İçeriğe atla

Asetonitril

Asetonitril
Adlandırmalar
Asetonitril
Etannitril
Etil nitril; Metankarbonitril; Metil siyanür; Siyanometan;
Tanımlayıcılar
CAS numarası
3D model (JSmol)
Kısaltmalar MeCN, ACN
ECHA InfoCard100.000.760 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
EC Numarası
  • 200-835-2
895
UN numarası1648
CompTox Bilgi Panosu (EPA)
  • CC#N
Özellikler
Kimyasal formülC2H3N
Molekül kütlesi41,05 g mol−1
Görünüm renksiz sıvı
Yoğunluk0,786
Erime noktası-46~-44°C
Kaynama noktası81,3~82,1°C
Asitlik (pKa) 25
Baziklik (pKb) -11
Tehlikeler
NFPA 704
(yangın karosu)
Benzeyen bileşikler
Benzeyen bileşikler
Akrilonitril, hidrojen siyanür
Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).

Asetonitril (ACN ya da MeCN[a] olarak kısaltılır) formülü CH3CN olan bir kimyasal bileşiktir. Bu renksiz sıvı en basit organik nitril ve sıklıkla kullanılan bir çözücüdür. Siyano grubuna metil kökü bağlanmasıyla oluşur. Bu yüzden metil siyanür de denebilir. Akrilonitril üretiminde yan ürün olarak ortaya çıkmaktadır.

N≡C−C iskeleti, kısa bir 1,16 Å C≡N mesafesiyle düzdür.[1]

Üretimi

Asetonitril ilk olarak 1847'de Fransız kimyager Jean-Baptiste Dumas tarafından hazırlandı.[2]

Asetonitril, akrilonitrilin üretimi sırasında çıkan bir yan üründür.[3] Asetonitrilin üretim eğrileri akrilonitrilinkileri takip eder. Asetonitril aynı zamanda karbon monoksit, amonyak ve hidrojen gazları ile tepkimesiyle de üretilebilmektedir.[4] ABD'de asetonitrilin dört ana üreticisi: INEOS, DuPont, J.T. Baker Chemical ve Sterling Chemicals'tır. 1992'de ABD'de 14,700 ton asetonitril üretilmiştir.

2008–2009 Asetonitril kıtlığı

Ekim 2008'den itibaren, dünya çapında asetonitril arzı düşüktü çünkü Çin üretimi Olimpiyatlar için durduruldu. Ayrıca, Ike Kasırgası sırasında Teksas'ta bir fabrikası hasar gördü.[5] Küresel ekonomik yavaşlama nedeniyle akrilik elyaflarda kullanılan akrilonitril ve akrilonitril bütadien stiren (ABS) reçinelerinin üretimi azaldı. Asetonitril, akrilonitril üretiminde bir yan üründür ve üretimi de azalarak asetonitril eksikliğini daha da artırmıştır.[6]

Uygulamalar

Çözücü

Asetonitril, esas olarak rafinerilerde bütadienin saflaştırılmasında bir çözücü olarak kullanılır. Spesifik olarak, asetonitril, bütadien dâhil olmak üzere hidrokarbonlarla doldurulmuş bir damıtma kolonunun tepesine beslenir ve asetonitril kolondan aşağı dökülürken, daha sonra kulenin altından ikinci bir ayırma kulesine gönderilen bütadieni emer. Daha sonra bütadieni ayırmak için ayırma kulesinde ısı kullanılır.

Laboratuvarda, su ve çeşitli organik çözücülerle karışabilen, ancak doymuş hidrokarbonlarla karışmayan orta polariteli (dipole momenti: 3.92 Debye'dır) bir çözücü olarak kullanılır.[7] Uygun bir sıvı aralığına ve 38,8 gibi yüksek bir dielektrik sabitine sahiptir. Daha özgün uygulamalarda, sıklıkla bilinmeyen bir kimyasal tepkimenin denenmesinde sık kullanılan bir seçenektir. Düşük asidik özelliği sayesinde sorun çıkarmadan geniş bir bileşik yelpazesini çözer. Bu nedenden dolayı HPLC'de (yüksek performans sıvı kromatografisi) hareketli bir faz olarak yoğun bir kullanımı söz konusudur. Benzer şekilde döngüsel voltametrede görece yüksek dielektrik sabiti nedeniyle çok kullanılan bir çözücüdür. Asetonun özellikleri de benzerdir ancak bazlara ve nükleofillere karşı yüksek oranda tepkilidir.

