Ацетонциангидрин

Ацетонциангидрин
	Скелетная формула ацетонциангидрина
Шаростержневая модель ацетонциангидрина	Модель заполнения пространства ацетонциангидрином
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК 2-Гидрокси-2-метилпропаннитрил
	Другие имена Цианогидрин-2-пропанон ; α-Гидроксиизобутиронитрил ; 2-Гидрокси-2-метил-пропионитрил ;
Идентификаторы
Номер CAS	75-86-5 И;
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение;
Ссылка Бейльштейна	605391
ХЭБИ	ЧЕБИ:15348 И;
ChemSpider	6166 И;
DrugBank	DB02203 И;
Информационная карта ECHA	100.000.828
Номер ЕС	200-909-4;
КЕГГ	С02659 И;
МеШ	ацетон+циангидрин
CID PubChem	6406;
Номер RTECS	OD9275000;
УНИИ	CO1YOV1KFI И;
Номер ООН	1541
Панель инструментов CompTox ( EPA )	DTXSID7025427;
	ИнЧи InChI=1S/C4H7NO/c1-4(2,6)3-5/h6H,1-2H3 И Ключ: MWFMGBPGAXYFAR-UHFFFAOYSA-N И;
	УЛЫБКИ CC(C)(O)C#N;
Характеристики
Химическая формула	С4Н7НO
Молярная масса	85.106 г·моль −1
Появление	Бесцветная жидкость.
Плотность	932 мг·мл −1
Температура плавления	−21,2 °C; −6,3 °F; 251,9 К
Точка кипения	95 °C; 203 °F; 368 К
Давление пара	2 кПа (при 20 °C)
Показатель преломления ( nD )	1.399
Термохимия
Стандартная энтальпия ; образования (Δ f H ⦵ 298 )	−121,7 до −120,1 кДж·моль −1
Стандартная энтальпия ; сгорания (Δ c H ⦵ 298 )	−2,4514 до −2,4498 МДж·моль −1
Опасности
	Маркировка СГС :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Опасность
Предупреждения об опасности	Н300 , Н310 , Н330 , Н410
Меры предосторожности	П260 , П273 , П280 , П284 , П301+П310
NFPA 704 (огненный алмаз)	4 1 2
точка возгорания	75 °C (167 °F; 348 К)
Пределы взрывоопасности	2,25–11%
	Смертельная доза или концентрация (ЛД, ЛК):
LD 50 ( средняя доза )	15,8 мг·кг −1 (дермально, кролик); 18,65 мг·кг −1 (перорально, крыса);
	NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (допустимый)	Нет
РЕЛ (рекомендуется)	C 1 ppm (4 мг·м −3 ) [15-минутный]
IDLH (Непосредственная опасность)	НД
Паспорт безопасности (SDS)	fishersci.com
Родственные соединения
Родственные алканнитрилы	Ацетонитрил; Аминоацетонитрил; Гликолонитрил; Циан; Пропаннитрил; Аминопропионитрил; Малононитрил; Пивалонитрил; Бутиронитрил; Сукцинонитрил; Тетраметилсукцинонитрил;
Родственные соединения	ДБНПА
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). И проверить ( что такое ?)ИН Ссылки на инфобокс

Химическое соединение

Ацетонциангидрин (ACH) — органическое соединение, используемое в производстве метилметакрилата , мономера прозрачного пластика полиметилметакрилата (ПММА), также известного как акрил. Он легко выделяет цианистый водород , поэтому его используют в качестве источника такового. По этой причине этот циангидрин также очень токсичен.

Подготовка

В лаборатории это соединение можно получить путем обработки цианида натрия ацетоном с последующим подкислением: ^[3]

Учитывая высокую токсичность ацетонциангидрина, было разработано лабораторное производство с использованием микрореакторной проточной химии ^[4], чтобы избежать необходимости производства и хранения больших количеств реагента. В качестве альтернативы, упрощенная процедура включает воздействие цианида натрия или калия на аддукт бисульфита натрия ацетона , полученный in situ . Это дает менее чистый продукт, который, тем не менее, подходит для большинства синтезов. ^[5]

Реакции

Циангидрин ацетона является промежуточным продуктом на пути к метилметакрилату . ^[6] Обработка серной кислотой дает сульфатный эфир метакриламида , [ ^{необходимо разъяснение ]} метанолиз которого дает бисульфат аммония и метилметакрилат. ^[7]

Он используется в качестве заменителя HCN, как показано на примере его использования в качестве предшественника цианида лития : ^[8]

(CH3 ₎ 2C ₍ OH)CN + LiH → (CH3 ₎ 2CO ₊ LiCN + _H2

При трансгидроцианировании эквивалент HCN переносится из ацетонциангидрина в другой акцептор, при этом ацетон является побочным продуктом. Перенос представляет собой равновесный процесс, инициируемый основанием. Реакция может быть вызвана реакциями захвата или использованием более сильного акцептора HCN, такого как альдегид. [ ^9] При реакции гидроцианирования бутадиена перенос необратим. ^[10]

Естественное явление

Клубни маниоки содержат линамарин , глюкозид ацетогидрина, и фермент линамаразу для гидролиза глюкозида. Измельчение клубней высвобождает эти соединения и производит ацетонциангидрин.

