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 - CH₃  + NH₃ + 3/2 O₂  → CH₂ = CH - C≡N  + 3 H₂O

Adicí kyanovodíku na butadien vzniká dinitriladipát.

CH₂ = CH -CH = CH₂  + 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 HC≡N 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 H₂O 

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

• Obr. 1: COMMONS.WIKIMEDIA.ORG. CyklonB [online]. 31.1. 2006 [cit. 29.10.2014]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:CyklonB.jpg
• Obr. 2: KNIŽNÍ KLUB 2013. Cyankáli v šampaňském [online]. [cit. 26.12. 2014]. Dostupné z: http://www.agatha.cz/dilo/roman/cyankali-v-sampanskem