსმეტოლოგიის, ფარმაკოლოგიის და ა.შ. გამოიყენება ნებისმიერი სახის მედიცინაში, სადაც საჭიროა სტერილობა - ლაბორატორიული კვლევა, სტომატოლოგია, სისხლის აღება და ა.შ.

ნიტრილები
ნიტრილები- R-C≡N ზოგადი ფორმულის ორგანული ნაერთები, რომლებიც ფორმალურად არის C-შეცვლილი ჰიდროციანმჟავას წარმოებულები HC≡N.
  • 1 ნომენკლატურა
  • 2 ნიტრილის ჯგუფის სტრუქტურა
  • 3 ფიზიკური და ქიმიური თვისებები
  • 4 მიღება
  • 5 გავლენა ადამიანის სხეულზე
  • 6 აპლიკაცია
  • 7 შენიშვნა
  • 8 ლიტერატურა
  • 9 აგრეთვე იხილეთ

ნომენკლატურა

ნიტრილები ასევე ხშირად განიხილება კარბოქსილის მჟავების წარმოებულებად (ამიდის დეჰიდრატაციის პროდუქტები) და მოიხსენიება, როგორც შესაბამისი კარბოქსილის მჟავების წარმოებულები, მაგალითად, CH3C≡N - აცეტონიტრილი (ძმარმჟავა ნიტრილი), C6H5CN - ბენზონიტრილი (ბენზოინის მჟავა ნიტრილი). ნიტრილების დასახელების სისტემატურ ნომენკლატურაში გამოიყენება სუფიქსი კარბონიტრილი, მაგალითად, პიროლ-3-კარბონიტრილი.

ნიტრილებს, რომლებშიც -C≡N ჯგუფი მოძრავია ან აქვს ფსევდოჰალოგენური ხასიათი, ჩვეულებრივ უწოდებენ ციანიდებს, მაგალითად, C6H5CH2CN - ბენზილციანიდი, C6H5COCN - ბენზოილ ციანიდი, (CH3) 3SiCN - ტრიმეთილსიილ ციანიდი.

ნიტრილის ჯგუფის სტრუქტურა

ნიტრილის ჯგუფში აზოტისა და ნახშირბადის ატომები sp ჰიბრიდიზაციის მდგომარეობაშია. სამმაგი ბმის C≡N სიგრძეა 0,116 ნმ, R-CN ბმის სიგრძეა 0,1468 ნმ (CH3CN-სთვის). ნიტრილის ჯგუფს აქვს უარყოფითი მეზომერული და ინდუქციური ეფექტი, კერძოდ, ჰამეტის მუდმივი σM = 0,56; σn = 0,66; σn- = 1,00; σn+ = 0,659 და ტაფტის ინდუქციური მუდმივი σ* = 3,6.

ნიტრილების ელექტრონული სტრუქტურა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ორი რეზონანსული სტრუქტურის სახით:

IR და რამანის სპექტრებში, ნიტრილის ჯგუფს აქვს შთანთქმის ზოლი 222-2270 სმ-1 რეგიონში.

ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

ნიტრილები არის თხევადი ან მყარი ნივთიერებები. ისინი იხსნება ორგანულ გამხსნელებში. ქვედა ნიტრილები წყალში ძალიან ხსნადია, მაგრამ მათი მოლური მასის მატებასთან ერთად, წყალში ხსნადობა მცირდება.

ნიტრილებს შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ როგორც ელექტროფილურ რეაგენტებთან აზოტის ატომში, ასევე ნუკლეოფილურ რეაგენტებთან ნახშირბადის ატომში, რაც განპირობებულია ნიტრილის ჯგუფის რეზონანსული სტრუქტურით. აზოტის ატომზე გაუზიარებელი ელექტრონული წყვილი ხელს უწყობს ნიტრილების კომპლექსების წარმოქმნას ლითონის მარილებით, მაგალითად, CuCl, NiCl2, SbCl5. ნიტრილის ჯგუფის არსებობა იწვევს C-H ბმის დისოციაციის ენერგიის შემცირებას α-ნახშირბადის ატომში. C≡N ბმას შეუძლია მიამაგროს სხვა ატომები და ჯგუფები.

ნიტრილების ჰიდროლიზი მჟავე გარემოში იწვევს ჯერ ამიდებს, შემდეგ კი შესაბამის კარბოქსილის მჟავებს:

ნიტრილების ჰიდროლიზი ტუტე გარემოში იძლევა კარბოქსილის მჟავების მარილებს.

ნიტრილების რეაქცია წყალბადის ზეჟანგთან (რაძიშევსკის რეაქცია) იწვევს ამიდებს:

ნიტრილების ურთიერთქმედება ალკოჰოლებთან მჟავა კატალიზატორების თანდასწრებით (პინერის რეაქცია) შესაძლებელს ხდის იმიდოესტერის ჰიდრჰალოიდების მიღებას, რომლებიც შემდგომ ჰიდროლიზდება ეთერებამდე. თიოლებთან ურთიერთქმედება ანალოგიურ რეაქციაში იწვევს, შესაბამისად, თიოიმიდატების მარილებს და თიოკარბოქსილის მჟავების ეთერებს:

გოგირდწყალბადის ზემოქმედებით ნიტრილებზე წარმოიქმნება თიოამიდები RC(S)NH2, ამიაკის მოქმედებით პირველადი და მეორადი ამინები - ამიდინები RC(NHR")=NH, ჰიდროქსილამინის მოქმედებით - ამიდოქსიმები RC(NH2)=. NOH, ჰიდრაზონის მოქმედებით - ამიდოჰიდრაზონები RC( NH2)=NNH2.

