Acetonitrila - Acetonitrile

Não deve ser confundido com cianeto de acetila .
Acetonitrila
Fórmula esquelética de acetonitrila
Fórmula esquelética de acetonitrila com todos os hidrogênios explícitos adicionados
Modelo de bola e bastão de acetonitrila
Modelo Spacefill de acetonitrila
Nomes
Nome IUPAC preferido
Acetonitrila
Nome IUPAC sistemático
Etanenitrila
Outros nomes
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
741857
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.760 Edite isso no Wikidata
Número EC
895
Malha acetonitrila
Número RTECS
UNII
Número ONU 1648
  • InChI = 1S / C2H3N / c1-2-3 / h1H3 VerificaY
    Chave: WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N VerificaY
  • CC # N
Propriedades
C 2 H 3 N
Massa molar 41,053  g · mol −1
Aparência Líquido incolor
Odor Tênue, distinto, frutado
Densidade 0,786 g / cm 3 a 25 ° C
Ponto de fusão −46 a −44 ° C; −51 a −47 ° F; 227 a 229 K
Ponto de ebulição 81,3 a 82,1 ° C; 178,2 a 179,7 ° F; 354,4 a 355,2 K
Miscível
log P -0,334
Pressão de vapor 9,71 kPa (a 20,0 ° C)
530 μmol / (Pa · kg)
Acidez (p K a ) 25
UV-vis (λ max ) 195 nm
Absorvância ≤0,10
−28,0 × 10 −6  cm 3 / mol
1.344
Termoquímica
91,69 J / (K · mol)
149,62 J / (K · mol)
Entalpia
padrão de formação (Δ f H ⦵ 298 )
40,16-40,96 kJ / mol
Entalpia
padrão de combustão (Δ c H ⦵ 298 )
−1256,03 - −1256,63 kJ / mol
Perigos
Ficha de dados de segurança Veja: página de dados
Pictogramas GHS GHS02: Inflamável GHS07: Nocivo
Palavra-sinal GHS Perigo
H225 , H302 , H312 , H319 , H332
P210 , P280 , P305 + 351 + 338
NFPA 704 (diamante de fogo)
2
3
0
Ponto de inflamação 2,0 ° C (35,6 ° F; 275,1 K)
523,0 ° C (973,4 ° F; 796,1 K)
Limites explosivos 4,4-16,0%
Dose ou concentração letal (LD, LC):
LD 50 ( dose mediana )
5655 ppm (cobaia, 4 h)
2828 ppm (coelho, 4 h)
53.000 ppm (rato, 30 min)
7500 ppm (rato, 8 h)
2.693 ppm (camundongo, 1 h)
16.000 ppm (cão, 4 horas)
NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA):
PEL (permitido)
 TWA 40 ppm (70 mg / m 3 )
REL (recomendado)
 TWA 20 ppm (34 mg / m 3 )
IDLH (perigo imediato)
 500 ppm
Compostos relacionados
Alcanenitrilos relacionados
Compostos relacionados
 DBNPA
Página de dados suplementares
Índice de refração ( n ),
constante dielétrica (ε r ), etc.

Dados termodinâmicos
 Comportamento da fase
sólido-líquido-gás
UV , IR , NMR , MS
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

O acetonitrila , frequentemente abreviado MeCN ( cianeto de metila ), é o composto químico com a fórmula CH
3CN . Este líquido incolor é a nitrila orgânica mais simples ( o cianeto de hidrogênio é uma nitrila mais simples, mas o ânion cianeto não é classificado como orgânico ). É produzido principalmente como um subproduto da fabricação de acrilonitrila . É usado como solvente polar aprótico em síntese orgânica e na purificação de butadieno . O esqueleto N≡C − C é linear com uma curta distância C≡N de 1,16  Å .

O acetonitrilo foi preparado pela primeira vez em 1847 pelo químico francês Jean-Baptiste Dumas .

Formulários

A acetonitrila é usada principalmente como solvente na purificação de butadieno em refinarias. Especificamente, o acetonitrila é alimentado no topo de uma coluna de destilação cheia de hidrocarbonetos, incluindo butadieno, e conforme o acetonitrila cai pela coluna, ele absorve o butadieno que é enviado da parte inferior da torre para uma segunda torre de separação. O calor é então empregado na torre de separação para separar o butadieno.

No laboratório, é usado como um solvente de polaridade média que é miscível com água e uma variedade de solventes orgânicos, mas não com hidrocarbonetos saturados. Possui uma faixa de líquido conveniente e uma alta constante dielétrica de 38,8. Com um momento dipolar de 3,92  D , o acetonitrila dissolve uma ampla gama de compostos iônicos e não polares e é útil como uma fase móvel em HPLC e LC-MS .

É amplamente utilizado em aplicações de bateria por causa de sua constante dielétrica relativamente alta e capacidade de dissolver eletrólitos . Por razões semelhantes, é um solvente popular na voltametria cíclica .

Sua transparência ultravioleta de corte de UV , baixa viscosidade e baixa reatividade química o tornam uma escolha popular para cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC).

O acetonitrila desempenha um papel significativo como o solvente dominante usado na fabricação de oligonucleotídeos de DNA a partir de monômeros .

Industrialmente, é utilizado como solvente na fabricação de produtos farmacêuticos e filmes fotográficos .

Síntese orgânica

Acetonitrila é um bloco de construção de dois carbonos comum na síntese orgânica de muitos produtos químicos úteis, incluindo cloridrato de acetamidina, tiamina e ácido α-naftalenoacético. Sua reação com cloreto de cianogênio fornece malononitrila .

