Struktura

Nitrily k. k.

Nitrily karboxylových kyselin  

Nitrily jsou organické sloučeniny, které ve svých molekulách obsahují funkční skupinu -C≡ N.

Názvosloví

Systematický název

Základ je odvozen od názvu kyseliny (latinský nebo systematický) + (-di) nitril, např.  akrylonitril CH2=CH-C≡N.

Radikálový způsob

Tvoří se spojením: alkyl + kyanid, např. ethylenkyanid CH2=CH-C≡N.

Opisný název

Tvoří se slovem nitril  a 2.pádem názvu kyseliny, např. CH2=CH-C≡N nitril kyseliny akrylové.

Tab. 1: Názvy nitrilů

Vlastnosti

Nižší nitrily jsou kapaliny často příjemné vůně, vyšší jsou krystalické látky. Mají nižší teplotu varu než příslušné kyseliny i amidy. Jsou dobře rozpustné ve vodě,  často se jedná o jedovaté látky.

Reakce

Hydrolýza probíhá alkalická nebo kyselá, podle  reakčních podmínek vznikají  amidy nebo i samotné kyseliny:

 R-C≡N  + H2O → RCONH2 → RCOOH +  NH3

Redukce nitrilů probíhá za přítomnoti katalyzátorů vodíkem (Raneyův Ni, Co) nebo LiAlH4, vzníkají primární alifatické i aromatické aminy; průmyslově významná je redukce dinitrilu kysliny adipové na hexamethylendiamin:

 N≡C-(CH2)4-C≡N  +  4H2  →  NH2-CH2-(CH2)4-CH2-NH2       

Příprava

Katalytická dehydratace amidů  - jako katalyzátor se používá  především P2O5,dále  AlPO4, SOCl2           

  R – CO – NH2 → R – C≡N   +  H2O

Reakcí primárních nebo sekundárních alkylhalogenidů s kyanidy alkalických kovů. 

C2H5-Br  +   KCN  →C2H5-CN   +  KBr                       

Speciální výrobní postupy

Sandmayerova reakce (diazoniová sůl + kyanid)

Ar-N+ ≡NCl - + KCN → Ar-C≡N + N2  + KCl

Amoxidace methanu na platinovém katalyzátoru za vysokých teplot vede ke vzniku kyanovodíku.

CH4 + NH3 + 3/2 O2  → H - C≡N  + 3 H2O

Amoxidací propylenu za podobných podmínek  vzniká akrylonitril.

CH2 = CH - CH + NH3 + 3/2 O2  → CH2 = CH - C≡N  + 3 H2O

Adicí kyanovodíku na butadien vzniká dinitriladipát.

CH2 = CH -CH = CH + 2 HCN   → N≡C-(CH2)4-C≡N  + 3 H2O

Použití

Slouží jako výchozí látky k přípravě karboxylových kyselin a jejich funkčních derivátů. Mezi průmyslově nejvýznamnější nitrily patří kyanovodík a akrylonitril.

Kyanovodík HCN je vysoce toxická, bezbarvá, těkavá kapalina (25,7°C) s vůní po hořkých mandlích. Ve vodě se rozpouští, vzniká slabá kyselina kyanovodíková. Anorganické soli se nazývají kyanidy, kyanid draselný se nazývá cyankali. Kyanovodík se vyrábí katalytickou amoxidací methanu, jako katalyzátor se používá platina, reakce probíhá při teplotách nad 1000°C

CH4 + NH3 + 3/2O2 → HC≡N + 3 H2

Používá se pro organické syntézy, k získávání drahých kovů (kyanidování).       

Acetonitril (methylkyanid) CH3C≡N je kapalina s příjemnou vůní, používá se jako rozpouštědlo, k výrobě léčiv.

Akrylonitril CH2=CH-C≡N je bezbarvá jedovatá kapalina, vyráběl se adicí na ethyn, moderně amoxidací propenu. Používá se k výrobě  polymeru PAN (polyakrylonitrilu), který se používá k výrobě syntetických vláken.

Zdroje

  1. WIKIPEDIA.ORG. [online]. [cit. 2014-4-19]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Cyklon_B

Obrázky

Kontrolní otázka

Navrhni 2 rozdílné přípravy acetonitrilu

děje zapiš rovnicí.

Znázorni hydrolýzu nitrilu kyseliny benzoové

děj zapiš rovnicí.

Procvič si

Znázorni rovnicí vznik polyakrylonitrilu.

Historie

Content cyklonb

Obr. 1: Cyklon B

Cyklon B

byl původně název  insekticidu vyráběného německou firmou  IG Farben jako dezinfekční a dezinsekční činidlo. Po chemické stránce se jednalo o  granulovanou křemelinu, která byla nasycená kyanovodíkem. Po otevření obalu se začal uvolňovat plynný kyanovodík.

Za druhé světové války (od r. 1941) byl  používán k hromadnému vyvražďování vězňů v plynových komorách, hlavně v táborech Auschwitz-Birkenau a Majdanek. (1)

   

Obrázek

Content agatha christie

Obr. 2: Agatha Christie - Cyankáli v šampaňském

Logolink