Ацетонитрил
| Ацетонитрил[1][2] | |
|---|---|
 | |
 | |
| Общие | |
| Сокращения | ACN |
| Традиционные названия | Нитрил уксусной кислоты |
| Хим. формула | C2H3N |
| Рац. формула | CH3CN |
| Физические свойства | |
| Состояние | бесцветная жидкость |
| Молярная масса | 41,05 г/моль |
| Плотность | 0,787515 г/см³ |
| Поверхностное натяжение | 26,64·10-3 Н/м |
| Динамическая вязкость | 0,35·10-3 Па·с |
| Энергия ионизации | 1177 кДж/моль |
| Термические свойства | |
| Т. плав. | –44 °C |
| Т. кип. | 81,6 °C |
| Т. всп. | 6 °C |
| Т. свспл. | 524 °C |
| Пр. взрв. | 3—16 % |
| Кр. темп. | 272,4 °C |
| Кр. давл. | 47,7 атм |
| Мол. теплоёмк. | 91,5 Дж/(моль·К) |
| Энтальпия образования | -40,6 кДж/моль |
| Энтальпия плавления | 8,17 кДж/моль |
| Энтальпия кипения | 29,8 кДж/моль |
| Энтальпия сублимации | 32,9 кДж/моль |
| Давление пара | 73 ± 1 мм рт.ст.[3] |
| Химические свойства | |
| Диэлектр. прониц. | 38,8 |
| Оптические свойства | |
| Показатель преломления | 1,3441 |
| Структура | |
| Дипольный момент | 3,924 Д |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 75-05-8 |
| PubChem | 6342 |
| Рег. номер EINECS | 200-835-2 |
| SMILES | CC#N |
| InChI | 1S/C2H3N/c1-2-3/h1H3 WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N |
| Рег. номер EC | 200-835-2 |
| RTECS | AL7700000 |
| ChEBI | 38472 и 41432 |
| Номер ООН | 1648 |
| ChemSpider | 6102 |
| Безопасность | |
| ПДК | 10 мг/м³ |
| ЛД50 | 2460 мг/кг (мыши, перорально) |
| H-фразы | H225, H302+H312+H332, H319 |
| P-фразы | P210, P280, P305+P351+P338 |
| Пиктограммы СГС |   |
| NFPA 704 |  3 2 0 |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Ацетонитри́л (нитрил уксусной кислоты, этаннитрил, метилцианид) — органическое химическое соединение с формулой CH3CN. Представляет собой бесцветную жидкость со слабым эфирным запахом. Широко используется в органической химии в качестве растворителя.
Содержание
1 Физические свойства
2 Получение
2.1 Лабораторная очистка
3 Применение
4 Безопасность
5 Примечания
6 Ссылки
Физические свойства |
Ацетонитрил смешивается с водой, этиловым спиртом, диэтиловым эфиром, ацетоном, CCl4 и другими органическими растворителями. Он образует азеотропные смеси с водой (т. кип. 76,5 °C, 83,7 % ацетонитрила), бензолом (73,0 °C, 34 %), CCl4 (65 °C, 17 %), этанолом (72,5 °C, 44 %), этилацетатом (74,8 °C, 23 %), многими алифатическими углеводородами[4].
Ацетонитрил используется для растворения масел, жиров, лаков, эфиров целлюлозы, различных синтетических полимеров и неорганических солей[4].
Получение |
В промышленности ацетонитрил получают реакцией уксусной кислоты с небольшим избытком аммиака при 300—400 °C в присутствии катализатора.
- CH3COOH+NH3→t,Al2O3CH3CONH2+H2O{displaystyle {mathsf {CH_{3}COOH+NH_{3}{xrightarrow {t,Al_{2}O_{3}}}CH_{3}CONH_{2}+H_{2}O}}}
- CH3CONH2→tCH3CN+H2O{displaystyle {mathsf {CH_{3}CONH_{2}{xrightarrow {t}}CH_{3}CN+H_{2}O}}}
- CH3COOH+NH3→t,Al2O3CH3CONH2+H2O{displaystyle {mathsf {CH_{3}COOH+NH_{3}{xrightarrow {t,Al_{2}O_{3}}}CH_{3}CONH_{2}+H_{2}O}}}
Выход в данном процессе составляет 90—95 %. Ацетонитрил образуется также как побочный продукт в синтезе акрилонитрила при окислительном аммонолизе пропилена[4].
В лабораторных условиях для синтеза ацетонитрила удобно применять реакцию дегидратации ацетамида под действием пентаоксида фосфора[4].
- CH3CONH2→P2O5CH3CN+H2O{displaystyle {mathsf {CH_{3}CONH_{2}{xrightarrow {P_{2}O_{5}}}CH_{3}CN+H_{2}O}}}
- CH3CONH2→P2O5CH3CN+H2O{displaystyle {mathsf {CH_{3}CONH_{2}{xrightarrow {P_{2}O_{5}}}CH_{3}CN+H_{2}O}}}
Лабораторная очистка |
Основными примесями в продажном ацетонитриле являются вода, ацетамид, ацетат аммония и аммиак. Осушение ацетонитрила под действием безводных сульфата кальция и хлорида кальция неэффективно. Удалить большую часть воды из ацетонитрила можно встряхиванием с силикагелем или молекулярными ситами. Дальнейшее осушение, а также удаление уксусной кислоты, проводят при добавлении гидрида кальция до окончания выделения водорода. Далее ацетонитрил подвергают фракционной перегонке[5].
Другой способ удаления воды из ацетонитрила заключается в перегонке над небольшим количеством пентаоксида фосфора (0,5—1 % м/о). Избыток P2O5 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[5].
Быстрая методика очистки включает осушение над безводным карбонатом калия в течение 24 часов, дальнейшее осушение молекулярными ситами либо борным ангидридом (24 часа) и перегонку[5].
Применение |
Ацетонитрил применяется как экстрагент для выделения бутадиена из смеси углеводородов, азеотропный агент для выделения толуола, сырьё для фармацевтической промышленности, растворитель[4].
Безопасность |
Ацетонитрил токсичен, всасывается через кожу[4].
В концентрации 15% или более является прекурсором (Таблица III), оборот которого в Российской Федерации ограничен.
Примечания |
↑ Dean J. A. Lange's Handbook of Chemistry. — 15th Ed. — McGraw-Hill, Inc, 1999. — ISBN 0-07-016384-7.
↑ Sigma-Aldrich. Acetonitrile, anhydrous (неопр.). Проверено 9 ноября 2013.
↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0006.html
↑ 123456 Химическая энциклопедия. В пяти томах. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 231.
↑ 123 Armarego W. L. F., Chai C. L. L. Purification of Laboratory Chemicals. — 6th Ed. — Elsevier, 2009. — С. 91—92. — ISBN 978-1-85617-567-8.
Ссылки |
- Sigma-Aldrich. ИК-спектр ацетонитрила (неопр.). Проверено 10 ноября 2013.
- Sigma-Aldrich. ЯМР-спектр ацетонитрила (неопр.). Проверено 10 ноября 2013.
