Натрийн цианидыг ямар химийн деривативыг бэлтгэх боломжтой вэ?

Натрийн цианид (NaCN) нь маш хортой боловч чухал химийн түүхий эд юм. Энэ нь цианидын бүлгийн (-CN) урвалд орох чадвараас шалтгаалан янз бүрийн химийн деривативуудын нийлэгжилтэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг . Натрийн цианид ашиглан бэлтгэж болох зарим гол химийн деривативуудыг энд оруулав.

Органик бус цианидын деривативууд

1. Ферроцианид : Натрийн цианид нь төмрийн давстай урвалд орж ферроцианид үүсгэдэг . Жишээлбэл, натрийн цианид нь төмрийн сульфаттай урвалд орсноор натрийн ферроцианид (Na₄[Fe(CN)₆]) үүсч болно. Энэ нэгдлийг Пруссын хөх зэрэг цэнхэр пигмент үйлдвэрлэхэд өргөн ашигладаг бөгөөд хүнсний үйлдвэрт давсны наалдацын эсрэг бодис болгон ашигладаг. Химийн урвалыг дараах байдлаар дүрсэлж болно:

6NaCN + FeSO₄ → Na₄[Fe(CN)₆] + Na₂SO₄

2. Металлын цианидын цогцолборууд : Натрийн цианид нь олон металлын ионуудтай цогцолбор үүсгэж чаддаг. Жишээлбэл, алт, мөнгө олборлоход хүчилтөрөгчийн дэргэд алт, мөнгө нь натрийн цианидтай урвалд орж уусдаг металл цианидын цогцолбор үүсгэдэг. Алтны хувьд урвал дараах байдалтай байна:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

Эдгээр металл - цианидын цогцолборыг дараа нь цэвэр металл авахын тулд боловсруулдаг. Цианит натри нь алт, мөнгөнөөс гадна зэс, цайр, никель зэрэг металлуудтай нэгдэл үүсгэдэг бөгөөд тэдгээр нь цахилгаанаар бүрэх болон бусад үйлдвэрүүдэд ашиглагддаг. Жишээлбэл, электролитийн ажилд металл - цианидын нэгдлүүдийг электролит болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь металыг субстрат дээр жигд, жигд тунадасжуулах боломжийг олгодог.

Органик цианидын деривативууд

1. Малоны хүчлийн деривативууд : Натрийн цианид нь малоны хүчлийн деривативын нийлэгжилтэд ашиглагддаг. Нэг нийтлэг процесс бол натрийн цианидийг хлорцууны хүчилтэй урвалд оруулж эхлээд цианоцууны хүчил үүсгэх явдал юм. Урвал нь:

ClCH₂COOH + NaCN → NCCH₂COOH + NaCl

Циано цууны хүчил дараа нь диэтил малонат зэрэг малоны хүчлийн эфирийг бий болгохын тулд цаашид эфиржүүлж болно. Малоны хүчлийн деривативууд нь органик нийлэгжилт, ялангуяа эм, будагч бодис, амт оруулагчийн нийлэгжилтэнд чухал барилгын материал болдог. Тэдгээрийг ихэвчлэн илүү төвөгтэй органик молекулуудыг бий болгохын тулд Knoevenagel конденсац болон бусад урвалд ашигладаг.

2. Нитрилийн нэгдлүүд : Натрийн цианид нь галогеналкан эсвэл арил галогенийг нуклеофилийн орлуулалтын урвалаар нитрил болгон хувиргахад ашиглагдаж болно. Жишээлбэл, бромоэтан нь натрийн цианидтай урвалд ороход пропионитрил үүсдэг:

CH₃CH₂Br + NaCN → CH₃CH₂CN + NaBr

Нитрил бол олон талт нэгдлүүд юм. Тэдгээрийг гидролиз хийж, карбоксилын хүчил үүсгэж, амин болгон бууруулж эсвэл гетероциклийн нэгдлүүдийг нийлэгжүүлэхэд ашиглаж болно. Эмийн үйлдвэрт олон эм нь нитрилийн функциональ бүлгүүдийг агуулдаг бөгөөд нитрилийн нийлэгжилтэнд натрийн цианидыг ашиглах нь эдгээр эмийг бэлтгэх чухал замыг бий болгодог.

3. Цианогидрин : Альдегид ба кетонууд нь хүчиллэг катализаторын дэргэд натрийн цианидтай урвалд орж цианогидрин үүсгэдэг. Жишээлбэл, ацетоныг натрийн цианидтай урвалд оруулах:

(CH₃)₂CO + NaCN + H⁺ → (CH₃)₂C(OH)CN + Na⁺

Цианогидрин нь органик синтезийн ашигтай завсрын бүтээгдэхүүн юм. Тэд цаашид зохих химийн урвалын үр дүнд карбоксилын хүчил, амин, спирт зэрэг янз бүрийн функциональ бүлгүүдэд хувирч болно. Зарим байгалийн бүтээгдэхүүн, эмийн нийлэгжилтэнд цианогидрин нь нүүрстөрөгчийн араг ясыг бий болгох, функциональ бүлгүүдийг нэвтрүүлэхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг.

4. Триазины деривативууд : Меламин зэрэг нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхэд натрийн цианид нь урвалын сүлжээнд оролцож болно. Шууд урвал нь нарийн төвөгтэй бөгөөд ихэвчлэн олон үе шаттай байж болох ч натрийн цианидын цианидын бүлэг нь триазины цагираг бүтцийг бий болгоход хувь нэмэр оруулдаг. Меламиныг хуванцар, цавуу, бүрхүүл үйлдвэрлэхэд өргөн ашигладаг. Өөр нэг жишээ бол гербицид, пестицид, урвалд ордог будагч бодис үйлдвэрлэхэд чухал завсрын бүтээгдэхүүн болох цианур хлоридын (трихлортриазин) нийлэгжилт юм. Натрийн цианидаас цианур хлоридын нийлэгжилт нь ихэвчлэн цианидтай холбоотой урьдал бодисуудыг хлоржуулах зэрэг хэд хэдэн урвалыг хамардаг.

5. Амин хүчил ба тэдгээрийн уламжлал : Амин хүчлийн зарим синтетик аргаар натрийн цианидийг ашиглаж болно. Жишээлбэл, амин хүчлийн Стрекерийн синтезийн үед альдегид эсвэл кетон нь аммиак болон натрийн цианидтай урвалд орж аминонитрил завсрын нэгдэл үүсгэдэг бөгөөд дараа нь харгалзах амин хүчилд гидролизд ордог. Альдегид RCHO-оос эхлэн урвалууд дараах байдалтай байна:

RCHO + NH₃ + NaCN → RCH(NH₂)CN + NaOH

RCH(NH₂)CN + 2H₂O + H⁺ → RCH(NH₃⁺)COOH + Cl⁻

Амин хүчлүүд нь уургийн барилгын материал бөгөөд хүнс, эм, гоо сайхны салбарт өргөн хэрэглэгддэг.

Натрийн цианидын хоруу чанар өндөр учир эдгээр химийн деривативуудыг бэлтгэхдээ аюулгүй ажиллагааны хатуу арга хэмжээ, харьцах журмыг дагаж мөрдөж, боловсон хүчин, хүрээлэн буй орчны аюулгүй байдлыг хангах ёстойг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй.