ការប្រើប្រាស់ដ៏សម្បូរបែបនៃសូដ្យូម Cyanide ក្នុងការសំយោគសរីរាង្គ

សេចក្តីផ្តើម

សូដ្យូម ស៊ីយ៉ានីត (NaCN) ដែលមានរូបមន្តគីមី NaCN គឺជាសារធាតុរឹង ឬម្សៅគ្រីស្តាល់ពណ៌ស ដែលរលាយក្នុងទឹកខ្ពស់ និងមានក្លិនអាល់ម៉ុនល្វីងបន្តិច។ ដោយសារតែប្រតិកម្មខ្ពស់របស់វា វាត្រូវបានគេរកឃើញថាមានការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុង ប្រតិកម្ម សំយោគសរីរាង្គ ជាច្រើនប្រភេទ ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាជារឿងសំខាន់ក្នុងការកត់សម្គាល់ថា សូដ្យូមស៊ីយ៉ានីត មានជាតិពុលខ្លាំង ហើយត្រូវតែដោះស្រាយដោយប្រុងប្រយ័ត្នបំផុត និងអនុលោមតាមពិធីការសុវត្ថិភាពយ៉ាងតឹងរ៉ឹង។ អត្ថបទនេះស្វែងយល់ពីការអនុវត្តចម្រុះនៃ សូដ្យូមស៊ីយ៉ានីត ក្នុងការសំយោគសរីរាង្គ។

កម្មវិធីក្នុងការសំយោគសរីរាង្គ

ប្រតិកម្ម Strecker

ការអនុវត្ត សូដ្យូមស៊ីយ៉ានីត ដ៏ល្បីបំផុតមួយ ក្នុងការសំយោគសរីរាង្គគឺនៅក្នុងប្រតិកម្មស្ទ្រេកឃើរ។ ប្រតិកម្មនេះគឺជាវិធីសាស្ត្រដ៏មានឥទ្ធិពលមួយសម្រាប់ការសំយោគអាស៊ីតអាមីណូអាល់ហ្វា។ នៅក្នុងប្រតិកម្មស្ទ្រេកឃើរ អាល់ដេអ៊ីត ឬគីតូនមានប្រតិកម្មជាមួយអាម៉ូញ៉ូមក្លរួ (NH₄Cl) និងសូដ្យូមស៊ីយ៉ានីត។ យន្តការប្រតិកម្មទូទៅមានដូចខាងក្រោម៖

1. ដំបូង អាល់ដេអ៊ីត ឬ គីតូន មានប្រតិកម្មជាមួយអាម៉ូញាក់ (បង្កើតឡើងនៅនឹងកន្លែងពីអាម៉ូញ៉ូមក្លរួ) ដើម្បីបង្កើតជាអ៊ីមីន។ ក្រុម កាបូន អ៊ីលនៃអាល់ដេអ៊ីត ឬ គីតូន ត្រូវបានប្រូតុង ដែលធ្វើឱ្យវាកាន់តែអេឡិចត្រូហ្វីលីក។ បន្ទាប់មក អាម៉ូញាក់វាយប្រហារកាបូនកាបូនីលដែលមានប្រូតុង បន្ទាប់មកដោយឌីប្រូតុង ដើម្បីបង្កើតជាអ៊ីមីន។

2. បន្ទាប់មក អ៊ីយ៉ុង cyanide (CN⁻) ពីសូដ្យូម cyanide ដើរតួជា nucleophile និងវាយប្រហារកាបូន imine ។ នេះបង្កើតបានជា α - អាមីណូនីទ្រីលកម្រិតមធ្យម។

3. ទីបំផុត hydrolysis នៃ α - អាមីណូនីទ្រីល នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌអាសុីតឬមូលដ្ឋានផ្តល់ទិន្នផលអាស៊ីតអាមីណូដែលត្រូវគ្នា។

ប្រតិកម្ម Strecker ផ្តល់នូវវិធីត្រង់ដើម្បីណែនាំទាំងក្រុមអាមីណូ និងក្រុម carboxyl (បន្ទាប់ពី hydrolysis នៃ nitrile) ទៅលើអាតូមកាបូនតែមួយ ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការសំយោគអាស៊ីដអាមីណូ ដែលជាបណ្តុំនៃប្រូតេអ៊ីន។ ជាឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលសារធាតុ formaldehyde (HCHO) ប្រតិកម្មជាមួយ ammonium chloride និង sodium cyanide បន្ទាប់មក hydrolysis, glycine (NH₂CH₂COOH) ដែលជាអាស៊ីតអាមីណូសាមញ្ញបំផុតអាចទទួលបាន។

