Nitrilek

A nitril általános képlete, a funkcionális csoportot kék színnel jelölik. Az R gyök egy organilcsoport ( alkilcsoport , arilcsoport , alkilarilcsoport stb.). vagy - ritkábban - acilcsoport .

A nitrilek az R - C≡N általános képletű vegyületek csoportja . A szénből és a hármas kötésű nitrogénből álló funkcionális csoportot nitril- vagy cianocsoportnak nevezik. A nitrileket formálisan a hidrogén-cianidból (HCN) nyerik, a hidrogénatom szerves maradékra cserélésével. Az R - N≡C képletű izomereket izonitrileknek nevezzük .

A nitrilpolimerek kémiailag nagyon ellenállóak és gumiszerű tulajdonságokkal rendelkeznek, ezért z. B. védőkesztyűhöz használják .

elnevezéstan

Butironitril ,
az IUPAC szerint: butánenitril ( kék jelölésű C atom a fő lánc része),
formálisan is propán-karbonitril (a kékkel jelölt C atom a szubsztituens része)

Ha a nitril a legmagasabb rendű funkcionális csoport, akkor a kiindulási vegyület nevéhez hozzáadjuk a "-nitril" végződést , és "alkán-nitrilnek" nevezzük. Mint mindig, a hármas kötésű szénatom szerepel az alapszerkezet jelölésében. Alternatív megoldásként (hasonlóan a -karbonsavhoz ) a "-karbonitril" végződés használható, itt a szénatom nem tartozik az alapszerkezetbe.

Ha a nitrilfunkció nem a legmagasabb rendű a molekulában, akkor a „cián” előtagot használjuk a megfelelő helyzetjelzéssel. A hármas kötésű szénatom itt sem számít az alapszerkezet részének.

A karbonsavakhoz való viszonyuknak megfelelően (a nitrilszén oxidációs állapota megegyezik a karboxicsoportéval) sok nitrilt triviálisan „karboxilonitrilnek” neveznek, például acetonitrilnek , propionitrilnek , butironitrilnek vagy mandelonitrilnek .

Gyártás

A nitrileket iparilag hidrocianálással ( HCN hozzáadása az alkénekhez), valamint az alkének és az ammónia levegővel történő katalitikus oxidációjával állítják elő.

A laboratóriumi skálán nitrilek elő alkálifém-cianidok ( alkálifém - sók a kéksav) alkil-halogenidek előállíthatók ( Kolbe-nitril-szintézis ). Ez alkán-nitrilt és alkáli-halogenidet hoz létre. Az izonitrilek melléktermékként fordulnak elő . Az átalakítás a metil-jodidot a nátrium-cianid , hogy acetonitril és nátrium-jodid van példaként ehhez a reakcióhoz:

{\ displaystyle \ mathrm {CH_ {3} I + NaCN \ longrightarrow CH_ {3} CN + NaI}}

További lehetőségek az aldoximok dehidrálása z-vel. B. a Beckmann-átrendeződéshez hasonló foszfor-pentaklorid PCl ₅ , vagy a fém-tiocianátok reakciója karbonsavakkal, Letts-nitril szintézis néven .

Aril-nitrilek előállítása kinonokból szililezett cianohidrin-intermedierek reduktív aromatizálásával

Az aril-nitrilek előállítása a

Sandmeyer-reakció ( diazotálásával a anilin -származékok és a reakció a réz (I) cianid )
Rosenmund-von Braun reakció (közvetlen átalakítása egy aril -bromidot a réz (I) cianid )
Reduktív aromatizálást a szililezett ciánhidrinek (reakciója kinonok trimetil-szilil-cianiddal és ezt követő aromatizálást PBr ₃ )

Királis nitrilek enantioszelektív szintézise

A nitrilek enantioszelektív szintézise egyre nagyobb figyelmet kelt, mivel szterikusan egyenletes királis nitrileket használnak gyógyszerként ( vildagliptin , saxagliptin ).

Reakciók

Karbonsavakat lehet elő a hidrolizáló nitrilek .

Ezenkívül egy amin előállítható a nitril redukciójával ( hidrogénezésével ) .

használat

Az orvostudományban használt nitril kesztyű

Adiponitril és akrilnitril különösen a gyakorlati jelentősége , mint közbenső termékek a gyártási a műanyagok .

A nitrilek egyik legfontosabb jellemzője, hogy könnyen bejuttathatók kémiai szintézisbe , majd átalakíthatók más funkcionális csoportokká (aminosavak vagy aminok). Az aldehidekből származó a- aminosavak előállításának eljárása , amelyben a nitrilek intermedierként fordulnak elő, Strecker-szintézis néven ismert .

Oldószerként az acetonitrilt alkalmazzák.

Az orvosi vizsgálati kesztyűkben a nitril gumiból készültek az allergiás kockázat hiánya miatt jobbak a latexből készülteknél . A védőkesztyű anyagaként különösen jó a vegyszerállóság.

Lásd még

Az R - N≡C izonitrilek a nitrilek izomerjei , és kiindulási anyagként használják a többkomponensű reakciókban ( Passerini reakció , Ugi reakció ).

Egyéni bizonyíték

↑ Hans Beyer és Wolfgang Walter : Organische Chemie , S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 22. kiadás, 1991, ISBN 3-7776-0485-2 , 266-269.
↑ Bejegyzés a nitrilekre . In: IUPAC kémiai terminológiai összefoglaló („Aranykönyv”) . doi : 10.1351 / goldbook.N04151 Verzió: 2.3.3.
↑ Bejegyzés a karbonitrilekre . In: IUPAC kémiai terminológiai összefoglaló („Aranykönyv”) . doi : 10.1351 / goldbook.C00838 Változat: 2.3.3.
↑ Florian Glöcklhofer, Markus Lunzer, Johannes Fröhlich: A kinonokból származó cianoarének egyszerű szintézise a cianohidrin-intermedierek reduktív aromatizálásával . In: Synlett . szalag 26 , no. 2015. április 1., 07. o. 950-952 , doi : 10.1055 / s-0034-1380150 .
↑ Harald Gröger, Yasuhisa Asano: Cianidmentes enantioszelektív katalitikus stratégiák a királis nitrilek szintéziséhez . In: The Journal of Organic Chemistry . doi : 10.1021 / acs.joc.9b02773 .

[Beyer-1] Hans Beyer és Wolfgang Walter : Organische Chemie , S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 22. kiadás, 1991, ISBN 3-7776-0485-2 , 266-269.

[2] Bejegyzés a nitrilekre . In: IUPAC kémiai terminológiai összefoglaló („Aranykönyv”) . doi : 10.1351 / goldbook.N04151 Verzió: 2.3.3.

[3] Bejegyzés a karbonitrilekre . In: IUPAC kémiai terminológiai összefoglaló („Aranykönyv”) . doi : 10.1351 / goldbook.C00838 Változat: 2.3.3.

[4] Florian Glöcklhofer, Markus Lunzer, Johannes Fröhlich: A kinonokból származó cianoarének egyszerű szintézise a cianohidrin-intermedierek reduktív aromatizálásával . In: Synlett . szalag 26 , no. 2015. április 1., 07. o. 950-952 , doi : 10.1055 / s-0034-1380150 .

[5] Harald Gröger, Yasuhisa Asano: Cianidmentes enantioszelektív katalitikus stratégiák a királis nitrilek szintéziséhez . In: The Journal of Organic Chemistry . doi : 10.1021 / acs.joc.9b02773 .

Languages