Ацетонитри́л (нитрил уксусной кислоты, этаннитрил, метилцианид) - органическое химическое соединение с формулой CH 3 CN. Представляет собой бесцветную жидкость со слабым эфирным запахом. Широко используется в органической химии в качестве растворителя.
Ацетонитрил смешивается с водой, этиловым спиртом , диэтиловым эфиром , ацетоном , CCl 4 и другими органическими растворителями. Он образует азеотропные смеси с водой (т. кип. 76,5 °C, 83,7 % ацетонитрила), бензолом (73,0 °C, 34 %), CCl 4 (65 °C, 17 %), этанолом (72,5 °C, 44 %), этилацетатом (74,8 °C, 23 %), многими алифатическими углеводородами .
Ацетонитрил используется для растворения масел, жиров, лаков, эфиров целлюлозы, различных синтетических полимеров и неорганических солей .
В промышленности ацетонитрил получают реакцией уксусной кислоты с небольшим избытком аммиака при 300-400 °C в присутствии катализатора .
texvc
не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{CH_3COOH + NH_3 \xrightarrow{t,Al_2O_3} CH_3CONH_2 + H_2O}
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc
не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{CH_3CONH_2 \xrightarrow {t} CH_3CN + H_2O}
Выход в данном процессе составляет 90-95 %. 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 .
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файлtexvc
не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{CH_3CONH_2 \xrightarrow {P_2O_5} CH_3CN + H_2O}
Другой способ удаления воды из ацетонитрила заключается в перегонке над небольшим количеством пентаоксида фосфора (0,5-1 % м/о). Избыток P 2 O 5 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 молекулярными ситами либо борным ангидридом (24 часа) и перегонку .
Ацетонитрил применяется как экстрагент для выделения бутадиена из смеси углеводородов , азеотропный агент для выделения толуола , сырьё для фармацевтической промышленности, растворитель .
Ацетонитрил токсичен, всасывается через кожу .
В концентрации 15% или более является прекурсором (Таблица III), оборот которого в Российской Федерации ограничен.
«Старые» литовские Боги в моём родном городе Алитус, домашние и тёплые, как простая дружная семья...
Эти боги напоминали мне добрых персонажей из сказок, которые чем-то были похожи на наших родителей – были добрыми и ласковыми, но если это было нужно – могли и сурово наказать, когда мы слишком сильно проказничали. Они были намного ближе нашей душе, чем тот непонятный, далёкий, и так ужасно от людских рук погибший, Бог...
Я прошу верующих не возмущаться, читая строки с моими тогдашними мыслями. Это было тогда, и я, как и во всём остальном, в той же самой Вере искала свою детскую истину. Поэтому, спорить по этому поводу я могу только о тех моих взглядах и понятиях, которые у меня есть сейчас, и которые будут изложены в этой книге намного позже. А пока, это было время «упорного поиска», и давалось оно мне не так уж просто...
– Странная ты девочка... – задумчиво прошептал печальный незнакомец.
– Я не странная – я просто живая. Но живу я среди двух миров – живого и мёртвого... И могу видеть то, что многие, к сожалению, не видят. Потому, наверное, мне никто и не верит... А ведь всё было бы настолько проще, если бы люди послушали, и хотя бы на минуту задумались, пусть даже и не веря... Но, думаю, что если это и случится когда-нибудь, то уж точно не будет сегодня... А мне именно сегодня приходится с этим жить...
Синонимы:
Нитрил уксусной кислоты, ацетонитрил, метилцианид
T замерзания:
Выпускаемый промышленностью нитрил уксусной кислоты достаточно чист для его использования в качестве растворителя для большинства целей. Он образует большое число бинарных и тройных азеотропов, которые усложняют очистку при содержании значительных количеств примесей. В то же время в ряде случаев азеотропы можно эффективно использовать в целях очистки ацетонитрила.
Амиэль и Номине получали нитрил уксусной кислоты с выходом до 99% пропусканием эквимолекулярной смеси ацетилена и аммиака при 400 - 500° над цинковым катализатором в Условиях полного отсутствия влаги.
Джеффери и Фогель получали нитрил уксусной кислоты с целью изучения его физических свойств из ацетамида и пятиокиси фосфора. Температура кипения составляла 81° (757 мм).
Тиммерманс и Хенне-Ролан обрабатывали нитрил уксусной кислоты сульфатом натрия и пятиокисью фосфора, после чего перегоняли до тех пор, пока плотности отдельных фракций не становились постоянными.
