Ацетонитри́л (нитрил уксусной кислоты, этаннитрил, метилцианид) — органическое химическое соединение с формулой CH3CN. Представляет собой бесцветную жидкость со слабым эфирным запахом. Широко используется в органической химии в качестве растворителя.
Физические свойства Ацетонитрил смешивается с водой, этиловым спиртом, диэтиловым эфиром, ацетоном, CCl4 и другими органическими растворителями (кроме углеводородов). Он образует азеотропные смеси с водой (т. кип. ацетонитрила), бензолом CCl4 этанолом этилацетатом многими алифатическими углеводородами.
Ацетонитрил используется для растворения масел, жиров, лаков, эфиров целлюлозы, различных синтетических полимеров и неорганических солей (кроме NaCl и Na2SO4).
Получение В промышленности ацетонитрил получают реакцией уксусной кислоты с небольшим избытком аммиака при в присутствии катализатора.
CH3COOH + NH3 ->[t,~\ce{Al2O3}] CH3CONH2{}+ H2O; CH3CONH2 ->[t] CH3CN + H2O.
Выход ацетонитрила в данном процессе составляет
Ацетонитрил образуется также как побочный продукт в синтезе акрилонитрила при окислительном аммонолизе пропилена.
В лабораторных условиях для синтеза ацетонитрила удобно применять реакцию дегидратации ацетамида под действием пентаоксида фосфора.
CH3CONH2->[P_2O_5][-\ce{H_2O}]CH3CN.
Лабораторная очистка Основными примесями поступающем в продажу ацетонитриле являются вода, ацетамид, ацетат аммония и аммиак. Осушение ацетонитрила действием безводных сульфата кальция и хлорида кальция неэффективно. Удалить бо́льшую часть воды из ацетонитрила можно встряхиванием с силикагелем или молекулярными ситами. Дальнейшее осушение, а также удаление следов уксусной кислоты, проводят при добавлении порциями гидрида кальция до окончания выделения водорода. Далее ацетонитрил подвергают фракционной перегонке.
Другой способ удаления воды из ацетонитрила заключается в перегонке над небольшим количеством пентаоксида фосфора Избыток P2O5 приводит к образованию оранжевого полимера. Данный метод не подходит в тех случаях, когда ацетонитрил предполагается использовать в реакциях с участием веществ, весьма чувствительных к кислотам. Следы пентаоксида фосфора можно удалить перегонкой над безводным карбонатом калия.
Быстрая методика очистки включает осушение над безводным карбонатом калия в течение 24 часов, дальнейшее осушение производится молекулярными ситами либо борным ангидридом (24 часа) и перегонкой.
Применение Ацетонитрил применяется как экстрагент для выделения бутадиена из смеси углеводородов, азеотропный агент для выделения толуола, сырьё для фармацевтической промышленности, растворитель.
Применяется также в биохимии как растворитель в качестве важного компонента подвижной фазы для анализа липидного состава биологических образцов (их общелипидных экстрактов) методом высокоэффективной гидрофильной (Hilic) хроматографии.
Кроме этого ацетонитрил широко применяется в обращённо-фазовой хроматографии в качестве подвижной фазы как самостоятельно, так и в смесях с другими растворителями, а также водой, благодаря своей низкой вязкости, слабой реакционной активности.
Прозрачность в УФ-диапазоне дает возможность применять ацетонитрил в хроматографических системах с детектированием разделяемых компонентов методом поглощения в УФ-диапазоне.
Входит в состав электролита в ионисторахHenning Wallentowitz, Konrad Reif (Hrsg.): Handbuch Kraftfahrzeugelektronik: Grundlagen − Komponenten — Systeme — Anwendungen. 2. Auflage. Vieweg+Teubner, 2010, ISBN 978-3-8348-0700-7, S. 270..
Ацетонитрил назывался в числе прекурсоров отравляющего вещества «Новичок»THE WASHINGTON TIMES. 4 февраля 1997 года, входящего в Список 1 веществ, запрещённых Конвенцией о запрещении химического оружия.
Безопасность Ацетонитрил токсичен, всасывается через кожу и действует как яд для крови.
Ацетонитрил обладает низкой токсичностью в малых дозахInstitut National de Recherche et de Sécurité (INRS), Fiche toxicologique nº 104: Acétonitrile, Paris, 2004.Philip Wexler: Encyclopedia of Toxicology. 2005, Vol. 1, Elsevier, S. 28-30.. В организме он метаболизируется до цианистого водорода, который и является причиной отравленияEnvironmental Health Criteria (EHC) für Acetonitrile, abgerufen am 29. November 2014.M. Greenberg: Toxicological Review of Acetonitrile (PDF; 336 kB), United States Environmental Protection Agency, Washington, D.C., 1999..
Симптомы отравления обычно появляются с задержкой от 2 до 12 часов, поскольку организму требуется некоторое время для метаболизма ацетонитрила до цианида.
Законодательные ограничения Ацетонитрил (в концентрации 15 % или более) входит в таблицу III прекурсоров, оборот которых в Российской Федерации ограничен и в отношении которых допускается исключение некоторых мер контроля (список IV Перечня наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в Российской Федерации).
Примечания
Ссылки
Категория:Растворители Категория:Нитрилы Категория:Продукция основного органического синтеза Категория:Соединения азота по алфавиту Категория:Прекурсоры, оборот которых ограничен в РФ (Список IV)