ნიტრილების რეაქცია გრიგნარდის რეაგენტებთან იძლევა N-მაგნიუმის შემცვლელ კეტიმინებს, რომლებიც ჰიდროლიზდება კეტონებად მჟავე გარემოში:

ნიტრილები რეაგირებენ უჯერი ნაერთებთან (რიტერის რეაქცია) შემცვლელი ამიდების წარმოქმნით:

დიელს-ალდერი რეაგირებს დიენებთან:

ნიტრილების შემცირება ეტაპობრივად მიმდინარეობს პირველადი ამინების წარმოქმნამდე. ყველაზე ხშირად რეაქცია ტარდება წყალბადით პლატინაზე, პალადიუმზე (1-3 ატმ. 20-50 ° C) ან ნიკელზე, კობალტის კატალიზატორებზე (100-250 ატ., 100-200 ° C) ამიაკის თანდასწრებით. . ლაბორატორიულ პირობებში ნიტრილები მცირდება ნატრიუმით ეთანოლში, კალიუმის ალუმინის ჰიდრიდთან და ნატრიუმის ბოროჰიდრიდთან:

ნიტრილების რეაქცია კარბონილის ნაერთებთან Knoevenagel-ის მიხედვით იწვევს ციანოალკენებს:

ქვითარი

ნიტრილები მიიღება შემდეგი გზით:

ამიდების, ალდოქსიმების, კარბოქსილის მჟავების ამონიუმის მარილების დეჰიდრატაცია ჰიდროციანმჟავას მარილების ალკილაცია სენდმეიერის რეაქციით ჰიდროციანმჟავას დამატება (გამოიყენება ინდუსტრიაში) ამიაკის და ნახშირწყალბადების თანაჟანგვა (ჟანგვითი ამონოლიზი)

რეაქცია მიმდინარეობს 400-500 °C ტემპერატურაზე, კატალიზატორად ემსახურება ბისმუტის მოლიბდატები და ფოსფომოლიბდატები, ცერიუმის მოლიბდატები და ვოლფრატები და ა.შ.

ამინის დაჟანგვა

გავლენა ადამიანის სხეულზე

ნიტრილები შხამიანია ადამიანისთვის ციტოქრომ ოქსიდაზას მოქმედების დარღვევისა და სისხლიდან უჯრედებში ჟანგბადის გადაცემის ფუნქციის დათრგუნვის გამო. ტოქსიკური ეფექტი ვლინდება როგორც ნიტრილის ორთქლის ინჰალაციის გზით, ასევე კანის ან კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის მეშვეობით.

ანტიდოტებია ამილის ნიტრიტი, ნატრიუმის თიოსულფატი და გლუკოზა.

განაცხადი

ნიტრილები გამოიყენება როგორც გამხსნელები, რადიკალური ჯაჭვის პოლიმერიზაციის ინიციატორები, ნედლეული მონომერების, მედიკამენტების, პესტიციდების და პლასტიზატორების წარმოებისთვის. ისინი ფართოდ გამოიყენება რიტერის რეაქციაში, როგორც ნუკლეოფილური რეაგენტი.

ყველაზე მნიშვნელოვანია აცეტონიტრილი (გამხსნელი, ადსორბენტი ბუტადიენის გამოყოფისას ბუტენების ნარევიდან), აკრილონიტრილი (მონომერი სინთეზური ბოჭკოების წარმოებისთვის), ადიპოდინიტრილი (ნედლეული ადიპინის მჟავის სინთეზისთვის, კაპროლაქტამი, ჰექსამეთილენდიამინი), ბენზონიტრილი.

შენიშვნები

ვიქციონერს აქვს სტატია "ნიტრილი"
  1. ნიტრილები // IUPAC ოქროს წიგნი
  2. კარბონიტრილები // IUPAC ოქროს წიგნი

ლიტერატურა

  • ქიმიური ენციკლოპედია / რედ.: Knunyants I.L. და სხვა.- მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია, 1992. - T. 3 (Med-Pol). - 639 გვ. - ISBN 5-82270-039-8.
  • O. Ya. Neiland. Ორგანული ქიმია. - მ.: უმაღლესი სკოლა, 1990. - 751გვ. - 35000 ეგზემპლარი. - ISBN 5-06-001471-1.
  • ზილბერმანი ე.ნ. ნიტრილის რეაქციები. მ.: "ქიმია", 1972. - 448გვ.

იხილეთ ასევე

  • ამინონიტრილები
  • იზონიტრილები
  1. ზილბერმანი ე.ნ. ნიტრილის რეაქციები. - მოსკოვი: ქიმია, 1972. - 448გვ.