Nispeten yüksek dielektrik sabiti ve elektrolitleri çözme kabiliyeti nedeniyle pil uygulamalarında yaygın olarak kullanılır. Benzer nedenlerle döngüsel voltammetride popüler bir çözücüdür.

Asetonitril, nükleosit fosforamiditlerden oligonükleotit sentezinde kullanılan baskın çözücü olarak önemli bir rol oynar.

Endüstriyel olarak, ilaç ve fotoğraf filmi üretimi için bir çözücü olarak kullanılır.

2000 öncesinde oje çıkarıcıların formüllerinde; aseton ve etil asetat gibi kullanılmaktaydı.

Organik sentez

Asetonitril, zirai ilaçlardan parfüm yapımına kadar organik sentezde iki karbonlu yapıcı bloktur.[8] Siyanojen klorür ile tepkimesi malononitrili meydana getirir.

İnorganik kimyada ligand olarak

İnorganik kimyada, asetonitril değiştirilebilir ligand olarak geniş bir kullanıma sahiptir. Buna güzel bir örnek; asetonitrilde (polimerik) paladyum klorür süspansiyonunu ısıtarak hazırlanan PdCl2(MeCN)2'in kullanımıdır

[PdCl2]n + 2n MeCN → n PdCl2(MeCN)2

Aynı zamanda, bor triflorür gibi grup 13 Lewis asitleri ile Lewis eklentileri oluşturur.[9] Süperasitlerle asetonitrilin protonlanması mümkündür.[10]

Toksisite

Asetonitril düşük bir toksisiteye sahiptir, fareler için LD50 3.8 g/kg'dır. Diğer nitrillerin aksine asetonitril metabolizmada siyanür anyonu vermez.[3]

Gözlenen toksik etkilerin kaynağı olan hidrojen siyanüre metabolize edilebilir.[11][12][13] Vücudun asetonitrili siyanüre metabolize etmesi için gereken süre (genellikle yaklaşık 2-12 saat) nedeniyle genellikle toksik etkilerin başlaması gecikir.

İnsanlarda asetonitril zehirlenmesi vakaları (veya daha spesifik olmak gerekirse, asetonitrile maruz kaldıktan sonra siyanür zehirlenmesi) nadirdir, ancak soluma, yutma ve (muhtemelen) deri absorpsiyonu ile gerçekleştiği bilinmektedir.[12]

Genellikle maruziyetten birkaç saat sonra ortaya çıkmayan semptomların arasında solunum güçlüğü, yavaş nabız, mide bulantısı ve kusma yer alır. Ciddi vakalarda konvülsiyonlar ve koma meydana gelebilir, bunu solunum yetmezliğinden ölüm takip eder. Tedavi, en sık kullanılan acil tedaviler arasında oksijen, sodyum nitrit ve sodyum tiyosülfat ile siyanür zehirlenmesinin tedavisi gibidir.[12]

Toksisitesine rağmen geçmişte oje çıkarıcı formülasyonlarında kullanılmıştır. Küçük çocukların, biri ölümcül olan, asetonitril-bazlı oje çıkarıcı ile kazara zehirlenmesine ilişkin en az iki vaka bildirilmiştir.[14] Aseton ve etil asetat, evsel kullanım için daha güvenli olduğu için sıklıkla tercih edilir ve asetonitril, Mart 2000'den bu yana Avrupa Ekonomik Bölgesi'nde kozmetik ürünlerde yasaklanmıştır.[15]

