Acetonitrile (C2H3N): โครงสร้างคุณสมบัติการใช้งาน
Acetonitrile เป็นสารอินทรีย์ที่ประกอบด้วยคาร์บอนไฮโดรเจนและไนโตรเจนเพียงอย่างเดียว สารเคมีชนิดนี้อยู่ในกลุ่มของไนตริล acetonitrile เป็นสารอินทรีย์ที่ง่ายที่สุด
ไนไตรล์เป็นสารประกอบทางเคมีชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างประกอบด้วยกลุ่มไซยาไนด์ (CN-) และอนุมูลอิสระ (-R) องค์ประกอบเหล่านี้แสดงโดยสูตรทั่วไปต่อไปนี้: RC≡N
เป็นที่ทราบกันดีว่าสารนี้มีต้นกำเนิดมาจากการผลิตสายพันธุ์อื่นที่เรียกว่า acrylonitrile (ไนไตรล์เรียบง่ายอีกสูตรหนึ่งของโมเลกุล C 3 H 3 N ซึ่งใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ) เป็นผลพลอยได้ของมัน
นอกจากนี้ acetonitrile ยังถือเป็นตัวทำละลายที่มีคุณสมบัติของขั้วกลางซึ่งเป็นเหตุผลที่มีการใช้อย่างสม่ำเสมอในการวิเคราะห์ RP-HPLC (ตัวย่อเป็นภาษาอังกฤษสำหรับโครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูงในระยะย้อนกลับ)
โครงสร้าง
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ acetonitrile เป็นกลุ่มของ nitriles ซึ่งมีสูตรโมเลกุลที่ใช้แทน C 2 H 3 N ซึ่งสามารถสังเกตได้ในสูตรโครงสร้างที่เป็นตัวอย่างในรูปข้างบน
ภาพนี้แสดงระดับของกลีบที่ติดกับอะตอมไนโตรเจนซึ่งหมายถึงคู่ของอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่ซึ่งอะตอมนี้มีอยู่และทำให้ส่วนใหญ่ของคุณสมบัติการทำปฏิกิริยาและความเสถียรที่เป็นลักษณะเฉพาะของมัน
ด้วยวิธีนี้สปีชีส์นี้แสดงพฤติกรรมที่พิเศษมากเนื่องจากการจัดเรียงโครงสร้างซึ่งแปลเป็นจุดอ่อนเพื่อรับพันธะไฮโดรเจนและความสามารถเพียงเล็กน้อยในการบริจาคอิเล็กตรอน
นอกจากนี้สารนี้ยังเกิดขึ้นเป็นครั้งแรกในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษที่ 1840 ซึ่งผลิตโดยนักวิทยาศาสตร์ชื่อ Jean-Baptiste Dumas ซึ่งมีสัญชาติฝรั่งเศส
โครงสร้างโครงสร้างของสารนี้ช่วยให้สามารถมีลักษณะของตัวทำละลายธรรมชาติอินทรีย์
ในทางกลับกันคุณสมบัตินี้ช่วยให้ acetonitrile สามารถผสมกับน้ำได้นอกเหนือจากตัวทำละลายอื่น ๆ ที่มีแหล่งกำเนิดอินทรีย์ยกเว้นชุดไฮโดรคาร์บอนหรือไฮโดรคาร์บอนชนิดอิ่มตัว
สรรพคุณ
สารประกอบนี้มีชุดของคุณสมบัติที่แยกความแตกต่างจากอื่น ๆ ของคลาสเดียวกันซึ่งมีการระบุไว้ด้านล่าง:
- อยู่ในสถานะของการรวมตัวของของเหลวภายใต้เงื่อนไขมาตรฐานของความดันและอุณหภูมิ (1 atm และ 25 ° C)
- การกำหนดค่าโมเลกุลของมันให้มวลโมเลกุลหรือน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 41 กรัม / โมล