ការរៀបចំ Nitriles

សូដ្យូម cyanide ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅសម្រាប់ការរៀបចំ nitriles ។ នៅក្នុងប្រតិកម្មជំនួស អាល់កុល halides (ដូចជា methyl bromide, CH₃Br) ប្រតិកម្មជាមួយ sodium cyanide នៅក្នុងសារធាតុរំលាយប៉ូល aprotic ដូចជា dimethyl sulfoxide (DMSO) ឬ acetone ។ ប្រតិកម្មដំណើរការតាមរយៈយន្តការ SN2 ដែលអ៊ីយ៉ុង cyanide វាយប្រហារអាតូមកាបូនដែលភ្ជាប់ទៅនឹង halogen ។ អាតូម halogen ត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅ ហើយ alkyl nitrile ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ឧទាហរណ៍៖

CH₃Br + NaCN → CH₃CN + NaBr

Aryl nitriles ក៏អាចត្រូវបានសំយោគដោយប្រើ sodium cyanide ក្នុងករណីមួយចំនួន។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូរមួយចំនួន - លោហៈ - ប្រតិកម្មកាតាលីករ aryl halides អាចប្រតិកម្មជាមួយ sodium cyanide នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករដូចជា copper (I) cyanide (CuCN) ឬ palladium catalysts ។ ប្រតិកម្ម​នេះ​អនុញ្ញាត​ឱ្យ​មាន​ការ​ដាក់​បញ្ចូល​ក្រុម​មុខងារ CN ទៅ​លើ​ក្រវិល​ក្រអូប ដែល​មាន​ប្រយោជន៍​ក្នុង​ការ​សំយោគ​ឱសថ គីមី​កសិកម្ម និង​ថ្នាំ​ជ្រលក់​ពណ៌​ផ្សេងៗ។

Benzoin Condensation

ការ condensation benzoin គឺជាប្រតិកម្មសំខាន់មួយទៀតដែលសូដ្យូម cyanide ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់។ នៅក្នុងប្រតិកម្មនេះ អាល់ដេអ៊ីតក្រអូប (អាល់ដេអ៊ីតដែលមានចិញ្ចៀនក្រអូបដូចជា benzaldehyde, C₆H₅CHO) ប្រតិកម្មនៅក្នុងវត្តមាននៃបរិមាណកាតាលីករនៃសូដ្យូម cyanide នៅក្នុងដំណោះស្រាយគ្រឿងស្រវឹង។ យន្តការប្រតិកម្មពាក់ព័ន្ធនឹងជំហានដូចខាងក្រោមៈ

1. ដំបូង អ៊ីយ៉ុង cyanide បន្ថែមទៅកាបូនអ៊ីដ្រាតនៃ benzaldehyde ដែលដើរតួជា nucleophile ។ ផលិតផលបន្ថែមនេះគឺជា cyanohydrin - ដូចជាកម្រិតមធ្យម។

2. ការចោទប្រកាន់អវិជ្ជមានលើអាតូមអុកស៊ីសែននៃ cyanohydrin - ដូចជាកម្រិតមធ្យមអាចវាយប្រហារកាបូនអ៊ីដ្រាតនៃម៉ូលេគុល benzaldehyde ផ្សេងទៀត។

3. បន្ទាប់ពីជំហានផ្ទេរប្រូតុងជាបន្តបន្ទាប់ និងការលុបបំបាត់អ៊ីយ៉ុង cyanide benzoin (α - hydroxy - ketone) ត្រូវបានបង្កើតឡើង។

ការ condensation benzoin ផ្តល់នូវវិធីមួយដើម្បីបង្កើតកាបូនថ្មី - ចំណងកាបូនរវាងម៉ូលេគុល aldehyde ពីរដែលមានតម្លៃក្នុងការសំយោគនៃម៉ូលេគុលសរីរាង្គស្មុគស្មាញបន្ថែមទៀត។ ទោះបីជាក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ការខិតខំប្រឹងប្រែងត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីជំនួសសូដ្យូម cyanide ជាមួយនឹងកាតាលីករដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានដូចជាអំបិល thiazolium ឬវីតាមីន B₁ ក៏ដោយ វិធីសាស្ត្រប្រពៃណីដែលប្រើសូដ្យូម cyanide នៅតែពាក់ព័ន្ធក្នុងករណីខ្លះ។