Bileşik adı Beyinde siyanür konsantrasyonu (μg/kg) Oral LD50 (mg/kg)
Potasyum siyanür748 ± 200 10
Propiyonitril 508 ± 84 40
Bütironitril 437 ± 106 50
Malononitril 649 ± 209 60
Akrilonitril395 ± 106 90
Asetonitril28 ± 5 2460
Sofra tuzu (NaCl)3000
Sprague-Dawley farelerinin beyinlerinde, çeşitli nitrillerin LD50'sinin oral yoldan verilmesinden bir saat sonra ölçülen iyonik siyanür konsantrasyonları[16]

Asetonitrilin metabolizması diğer nitrillerden çok daha yavaştır, bu da nispeten düşük toksisitesini açıklar. Bu nedenle, potansiyel olarak öldürücü bir dozun uygulanmasından bir saat sonra, sıçan beynindeki siyanür konsantrasyonu propionitril dozuna göre 60 kat daha düşüktü (bkz. tablo).[16]

Kaynakça

  1. ^ Karakida, Ken'ichi; Fukuyama, Tsutomu; Kuchitsu, Kozo (1974). "Molecular Structures of Hydrogen Cyanide and Acetonitrile as Studied by Gas Electron Diffraction". Bulletin of the Chemical Society of Japan. 47 (2): 299-304. doi:10.1246/bcsj.47.299Özgürce erişilebilir. 
  2. ^ Dumas, J.-B. (1847). "Action de l'acide phosphorique anhydre sur les sels ammoniacaux" [Susuz fosforik asidin amonyum tuzları üzerindeki etkileri]. Comptes rendus. 25: 383-384. 4 Şubat 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Mart 2023. 
  3. ^ a b Peter Pollak, Gérard Romeder, Ferdinand Hagedorn, Heinz-Peter Gelbke "Nitriles" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2002: Weinheim. DOI: 10.1002/14356007.a17_363
  4. ^ Olive, Gisela; Olive, Salvador; Process for preparing acetonitrile 12 Nisan 2023 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.; US Patent, US4179462A, 18 Aralık 1979, Erişim Tarihi: 12 Nisan 2023.
  5. ^ Lowe, Derek (2009). "The Great Acetonitrile Shortage". Science Translational Medicine. 8 Mart 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Mart 2023. 
  6. ^ A. Tullo (2008). "A Solvent Dries Up". Chemical & Engineering News. 86 (47): 27. doi:10.1021/cen-v086n047.p027. 
  7. ^ Steiner, P. A.; Gordy, W. (1966). "Journal of Molecular Spectroscopy". 21: 291. 
  8. ^ DiBiase, S. A.; Beadle, J. R.; Gokel, G. W. "Synthesis of α,β-Unsaturated Nitriles from Acetonitrile: Cyclohexylideneacetonitrile and Cinnamonitrile". Organic Syntheses. ; Collective Volume, 7, s. 108 
  9. ^ B. Swanson, D. F. Shriver, J. A. Ibers, "Nature of the donor-acceptor bond in acetonitrile-boron trihalides. The structures of the boron trifluoride and boron trichloride complexes of acetonitrile", Inorg. Chem., 2969., volume 8, pp. 2182-2189, {{doi:10.1021/ic50080a032}}
  10. ^ Haiges, Ralf; Baxter, Amanda F.; Goetz, Nadine R.; Axhausen, Joachim A.; Soltner, Theresa; Kornath, Andreas; Christe, Kalr O. (2016). "Protonation of nitriles: isolation and characterization of alkyl- and arylnitrilium ions". Dalton Transactions. 45 (20): 8494-8499. doi:10.1039/C6DT01301E. PMID 27116374. 
  11. ^ Spanish Ministry of Health (2002), Acetonitrile. Summary Risk Assessment Report (PDF), Ispra (VA), Italy: European Chemicals Bureau, Special Publication I.01.65, 17 Aralık 2008 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi 
  12. ^ a b c International Programme on Chemical Safety (1993), Environmental Health Criteria 154. Acetonitrile, Cenevre: World Health Organization, 22 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi, erişim tarihi: 15 Mart 2023 
  13. ^ Greenberg, Mark (1999), Toxicological Review of Acetonitrile (PDF), Washington, DC: U.S. Environmental Protection Agency, 24 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF), erişim tarihi: 15 Mart 2023 
  14. ^ Caravati, E. M.; Litovitz, T. (1988). "Pediatric cyanide intoxication and death from an acetonitrile-containing cosmetic". J. Am. Med. Assoc. 260 (23): 3470-73. doi:10.1001/jama.260.23.3470. PMID 3062198. 
  15. ^ "Twenty-Fifth Commission Directive 2000/11/EC of 10 March 2000 adapting to technical progress Annex II to Council Directive 76/768/EEC on the approximation of laws of the Member States relating to cosmetic products". Official Journal of the European Communities. L65: 22-25. 14 Mart 2000. 30 Mayıs 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Mart 2023. 
  16. ^ a b Ahmed, A. E.; Farooqui, M. Y. H. (1982), "Comparative toxicities of aliphatic nitriles", Toxicol. Lett., 12 (2–3), ss. 157-64, doi:10.1016/0378-4274(82)90179-5, PMID 6287676 