Como um doador de par de elétrons

A acetonitrila tem um par de elétrons livres no átomo de nitrogênio, que pode formar muitos complexos de nitrila de metal de transição . Sendo fracamente básico, é um ligante facilmente deslocável . Por exemplo, dicloreto de bis (acetonitrila) paládio é preparado por aquecimento de uma suspensão de cloreto de paládio em acetonitrila:

PdCl
2+ 2  CH
3CN → PdCl
2(CH
3CN)
2

Um complexo relacionado é [Cu (CH 3 CN) 4 ] + . O CH
3Grupos CN nesses complexos são rapidamente deslocados por muitos outros ligantes.

Também forma adutos de Lewis com ácidos de Lewis do grupo 13 , como trifluoreto de boro . Em superácidos , é possível protonar a acetonitrila.

Produção

A acetonitrila é um subproduto da fabricação de acrilonitrila . A maior parte é queimada para suportar o processo pretendido, mas estima-se que vários milhares de toneladas sejam retidos para as aplicações mencionadas acima. As tendências de produção de acetonitrila, portanto, geralmente seguem as de acrilonitrila . O acetonitrila também pode ser produzido por muitos outros métodos, mas estes não têm nenhuma importância comercial a partir de 2002. As rotas ilustrativas são por desidratação de acetamida ou por hidrogenação de misturas de monóxido de carbono e amônia . Em 1992, 14.700 toneladas (32.400.000 lb) de acetonitrila foram produzidas nos EUA.

A amoxidação catalítica de etileno também foi pesquisada.

Escassez de acetonitrila em 2008-2009

A partir de outubro de 2008, o suprimento mundial de acetonitrila foi baixo porque a produção chinesa foi encerrada para as Olimpíadas . Além disso, uma fábrica dos EUA foi danificada no Texas durante o furacão Ike . Devido à desaceleração econômica global, a produção de acrilonitrila usada em fibras acrílicas e resinas de acrilonitrila butadieno estireno (ABS) diminuiu. A acetonitrila é um subproduto da produção da acrilonitrila e sua produção também diminuiu, agravando ainda mais a escassez de acetonitrila. A escassez global de acetonitrila continuou até o início de 2009.

Segurança

Toxicidade

A acetonitrila tem toxicidade modesta apenas em pequenas doses. Pode ser metabolizado para produzir cianeto de hidrogênio , que é a fonte dos efeitos tóxicos observados. Geralmente, o início dos efeitos tóxicos é retardado, devido ao tempo necessário para o corpo metabolizar a acetonitrila em cianeto (geralmente cerca de 2–12 horas).

Casos de envenenamento por acetonitrila em humanos (ou, para ser mais específico, de envenenamento por cianeto após exposição ao acetonitrila) são raros, mas não desconhecidos, por inalação, ingestão e (possivelmente) por absorção pela pele. Os sintomas, que geralmente não aparecem por várias horas após a exposição, incluem dificuldades respiratórias, pulsação lenta , náuseas e vômitos. Convulsões e coma podem ocorrer em casos graves, seguidos de morte por insuficiência respiratória . O tratamento é o da intoxicação por cianeto , tendo oxigênio , nitrito de sódio e tiossulfato de sódio entre os tratamentos de emergência mais utilizados.

Tem sido utilizado em formulações de removedor de esmaltes , apesar de sua toxidade. Pelo menos dois casos foram relatados de envenenamento acidental de crianças pequenas por removedor de esmalte à base de acetonitrila, um dos quais foi fatal. A acetona e o acetato de etila são frequentemente preferidos como mais seguros para uso doméstico, e o acetonitrila foi proibido em produtos cosméticos no Espaço Econômico Europeu desde março de 2000.

Metabolismo e excreção

Composto Cianeto, concentração no cérebro (μg / kg) DL 50 oral (mg / kg)
Cianeto de potássio 748 ± 200 10
Propionitrila 508 ± 84 40
Butironitrila 437 ± 106 50
Malononitrila 649 ± 209 60
Acrilonitrila 395 ± 106 90
Acetonitrila 28 ± 5 2460
Sal de mesa (NaCl) N / D 3000
Concentrações de cianeto iônico medidas nos cérebros de ratos Sprague-Dawley uma hora após a administração oral de um LD 50 de vários nitrilos.

Assim como outras nitrilas , a acetonitrila pode ser metabolizada em microssomas , especialmente no fígado, para produzir cianeto de hidrogênio , como foi demonstrado pela primeira vez por Pozzani et al. em 1959. O primeiro passo nesta via é a oxidação da acetonitrila a glicolonitrila por uma monooxigenase do citocromo P450 dependente de NADPH . O glicolonitrila então sofre uma decomposição espontânea para dar cianeto de hidrogênio e formaldeído . O formaldeído, uma toxina e cancerígeno por si só, é posteriormente oxidado em ácido fórmico , que é outra fonte de toxicidade.

O metabolismo da acetonitrila é muito mais lento do que o de outras nitrilas, o que é responsável por sua toxicidade relativamente baixa. Portanto, uma hora após a administração de uma dose potencialmente letal, a concentração de cianeto no cérebro do rato era 1 ⁄ 20 do que para uma dose de propionitrila 60 vezes menor (ver tabela).

O metabolismo relativamente lento de acetonitrila em cianeto de hidrogênio permite que mais cianeto produzido seja desintoxicado dentro do corpo em tiocianato (a via rodanesa ). Também permite que mais acetonitrila seja excretada inalterada antes de ser metabolizada. As principais vias de excreção são por exalação e na urina.

Veja também

Referências

links externos