Безопасность

Ацетонциангидрин классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Законе США о чрезвычайном планировании и праве сообщества на информацию и имеет код отходов RCRA P069. Основные опасности ацетонциангидрина возникают из-за его быстрого разложения при контакте с водой, в результате чего выделяется высокотоксичный цианистый водород .

Ссылки

^ abcdef Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0005". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
^ "ацетонциангидрин - сводка соединений". PubChem Compound . США: Национальный центр биотехнологической информации. 16 сентября 2004 г. Идентификация . Получено 8 июня 2012 г.
^ Кокс, RFB; Стормонт, RT "Ацетонциангидрин". Органические синтезы; Собрание томов , т. 2, стр. 7.
^ Хойгеберт, Томас СА; Роман, Барт И.; Де Блик, Энн; Стивенс, Кристиан В. (2010-08-11). «Безопасный метод производства ацетонциангидрина». Tetrahedron Letters . 51 (32): 4189– 4191. doi :10.1016/j.tetlet.2010.06.004.
^ Вагнер, EC; Байзер, Мануэль. "5,5-Диметилгидантоин". Органические синтезы; Собрание томов , т. 3, стр. 323.
^ Wiley, Richard H.; Waddey, Walter E. (1949). «Метакриламид». Органические синтезы . 29 : 61. doi :10.15227/orgsyn.029.0061.
^ Бауэр, Уильям младший. «Метакриловая кислота и ее производные». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a16_441. ISBN 3-527-30673-0..
^ Том Ливингхаус (1981). "Триметилсилилцианид: цианосилирование п -бензохинона". Org. Synth . 60 : 126. doi :10.15227/orgsyn.060.0126.
^ Арутюнян, Серкос А. (2001). "Ацетонциангидрин". Энциклопедия реагентов для органического синтеза . eEROS . doi :10.1002/047084289X.ra014. ISBN 0471936235.
^ Bini, L.; Müller, C.; Wilting, J.; von Chrzanowski, L.; Spek, AL; Vogt, D. (октябрь 2007 г.). «Высокоселективное гидроцианирование бутадиена в направлении 3-пентеннитрила». J. Am. Chem. Soc . 129 (42): 12622– 12623. doi :10.1021/ja074922e. hdl : 1874/26892 . PMID 17902667.

Внешние ссылки

Первоначальный отчет об оценке ацетонциангидрина в странах СИДС от Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР)
CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - Ацетон циангидрин

[NIOSH-1] Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0005". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).

[2] "ацетонциангидрин - сводка соединений". PubChem Compound . США: Национальный центр биотехнологической информации. 16 сентября 2004 г. Идентификация . Получено 8 июня 2012 г.

[3] Кокс, RFB; Стормонт, RT "Ацетонциангидрин". Органические синтезы; Собрание томов , т. 2, стр. 7.

[4] Хойгеберт, Томас СА; Роман, Барт И.; Де Блик, Энн; Стивенс, Кристиан В. (2010-08-11). «Безопасный метод производства ацетонциангидрина». Tetrahedron Letters . 51 (32): 4189– 4191. doi :10.1016/j.tetlet.2010.06.004.

[5] Вагнер, EC; Байзер, Мануэль. "5,5-Диметилгидантоин". Органические синтезы; Собрание томов , т. 3, стр. 323.

[6] Wiley, Richard H.; Waddey, Walter E. (1949). «Метакриламид». Органические синтезы . 29 : 61. doi :10.15227/orgsyn.029.0061.

[7] Бауэр, Уильям младший. «Метакриловая кислота и ее производные». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a16_441. ISBN 3-527-30673-0..

[8] Том Ливингхаус (1981). "Триметилсилилцианид: цианосилирование п -бензохинона". Org. Synth . 60 : 126. doi :10.15227/orgsyn.060.0126.

[9] Арутюнян, Серкос А. (2001). "Ацетонциангидрин". Энциклопедия реагентов для органического синтеза . eEROS . doi :10.1002/047084289X.ra014. ISBN 0471936235.

[10] Bini, L.; Müller, C.; Wilting, J.; von Chrzanowski, L.; Spek, AL; Vogt, D. (октябрь 2007 г.). «Высокоселективное гидроцианирование бутадиена в направлении 3-пентеннитрила». J. Am. Chem. Soc . 129 (42): 12622– 12623. doi :10.1021/ja074922e. hdl : 1874/26892 . PMID 17902667.