НІТРИЛИ

НІТРИЛИ — органічні сполуки, які містять одну або декілька ціаногруп –C≡N, зв’язаних з вуглеводневим радикалом. Назви Н. утворюють з тривіальних назв ацильних залишків карбонових кислот або систематичних назв карбонових кислот з тією ж кількістю атомів карбону, включаючи атом карбону групи –C≡N, до якого додається суфікс —нітрил. Н., як і похідні синільної кислоти, також називають ціанідами. CH3–C≡N — ацетонітрил, нітрил оцтової кислоти, етанонітрил, метилціанід; C₆H₅–C≡N — бензонітрил, нітрил бензойної кислоти; CH₂=CH–C≡N — акрилонітрил, нітрил акрилової кислоти, пропенонітрил; N≡C–CH₂–C≡N — малонодинітрил (малононітрил, пропандинітрил, диціанометан). Н. — безбарвні рідини або тверді речовини; нижчі Н. (до С₁₁) — рідини зі слабким етерним запахом, погано розчиняються у воді (крім CH₃CN і C₂H₅CN), добре розчиняються в багатьох органічних розчинниках. Реакційна здатність Н. зумовлена наявністю у структурі групи –C≡N. За місцем розриву потрійного зв’язку Н. вступають у реакції нуклеофільного приєднання, а за рахунок α-атома карбону відбуваються реакції конденсації. При нагріванні з водними розчинами кислот або лугів Н. піддаються гідролізу з утворенням карбонових кислот; при відновленні з використанням LiAlH₄, NaBH₄, H₂ за наявності Pt або Pd утворюються первинні аміни; конденсація Н. (реакція Торпа — Циглера) за наявності основ призводить до утворення β-імінонітрилів. Із динітрилів за цією реакцією добувають циклічні кетони. Н. одержують шляхом дегідратації амідів при нагріванні з водовіднімаючими засобами (P₂O₅, POCl₃, H₃PO₄ в атмосфері NH₃); при взаємодії галогеналканів із ціанідами лужних металів; дегідратацією альдоксимів за наявності мінеральних кислот.

Н. — токсичні речовини, механізм дії яких пов’язаний зі здатністю порушувати функцію ферменту цитохромоксидази і які стримують процес перенесення кисню з крові до клітин організму. Отруєння може відбутися при вдиханні парів, при потраплянні в ШКТ або через шкіру в організм. Антидоти — амілнітрит, Na₂S₂O₃, глюкоза. Н. використовують як розчинники, як сировину у виробництві полімерів, синтетичного волокна, смол, ЛП і мийних засобів, амінокислот, пестицидів. Н. потребують обережності у застосуванні, їх ліквідують лужним гідролізом або дією окиснювачів (Н₂О₂, КMnO₄).

До найбільш важливих Н. відносять ацетонітрил, акрилонітрил, адипонітрил, малонодинітрил. Ацетонітрил СН₃C≡N, мол. м. 41,05; безбарвна рідина зі слабким етерним запахом (T_кип 81,6 °С; d₄²⁰ 0,7857), добре змішується з водою, етанолом, діетиловим етером, ацетоном, тетрахлорметаном та іншими органічними розчинниками. Використовується для розчинення естерів целюлози, синтетичних полімерів, неорганічних солей; для екстракції жирних кислот із рослинних і тваринних жирів; для розділення бутадієнів від бутенів; для вилучення смол, толуолу і фенолів із вуглеводнів нафти; як сировина використовується у виробництві ЛП, вітаміну В₁. Токсичний, всмоктується через непошкоджену шкіру, слід уникати потрапляння в очі; ГДК 10 мг/м³, у воді водойм — 0,7 мг/л; горючий.

Акрилонітрил СН₂=СН–С≡N, мол. м. 53,06; безбарвна рідина з різким запахом (T_кип 77,3 °С; d₄²⁰ 0,8064; n_D²⁰ 1,3914), змішується з багатьма органічними розчинниками, розчиняється у воді (7,3%; 20 °С). Використовують у виробництві поліакрилонітрильного волокна (нітрон), бутадієннітрильного каучуку, ціанетилцелюлози, акриламіду, метилакрилату, глутамінової кислоти, адипонітрилу. Чинить подразнювальну дію, легко всмоктується через непошкоджену шкіру; токсична речовина, подібна до ціанідів; ГДК 0,5 мг/м³, у воді водойм — 2 мг/л.

Малонодинітрил CH₂(CN)₂, N≡C–CH₂–C≡N, мол. м. 66,07; безбарвна кристалічна речовина (T_пл 31,6–32,4 °С, T_кип 218–219 °С; d₄³⁵ 1,0494; n_D³⁵ 1,4130), мало розчиняється у воді, розчиняється в етанолі, діетиловому етері. Вступає в різноманітні реакції конденсації за участю ціаногрупи або активованої метиленової групи. Широко використовується в органічному синтезі для отримання гетероциклічних сполук (хіноліну), у синтезі гербіцидів, фунгіцидів, дефоліантів, барвників, пігментів, ЛП, вітамінів В₁ і В₆. Високотоксична речовина.

Далин М.А., Колчин И.К., Серебряков Б.Р. Нитрил акриловой кислоты. — Баку, 1968; Зильберман Е.Н. Реакции нитрилов. — М., 1972; Общая органическая химия: В 12 т. / Под общ. ред. Д. Бартона, У.Д. Оллиса. — Т. 3. Азотсодержащие соединения / Под ред. И.О. Сазерленда. — М., 1982; Теддер Дж., Нехватал А., Джубб А. Промышленная органическая химия. — М., 1977; Черных В.П., Зименковский Б.С., Гриценко И.С. Органическая химия / Под общ. ред. В.П. Черных. — 2 изд. — Х., 2007.