Notlar

  1. ^ "Me", metil grubunu, "CN" siyanür grubunu ifade eder

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Siyanür</span> hidrosiyanik asidin tuzu veya esteri olan çok güçlü bir zehir

Siyanür, bir karbon ve ona üçlü bağ ile bağlanmış bir azot içeren C≡N grubuna sahip kimyasal bileşiklere verilen addır. Bu grup aynı zamanda siyano grubu olarak da bilinir. Organik ve inorganik çeşitleri bulunan siyanürler özellikle endüstride kullanılmaları için üretilmektedir. İnorganik siyanüre örnek olarak çok zehirli potasyum siyanür, organik siyanüre örnek olarak da düşük toksisiteli asetonitril verilebilir. Her siyanür yüksek oranda zehirli değildir.

<span class="mw-page-title-main">Akrilik elyaf</span> Yalıtkan sentetik elyaf

Akrilik lifler, ortalama molekül ağırlığı ~100.000, yaklaşık 1900 monomer birimi olan polimer'den (poliakrilonitril) yapılan sentetik lifleridir. ABD'de bir elyafa "akrilik" denmesi için, o polimerin en az %85 akrilonitril monomer içermesi gerekir. Tipik komonomerler, vinil asetat veya metil akrilattır. DuPont, 1941'de ilk akrilik elyafları yapmış ve bunları Orlon adıyla tescillemişti.

<span class="mw-page-title-main">Aseton</span>

Aseton, propanon ya da dimetil keton, (CH3)2CO formüllü organik kimyasal bileşiktir. Keskin, yanıcı, zehirli olmayan renksiz bir sıvıdır. Çözücü olarak çokça kullanılır. Kapalı formülü C3H6O olarak gösterilir. Su, etanol ve dietil eterle her oranda karışır. Odunun kuru kuruya damıtılmasından, asetat tuzlarının ısıtılmasından ve teknikte izopropil alkolün bakır katalizörlerinden 250 °C'de dehidrojenasyonundan elde edilir. Yağ, boya, kauçuk ve diğer maddelerin çözücüsü olarak kullanılır. Ayrıca izopropil alkol, izopren, kloroform, bromoform, iyodoform ve poli(metil metakrilat) (PMMA) gibi ürünlerin elde edilişinde öncü madde olarak kullanılır. İnsan vücudunda, normal metabolizma ürünü olarak yüksek miktarlarda üretilip atılır.

<span class="mw-page-title-main">Bor</span> sembolü B ve atom numarası 5 olan kimyasal element

Bor simgesi B ve atom numarası 5 olan kimyasal elementtir. Kristal formunda kırılgan, koyu, parlak bir metaloid; amorf formunda kahverengi bir tozdur. Bor grubunun en hafif elementidir, kovalent bağlar oluşturan üç değerlik elektronuna sahiptir, bu da borik asit, mineral sodyum borat, bor karbür ve bor nitrür gibi ultra sert bor kristallerini açıklar.

