НИТРИ́ЛЫ
-
Рубрика: Химия
-
Скопировать библиографическую ссылку:
НИТРИ́ЛЫ карбоновых кислот, производные карбоновых кислот общей формулы $\ce{R-C \tbond N}$ ($\ce{R}$ – органич. радикал); часто рассматриваются как продукты замещения атомов водорода в молекуле циановодорода на органич. радикал $\ce{R}$ – органич. цианиды. Н. – структурные изомеры изонитрилов. Могут содержать одну или неск. цианогрупп $\ce{-C \tbond N}$, напр. ацетонитрил (нитрил уксусной кислоты) СН3─ CN, азо-бис-изобутиронитрил NC(CH3)2CN═ NC(CH3)2CN (динитрил азоизомасляной кислоты); помимо цианогрупп – др. функциональные группы, напр. гидроксильную (гидроксинитрилы). Впервые получены Ж. Дюма в 1847.
Низшие алифатич. Н. – жидкости, высшие – твёрдые кристаллич. вещества; простейший ароматич. Н. бензонитрил С6H5CN – бесцветная жидкость с запахом горького миндаля. Н. плохо растворяются в воде (за исключением низших алифатических), хорошо смешиваются со многими органич. растворителями. Н. образуют комплексы с солями металлов с участием неподелённой пары электронов атома N или за счёт координации π-электронной системы цианогруппы к металлоцентру; восстанавливаются водородом в присутствии катализаторов до первичных аминов RCH2NH2; гидролизуются под действием кислот или растворов щелочей до карбоновых кислот RCOOH; реагируют с алкенами и их функциональными производными в присутствии кислотных катализаторов, образуя замещённые амиды; взаимодействуют с диеновыми углеводородами, давая алкилпиридины (диеновый синтез); восстанавливаются дихлоридом олова SnCl2 до альдегидов (реакция Стефена). При гидратации Н. в щелочной среде образуются амиды RCONH2. Н. с ненасыщенными углеводородными остатками легко полимеризуются; напр., в пром-сти полимеризацией акрилонитрила получают полиакрилонитрильные волокна.
Осн. методом получения Н. является дегидратация амидов RCONH2, аммониевых солей карбоновых кислот RCOONH4 или альдоксимов RCH═NOH при нагревании с Р2О5, РСl5, РОСl3 или SOCl2. Н. получают также алкилированием галогеналканами солей KCN или NaCN, присоединением HCN по кратным связям, окислительным аммонолизом углеводородов и др. способами. Применяют Н. в качестве растворителей, инициаторов полимеризации, как сырьё в произ-ве волокнообразующих полимеров и смол, пластификаторов, лекарственных веществ, моющих средств, витаминов, пестицидов, красителей и т. д.
Токсичность Н. зависит от их строения (высокотоксичны, напр., α-аминонитрилы и α-гидроксинитрилы) и обусловлена образованием в процессе метаболизма иона CN–, который блокирует мн. ферменты, в т. ч. цитохромоксидазу (в результате теряется способность тканей усваивать кислород, что ведёт к развитию гипоксии). Отравление Н. может произойти при вдыхании паров, при попадании в желудочно-кишечный тракт, при проникновении через кожу.