Вальден и Бирр очищали продажный препарат с целью измерения его электропроводности. Они перегоняли его над пятиокисью фосфора в аппаратуре, целиком изготовленной из стекла и защищенной от действия воздуха трубкой, заполненной пятиокисью фосфора. Перегонку повторяли до тех пор, пока пятиокись фосфора в перегонной колбе не переставала окрашиваться. После этого ацетонитрил перегоняли над безводным поташом для удаления следов пятиокиси фосфора; в заключение его перегоняли без осушителя.
Тетер и Мервин сушили нитрил уксусной кислоты азеотропной перегонкой с дихлорметаном. В результате образования азеотропной смеси дихлорметан-вода, на каждые 19гдихлор-метана приходился 1 г удаленной воды. Этот метод может быть использован также для очистки нитрилов, содержащих до четырех атомов углерода в молекуле.
Дейл извлекал безводный ацетонитрил из его водных растворов, используя различные комбинации перегонок при атмосферном давлении и в вакууме и вымораживания и отделения жидких фаз.
Пратт очищал нитрил уксусной кислоты азеотропной перегонкой. Азеотроп может быть осушен с помощью третьего компонента, например бензола или трихлорэтилена. При давлении 776.5 мм тройной азеотроп бензол-ацетонитрил-вода кипит приблизительно при 66°; азеотропная смесь трихлорэтилен-ацетонитрил-вода кипит при 67.5°.
Льюис и Смайс сушили продажный препарат над хлористым кальцием, многократно кипятили его с обратным холодильником над пятиокисью фосфора до прекращения появления окраски на окиси, перегоняли в сосуд, содержащий свежепрокаленный поташ, вновь отгоняли из этого сосуда и, наконец, подвергали фракционированной перегонке. Собирали среднюю фракцию и использовали ее для измерений дипольного момента.
Критерии чистоты. Дрейсбах и Мартин судили о чистоте нитрила уксусной кислоты по кривой замерзания.
Льюис и Смайс использовали в качестве критериев чистоты такие физические свойства, как температуру кипения, плотность и показатель преломления, тогда как Тиммерманс и Хенне-Ролан перегоняли ацетонитрил до получения дистил-лата с постоянной плотностью.
Токсикология. Загрязненный нитрил уксусной кислоты может быть значительно более токсичным, чем чистый препарат. Предполагается, что максимально допустимая концентрация ацетонитрила в воздухе составляет 0.002%. Нитрил уксусной кислоты обладает, очевидно, более слабой токсичностью по сравнению с другими нитрилами, например нитрилом акриловой кислоты. Смайс установил, что стоматическая летальная Доза LD50 для крыс составляет 3.8 г на 1 кг живого веса и сообщил, что пять крыс из шести остались живыми после 4-часового нахождения в воздухе с концентрацией ацетонитрила 0.8%.
Ацетонитрил (СН3С ≡ N) (нитрил уксусной кислоты, метилцианид) класс опасности - 3
Бесцветная легколетучая горючая жидкость с эфирным запахом, легче воды, горит ярким бесцветным пламенем. При температуре -44,9°С затвердевает, кипит при температуре +81,6°С. Смешивается с водой, ацетоном, эфиром и другими растворителями. Растворимость в воде 7,3%. Пары тяжелее воздуха, с воздухом образуют взрывоопасные смеси.
Ацетонитрил используется в органическом синтезе при выработке ароматических веществ в качестве селективного растворителя углеводородов, масел (в процессе выделения жирных кислот из растительных и животных масел), а также как промежуточный продукт в производстве малонодинитрила и витамина В1.
Ацетонитрил перевозят в контейнерах, железнодорожных цистернах, баллонах, которые являются временным его хранилищем. Обычно ацетонциангидрин хранят в наземных вертикальных цилиндрических резервуарах (объемом 50–5000м3) с коэффициентом заполнения 0,9-0,95 при атмосферном давлении и температуре окружающей среды. Максимальный объем хранения 80 тонн.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны производственных помещений составляет 10 мг/м3, в воде водоемов – 0,7 мг/л. При остром отравлении воздействует как ферментный яд, поражающий дыхательные центры, легко всасывается через неповрежденную кожу, поражает нервную систему. Поражающая токсодоза 21,6 мг·мин/л. Признаки поражения: покраснение, зуд, ожог кожи и слизистых тканей, слезотечение, головная боль, слабость, тошнота, рвота, головокружение, одышка. Высокие концентрации приводят к ослаблению пульса, судорогам, потери сознания, смерти.