<span class="mw-page-title-main">Etil asetat</span>

Etil asetat (sistematik adıyla etil etanoat, kısa yazımla EtOAc veya EA), CH3COOCH2CH3 formüllü bir organik bileşiktir. Bu renksiz sıvı bileşiğin bazı yapıştırıcılar ve oje gibi tatlı bir kokusu vardır. Zehirli değildir. Etil asetat, etanol ve asetik asitin esteri olup, sanayide güçlü bir çözücü olması nedeniyle sık üretilen bir maddedir. Yapıştırıcılar, ojeler, oje çıkarıcılar ve kahveden kafeinin çıkarılmasında sıklıkla kullanılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Dimetil sülfoksit</span>

Dimetil sülfoksit (DMSO) formülü (CH
3
)
2
SO
olan organokükürt bileşiğidir. Renksiz ve sıvı hâlde olan bileşik önemli bir polar çözücüdür. Cilde kolayca nüfuz eder, ağızda sarımsak gibi bir tat bırakır.

<span class="mw-page-title-main">Diklorometan</span> Organik solvent

Diklorometan (DCM) ya da metilen klorür CH2Cl2 formülüne sahip bir organik bileşiktir. Renksiz, uçucu bir sıvıdır ve hoş kokuludur. Su ile karışmasa da biraz polardır ve birçok organik çözücüde çözünür. Çözücü olarak kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Metil asetat</span>

MeOAc, asetik asit metil esteri ya da metil etanoat olarak da bilinen Metil asetat, formülü CH3COOCH3 olan karboksilli bir esterdir. Karakteristik olarak, bazı tutkallar ve oje çıkarıcıların hoş kokusunu anımsatan yanıcı bir sıvıdır. Metil asetat, zayıf polar ve lipofilik özellikte olduğundan bazen bir solvent olarak kullanılmaktadır. Ancak yakın akrabası olan etil asetat daha az toksik ve suda daha az çözündüğünden dolayı çok daha yaygın kullanılan bir çözücüdür. Metil asetat, oda sıcaklığındaki su içerisinde %25 kadar bir çözünürlüğe sahiptir. Yüksek sıcaklıktaki suda, çözünürlüğü çok daha yüksektir. Metil asetat kuvvetli sulu bazlar ya da sulu asitlerin mevcudiyetinde kararlı değildir.

<span class="mw-page-title-main">Potasyum ferrosiyanür</span>

Potasyum ferrosiyanür formülü K4[Fe(CN)6] • 3H2O olan bir kimyasal bileşiktir. Potasyum ferrosiyanür metal kompleks bileşiğinin [Fe(CN)6]4− potasyum tuzudur. Bu tuz limon sarısı monoklinik kristallerden oluşmuştur.

<span class="mw-page-title-main">İzopropil alkol</span>

İzopropil alkol (IUPAC ismi: propan-2-ol), CH3CH(OH)CH3 (bazen i-PrOH şeklinde de temsil edilir) kimyasal formülüne sahip organik bileşik. Renksiz ve yanıcıdır. Güçlü bir kokusu vardır. Alkol karbon atomunun diğer iki karbon atomuna ve propil grubunun hidroksil grubuna bağlı olduğu bu bileşik -bazen (CH3)2CHOH şeklinde de gösterilir- ikincil alkolün en basit örneğidir. 1-propanol'ün yapısal izomeridir. Evsel ve endüstriyel alanda çeşitli kullanımları vardır.

<span class="mw-page-title-main">Kalay(II) klorür</span> kimyasal bileşik

Kalay(II) klorür ya da stanit klorür, SnCl2 formülüne sahip, beyaz kristal halinde bir katıdır. Kararlı bir dihidrat oluşturur, ancak sulu çözeltileri, özellikle sıcaksa, hidrolize uğrama eğilimindedir. SnCl2 yaygın bir şekilde indirgeyici madde (bir asit çözeltisi içinde) olarak ve kalay kaplamada elektrolitik banyolarda kullanılır. Kalay (II) klorür, diğer kalay klorür (kalay(IV) klorür (SnCl4) ile karıştırılmamalıdır.

