Hvilke kjemiske derivater kan natriumcyanid brukes til å fremstille?

natrium cyanid (NaCN) er et svært giftig, men viktig kjemisk råmateriale. Det spiller en avgjørende rolle i syntesen av ulike Kjemiske derivater på grunn av reaktiviteten til cyanidgruppen (-CN). Her er noen av de viktigste kjemiske derivatene som kan fremstilles ved hjelp av Natriumcyanid:

Uorganiske cyanidderivater

1. FerrocyaniderNatriumcyanid reagerer med jernsalter for å produsere ferrocyaniderFor eksempel reaksjonen til Natriumcyanid med jernsulfat kan gi natriumferrocyanid (Na₄[Fe(CN)₆]). Denne forbindelsen er mye brukt i produksjonen av blå pigmenter som preussisk blått, og har også anvendelser i næringsmiddelindustrien som et antiklumpemiddel i salt. Den kjemiske reaksjonen kan representeres som:

6NaCN + FeSOXNUMX → NaXNUMX[Fe(CN)XNUMX] + NaXNUMXSOXNUMX

2. Cyanidkomplekser av metallerNatriumcyanid kan danne komplekser med mange metallioner. Ved utvinning av gull og sølv, for eksempel i nærvær av oksygen, reagerer gull og sølv med natriumcyanid for å danne løselige metallcyanidkomplekser. For gull er reaksjonen som følger:

4Au + 8NaCN + O2 + 4H4O → XNUMXNa[Au(CN)XNUMX] + XNUMXNaOH

Disse metall-cyanid-kompleksene blir deretter viderebearbeidet for å oppnå de rene metallene. I tillegg til gull og sølv kan natriumcyanid også danne komplekser med metaller som kobber, sink og nikkel, som har anvendelser innen galvanisering og andre industrier. For eksempel, i galvanisering, brukes metall-cyanid-komplekser som elektrolytter for å sikre en jevn og jevn avsetning av metallet på underlaget.

Organiske cyanidderivater

1. MalonsyrederivaterNatriumcyanid brukes i syntesen av malonsyrederivater. En vanlig prosess er å reagere natriumcyanid med kloreddiksyre for først å danne cyaneddiksyre. Reaksjonen er:

ClCH2COOH + NaCN → NCCH2COOH + NaCl

Cyaneddiksyre kan deretter forestres ytterligere for å produsere malonsyreestere, slik som dietylmalonat. Malonsyrederivater er viktige byggesteiner i organisk syntese, spesielt i syntesen av legemidler, fargestoffer og smakstilsetninger. De brukes ofte i Knoevenagel-kondensasjon og andre reaksjoner for å konstruere mer komplekse organiske molekyler.

2. NitrilforbindelserNatriumcyanid kan brukes til å omdanne haloalkaner eller arylhalogenider til nitriler gjennom nukleofile substitusjonsreaksjoner. For eksempel, når bromoetan reagerer med natriumcyanid, dannes propionitril:

CH3CH₂Br + NaCN → CH3CH₂CN + NaBr

Nitriler er allsidige forbindelser. De kan hydrolyseres for å danne karboksylsyrer, reduseres til aminer eller brukes i syntesen av heterosykliske forbindelser. I legemiddelindustrien inneholder mange legemidler nitrilfunksjonelle grupper, og bruken av natriumcyanid i syntesen av nitriler gir en viktig rute for fremstilling av disse legemidlene.

3. CyanohydrinerAldehyder og ketoner kan reagere med natriumcyanid i nærvær av en syrekatalysator for å danne cyanohydriner. For eksempel reaksjonen av aceton med natriumcyanid:

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

Cyanohydriner er nyttige mellomprodukter i organisk syntese. De kan videre omdannes til forskjellige funksjonelle grupper, som karboksylsyrer, aminer og alkoholer, ved hjelp av passende kjemiske reaksjoner. I syntesen av noen naturprodukter og legemidler spiller cyanohydriner en nøkkelrolle i konstruksjonen av karbonskjelettet og introduksjonen av funksjonelle grupper.

4. TriazinderivaterI produksjonen av forbindelser som melamin kan natriumcyanid være involvert i reaksjonsnettverket. Selv om den direkte reaksjonen kan være kompleks og vanligvis involverer flere trinn, bidrar cyanidgruppen fra natriumcyanid til dannelsen av triazinringstrukturen. Melamin er mye brukt i produksjon av plast, lim og belegg. Et annet eksempel er syntesen av cyanurklorid (triklortriazin), som er et viktig mellomprodukt i produksjonen av herbicider, plantevernmidler og reaktive fargestoffer. Syntesen av cyanurklorid fra natriumcyanid involverer vanligvis en rekke reaksjoner, inkludert klorering av cyanidrelaterte forløpere.

5. Aminosyrer og deres derivaterI noen syntetiske ruter for aminosyrer kan natriumcyanid brukes. For eksempel, i Strecker-syntesen av aminosyrer, reagerer et aldehyd eller et keton med ammoniakk og natriumcyanid for å danne et aminonitril-mellomprodukt, som deretter hydrolyseres til den tilsvarende aminosyren. Med utgangspunkt i et aldehyd-RCHO er reaksjonene som følger:

RCHO + NH3 + NaCN → RCH(NH2)CN + NaOH

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

Aminosyrer er byggesteinene i proteiner og har brede bruksområder innen næringsmiddel-, farmasøytisk og kosmetikkindustrien.

Det bør understrekes at på grunn av natriumcyanids høye toksisitet, må strenge sikkerhetstiltak og håndteringsprosedyrer følges under bruk i fremstillingen av disse kjemiske derivatene for å sikre personellets og miljøets sikkerhet.