При ликвидации аварий , связанных с проливом (выбросом) ацетонитрила изолировать опасную зону в радиусе не менее 400 м, удалить из нее людей, держаться наветренной стороны, избегать низких мест, соблюдать меры пожарной безопасности, не курить. В опасную зону входить в изолирующих противогазах или дыхательных аппаратах (ИП-4М, ИП-5, ИП-6, АИР-98МИ, ИВА-24М, АСВ-2) и средствах защиты кожи (костюм Л-1, ОЗК, «КАИС», «Приз», «Вектор»). На удалении от источника химического заражения более 400 м. средства защиты кожи можно не использовать, а для защиты органов дыхания используют фильтрующие промышленные противогазы с коробками марки А, БКФ, гражданские противогазы ГП-7, ГП-5, ПДФ-2Д, ПДФ-2Ш с дополнительными патронами ДПГ-3 или без них.
Средства защиты |
Время защитного действия (час) приконцентрациях (мг/м3) (ПДК) |
|||||
Наименование |
Марка коробки |
1000 |
||||
Промышленные противогазы: Большого габарита ППФ-95 Малого габарита Большого габарита ППФ-95 |
Аб/ф, Ас/ф Аб/ф, Ас/ф ВКФ |
|||||
Гражданские противогазы: ГП-7, ГП-5, ПДФ-2Д (2Ш) |
без ДПГ-3 с ДПГ-3 |
|||||
Наличие ацетонитрила определяют:
В воздухе производственных помещений сигнализатором термохимическим «Щит-2», сигнализатором взрывоопасным искровым пневматическим СВИП-1 и СВИП-2, сигнализатором пламенно-ионизационным до взрывных концентра-ций СДК-3.
Обезвреживают ацетонитрил распыленной водой с нормой расхода: 0,9 тонны воды на 1 тонну ацетонитрила или 30%-ным водным раствором гидроксиламина (например, 300 л. гидроксиламина и 900 л. воды) с нормой расхода: 0,25-0,3 тонны раствора на 1 тонну ацетонитрила.
Нейтрализуют ацетонитрил 30%-ным водным раствором гидроксиламина (например, 300 л. гидроксиламина и 900 л. воды) с нормой расхода: 2,5 тонны раствора на 1 тонну ацетонитрила.
Для распыления воды или растворов применяют поливомоечные и пожарные машины, авторазливочные станции (АЦ, ПМ-130, АРС-14, АРС-15), мотопомпы (МП-800), а также имеющиеся на химически опасных объектах гидранты и спецсистемы.
Место разлива промывают большим количеством воды, изолируют песком, воздушно-механической пеной, обваловывают и не допускают попадания веществ в поверхностные воды. Для утилизации загрязненного грунта на месте разлива срезают поверхностный слой грунта на глубину загрязнения, собирают и вывозят на утилизацию с помощью землеройно-транспортных машин (бульдозеров, скреперов, автогрейдеров, самосвалов). Места срезов засыпают свежим слоем грунта, промывают водой в контрольных целях.
Действия руководителя: изолировать опасную зону в радиусе не менее 400 м, удалить из нее людей, держаться наветренной стороны, избегать низких мест, не курить, соблюдать меры пожарной безопасности, в зону аварии входить только в полной защитной одежде.
Оказание первой медицинской помощи:
В зараженной зоне: надевание противогаза или ватно-марлевой повязки, смоченной 2% раствором питьевой соды, обработка лица водой, мыльным раствором перед надеванием противогаза; при наличии признаков отравления вдыхание амилнитрита, обработка открытых участков кожи мыльным раствором, водой.
После эвакуации из зараженной зоны: обильное промывание глаз водой или 2 % раствором питьевой соды, повторное вдыхание амилнитрита, при остановке дыхания искусственная вентиляция легких, ингаляция кислорода.
Ацетонитрил (метил цианид, нитрил уксусной кислоты) - бесцветная жидкость с легким запахом эфира, - выпускается с разной степенью очистки: технический, чистый, чистый для анализа, особо чистый.
Ацетонитрил - сопутствующий продукт синтеза акрилонитрила. Прямой синтез - аммонолиз уксусной кислоты газообразным аммиаком при температурах 350-500 °С в присутствии катализаторов на основе оксида алюминия, - позволяет получать ацетонитрил с выходом 90-95%.
Способы получения ацетонитрила аммонолизом углеводородов, спиртов, дигидратацией ацетамида - малопроизводительны, поэтому используются реже.
Ацетонитрил неограниченно смешивается с водой, спиртами, растворителями, хорошо растворяет масла и жиры, лаки, ряд полимеров. Он используется в крупнотоннажных производствах как растворитель, реакционная среда или сырье:
Хранят ацетонитрил в крытых помещениях в стеклянной таре, металлических канистрах, бочках, большие объемы - в наземных резервуарах. Категорически запрещается использовать емкости из полиэтилена и других пластиков.
Ацетонитрил токсичен (ПДК - 10 мг/м 3 ), горюч и взрывоопасен. Он самовоспламеняется при температуре выше 450 °С, образует взрывчатые смеси при концентрации в воздухе 4-16%, при сгорании выделяет цианистый водород и оксиды азота. Работать с ним необходимо в средствах индивидуальной защиты.
При утечке или разливе ацетонитрила нейтрализация проводится водным раствором гидроксиламина или тонкораспыленной водой.
При попадании в организм ацетонитрил вступает в реакции с тканями и образует аммиак, синильную кислоту, тиоцианаты и оказывает раздражающее, наркотическое, удушающее действие. Технический продукт опаснее из-за повышенных концентраций изонитрилов и синильной кислоты.
Ацетонитрил действует как ферментный яд, блокируя клеточное дыхание, в небольших дозах - вызывает зуд и покраснение кожи, слезоточивость, боль в гортани. При продолжительном воздействии поражает нервную систему, печень, головной мозг. Тяжелые отравления могут привести к отеку легких, судорогам, потере сознания.
При попадании ацетонитрила на кожу, пораженный участок нужно промыть теплой водой с мылом, смазать раствором метиленовой сини и наложить повязку со стрептоцидной мазью. При поражении глаз - промыть их проточной водой и закапать раствор дикаина с адреналином. Раздражение дыхательных путей купируют ингаляциями содовыми или масляными растворами.
Оригинальное наименование: ацетонитрил
(сокращение - ACN)
Альтернативные названия: метилцианид, этаннитрил, нитрил уксусной кислоты,
Химическая формула C2H3N
Плотность 0,787515 г/см³
Молярная масса 41,05 г/моль
Температура плавления -44°C
Температура кипения 81,6°C
Бесцветная токсичная жидкость (впитывается через кожу). Имеет несильный, но неприятный эфирный запах. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в рабочих и других помещениях - 10 мг/куб. метр. В воде - 0,7 мг/литр. Может смешиваться с водой (растворимость 7,3%) и органическими растворителями (ацетоном, этиловым спиртом и пр.) в том числе и с образованием азеотропных смесей.
Тяжелые пары ацетонитрила взрывоопасны.
Ацетонитрил
различных степеней очистки в зависимости от последующего применения реагента.
Вне лабораторий вещество получают как результат взаимодействия уксусной кислоты и аммиака в присутствии катализатора при высокой температуре (300-400°C). При этом примесями в веществе выступают:
ацетамид,
ацетат аммония,
Ацетонитрил для ВЭЖХ
(высокоэффективной жидкостной хроматографии) и других целей часто требует очистки от примесей. Осушение производят при помощи безводных соединений кальция (хлорида и сульфата), а также методом встряхивания с силикагелем. Остатки воды и уксусную кислоту удаляют путем добавления гидрида кальция до прекращения выделения водорода.
После таких подготовительных работ ацетонитрил с остатками примесей подвергается фракционной перегонке.
Н
а разных стадиях описанного технологического процесса получают вещество
различной степени очистки.
Кроме ВЭЖХ, ацетонитрил используется для замера содержания пестицидов и токсинов в различных средах, в продуктах питания.
Р
еагент может выступать в качестве экстрагента для выделения бутадиена из углеводородной смеси, в азеотропной форме участвовать в процессе выделения толуола.
Вещество довольно широко применяется в фармацевтике как сырье.
С помощью ацетонитрила можно растворять
неорганические соли,
синтетические полимеры,
эфиры целлюлозы,
лаки и пр.
Способность реагента выступать в качестве селективного растворителя масел дает возможность использовать его для выделения жирных кислот из масел растительного и животного происхождения.
В фармацевтической промышленности используется для производства витамина B1.