<span class="mw-page-title-main">1,1,1-Trikloroetan</span>

Metil kloroform ya da 1,1,1-trikloroetan C2H3Cl3 formülüne sahip bir kloroalkandır. Doğada bulunmamaktadır, sentetik olarak üretilmiştir. Kloroforma benzeyen bir kokuya sahip olan bu renksiz sıvı bir zamanlar çözücü olarak kullanılmaktaydı ancak ozon tabakasına zararlı olduğu keşfedilince kullanımı terk edilmiştir. Montreal Protokolü nedeniyle 1996 tarihinden sonra kullanımı yasaklanmıştır. 1,1,1-Trikloroetan yeterince stabil olmadığından stabilize edilmesi için içine dioksan gibi bazı maddeler katılır.

Akrilonitril, vinil grubunun bir nitril grubuna bağlanması ile oluşan, C2H3CN formüllü organik bileşiktir. Bu renksiz sıvı, akrilonitril bütadien stiren ve poliakrilonitrilin üretiminde kullanılır ve çok tepkindir. Keskin, sarımsak veya soğan benzeri bir kokusu vardır. Düşük dozlarda bile zehirlidir. Akrilonitril ilk olarak Fransız kimyager Charles Moureu tarafından 1893'te sentezlenmiştir. Akrilonitril üretiminin yan ürünleri asetonitril ve hidrojen siyanür olmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Metil metakrilat</span> kimyasal bileşik

Metil Metakrilat (MMA), CH
2
C(CH
3
)COOCH
3
formüllü organik bileşik. Metakrilik asitin Metil esteridir. Renksiz, yanıcı bir sıvıdır. Polimer üretimi için her yıl tonlarca MMA monomeri üretilir. Erime noktası -48 °C, kaynama noktası 101 °C'dir.

Marcus teorisi, ilk olarak Rudolph A. Marcus tarafından 1956'da başlayarak, elektron transfer reaksiyonlarının oranlarını açıklamak için geliştirilen bir teoridir. Bir elektronun bir kimyasal türden bir diğerine geçişindeki oranlarla ilgilenir.

<span class="mw-page-title-main">Amoksidasyon</span> Amonyak ve oksijenden nitrilleri üretmek için kullanılan kimyasal işlem

Organik kimyada, amoksidasyon amonyak ve oksijen kullanılarak nitrillerin üretilmesi işlemidir. Amoksidasyonun Standard Oil of Ohio'da geliştirildiği kabul edildiğinden bazen SOHIO işlemi olarak adlandırılır. Alışıldık substratlar alkendir. Yılda birkaç milyon ton akrilonitril bu şekilde üretilir:

Organik kimyada nitril, −C≡N fonksiyonel grubuna sahip herhangi bir organik bileşiktir. Siyano- ön eki, endüstriyel literatürde nitril terimi ile eş anlamlıdır. Nitriller, süper yapıştırıcılarda kullanılan metil siyanoakrilat ve lateks içermeyen laboratuvar ve tıbbi eldivenlerde kullanılan nitril içeren bir polimer olan nitril kauçuk dahil olmak üzere birçok yararlı bileşikte bulunur. Asetonitril çözücü olarak kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Metil siyanoakrilat</span>

Metil siyanoakrilat (MCA) birkaç fonksiyonel grup içeren organik bir bileşiktir: bir metil ester, bir nitril ve bir alken. Akışkan, renksiz bir sıvıdır. Başlıca kullanımı, siyanoakrilat yapıştırıcıların ana bileşenidir.

1,3-Bütadien, (CH2=CH)2 formülüne sahip organik bileşiktir. Kolayca yoğunlaşan renksiz bir gazdır. Sentetik kauçuğun öncülü olarak endüstriyel olarak önemlidir. Molekül, iki vinil grubunun birleşimi olarak görülebilir. En basit konjüge diendir (çifte alken).

<span class="mw-page-title-main">Kadmiyum siyanür</span>

Kadmiyum siyanür, Cd(CN)2 formülüne sahip inorganik bir bileşiktir. Elektrokaplamada kullanılan beyaz kristalik bir bileşiktir. Diğer kadmiyum ve siyanür bileşikleri gibi çok zehirlidir.