ការបន្ថែមប្រតិកម្មទៅនឹងសមាសធាតុមិនឆ្អែត

សូដ្យូម cyanide ក៏អាចចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មបន្ថែមចំពោះសមាសធាតុមិនឆ្អែត។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ វាអាចបន្ថែមទៅ α,β - សមាសធាតុកាបូនអ៊ីលដែលមិនឆ្អែត (ដូចជា acrolein, CH₂ = CCHO) ។ ប្រតិកម្ម​នេះ​ធ្វើ​តាម​យន្តការ​បន្ថែម​ប្រភេទ Michael ដែល​អ៊ីយ៉ុង cyanide វាយប្រហារ​លើ β - carbon នៃ α,β - unsaturated carbonyl compound ។ ប្រតិកម្មនេះអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីណែនាំក្រុម cyanomethyl (-CH₂CN) ទៅលើប្រព័ន្ធមិនឆ្អែត ដែលអាចត្រូវបានបំលែងទៅជាក្រុមមុខងារផ្សេងទៀត។ ជាឧទាហរណ៍ ផលិតផលលទ្ធផលអាចត្រូវបាន hydrolyzed ដើម្បីបង្កើតជាអាស៊ីត carboxylic ឬកាត់បន្ថយដើម្បីបង្កើតជា amine ។

ការពិចារណាអំពីសុវត្ថិភាព

ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើសូដ្យូម cyanide គឺពុលខ្លាំងណាស់។ ការស្រូបចូល ឬការប៉ះស្បែកជាមួយសូដ្យូម cyanide អាចបណ្តាលឱ្យស្លាប់។ វា​មាន​ប្រតិកម្ម​ជាមួយ​អាស៊ីត​ដើម្បី​ផលិត​អ៊ីដ្រូសែន​ស៊ីយ៉ាន (HCN) ដែលជា​ឧស្ម័ន​ពុល​ខ្លាំង។ នៅពេលដោះស្រាយសូដ្យូម cyanide វិធានការសុវត្ថិភាពខាងក្រោមត្រូវតែប្រកាន់ខ្ជាប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងចំពោះ៖

1. ប្រើក្នុងអណ្តូងដែលមានបំពង់ផ្សែង ដើម្បីការពារការកកើតនៃឧស្ម័នពុល។

2. ពាក់ឧបករណ៍ការពារផ្ទាល់ខ្លួនដែលសមស្រប រួមមានស្រោមដៃ វ៉ែនតា និងអាវក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ ក្នុងករណីខ្លះ ឧបករណ៍ដកដង្ហើមអាចត្រូវបានទាមទារ។

3. ទុក​សូដ្យូម​ស៊ីយ៉ានុត​ក្នុង​ធុង​សុវត្ថិភាព​ដែល​មាន​ស្លាក​សញ្ញា​ឱ្យ​ឆ្ងាយ​ពី​អាស៊ីត និង​សារធាតុ​គីមី​ប្រតិកម្ម​ផ្សេងទៀត។

4. មានផែនការឆ្លើយតបបន្ទាន់ និងឧបករណ៍សមស្របក្នុងករណីមានការធ្លាយប្រេង ឬគ្រោះថ្នាក់។

សន្និដ្ឋាន

សូដ្យូម cyanide គឺជាសារធាតុដែលមានប្រយោជន៍ និងសំខាន់ក្នុងការសំយោគសរីរាង្គ។ វាអនុញ្ញាតឱ្យបង្កើតក្រុមមុខងារសំខាន់ៗជាច្រើនដូចជា អាស៊ីតអាមីណូ នីត្រាត និង α - hydroxy - ketones និងចូលរួមក្នុងកាបូនសំខាន់ៗ - ចំណងកាបូន - បង្កើតប្រតិកម្ម។ ទោះបីជាការពុលរបស់វាក៏ដោយ នៅពេលដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការថែទាំខ្លាំង និងអនុលោមតាមបទប្បញ្ញត្តិសុវត្ថិភាព វានៅតែជាឧបករណ៍សំខាន់មួយនៅក្នុងប្រអប់ឧបករណ៍របស់អ្នកគីមីសំយោគសម្រាប់ការរៀបចំសមាសធាតុសរីរាង្គដ៏ធំទូលាយ ចាប់ពីឱសថរហូតដល់សារធាតុគីមីល្អ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងស្រាវជ្រាវដែលកំពុងបន្តគឺផ្តោតលើការបង្កើតវិធីសាស្រ្តជំនួស និងសុវត្ថិភាពជាងមុន ដើម្បីសម្រេចបាននូវគោលដៅសំយោគដូចគ្នា។