- มันถือเป็นไนไตรล์ที่มีโครงสร้างที่ง่ายที่สุดในหมู่ประเภทอินทรีย์
- คุณสมบัติแสงของมันช่วยให้มันไม่มีสีในเฟสของเหลวนี้และมีลักษณะที่ชัดเจนนอกเหนือจากการมีกลิ่นหอม
- มีจุดวาบไฟประมาณ 2 ° C หรือเท่ากับ 35.6 ° F หรือ 275.1 K
- มีจุดเดือดอยู่ในช่วง 81.3 ถึง 82.1 ° C ความหนาแน่นประมาณ 0.786 g / cm3 และจุดหลอมเหลวที่อยู่ระหว่าง -46 ถึง -44 ° C
- มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ แต่สามารถผสมกับตัวทำละลายและตัวทำละลายอินทรีย์ได้หลากหลาย
- แสดงค่าคงที่ไดอิเล็กทริกที่ 38.8 เพิ่มเติมจากโมเมนต์ไดโพลประมาณ 3.92 D
- สามารถละลายสารต่าง ๆ ของแหล่งกำเนิดไอออนิกและธรรมชาติที่ไม่มีขั้ว
- มันถูกใช้อย่างกว้างขวางว่าเป็นเฟสเคลื่อนที่ในการวิเคราะห์ HPLC ซึ่งมีคุณสมบัติความไวไฟสูง
การใช้งาน
ในบรรดาแอปพลิเคชันจำนวนมากที่ acetonitrile มีดังต่อไปนี้สามารถนับได้:
- ในทำนองเดียวกันไนไตรล์ชนิดอื่น ๆ สิ่งนี้สามารถผ่านกระบวนการเมแทบอลิซึมในไมโคร (องค์ประกอบตุ่มที่เป็นส่วนหนึ่งของตับ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอวัยวะนี้เพื่อสร้างกรดไฮโดรไซยานิค
- มันถูกใช้อย่างกว้างขวางว่าเป็นเฟสเคลื่อนที่ในประเภทของการวิเคราะห์ที่เรียกว่าโครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (reverse-phase) ประสิทธิภาพสูง (RP-HPLC); นั่นคือในฐานะที่เป็นสาร eluting ที่มีความมั่นคงสูงพลัง eluent ที่ดีและความหนืดลดลง
- ในกรณีของการใช้งานขนาดอุตสาหกรรมสารเคมีนี้ใช้ในโรงกลั่นน้ำมันดิบเป็นตัวทำละลายในกระบวนการบางอย่างเช่นการทำให้บริสุทธิ์ของอัลคีนที่เรียกว่าบิวทาไดอีน
- มันยังใช้เป็นลิแกนด์ (สายพันธุ์เคมีที่รวมกับอะตอมของธาตุโลหะซึ่งถือเป็นศูนย์กลางในโมเลกุลที่กำหนดเพื่อก่อตัวเป็นสารประกอบประสานหรือซับซ้อน) ในสารประกอบไนไตรล์จำนวนมากที่มีโลหะจากกลุ่มของ การเปลี่ยนแปลง
- ในทำนองเดียวกันมันถูกใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์สำหรับสารเคมีที่ได้เปรียบจำนวนมากเช่นกรดα-naphthalene acetic, thiamine หรือ acetamidine hydrochloride
ความเสี่ยง
ความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสกับ acetonitrile นั้นมีความหลากหลาย กลุ่มคนเหล่านี้มีความเป็นพิษลดลงเมื่อได้รับสารเป็นระยะเวลาสั้น ๆ และในปริมาณต่ำถูกเผาผลาญเพื่อผลิตกรดไฮโดรไซยานิก
นอกจากนี้ยังไม่ค่อยมีกรณีของคนที่ได้รับพิษจากสารเคมีชนิดนี้ถูกวางยาพิษโดยไซยาไนด์ที่มีอยู่ในโมเลกุลหลังจากสัมผัสกับ acetonitrile ในระดับที่แตกต่างกัน (เมื่อสูดดมกลืนกินหรือดูดซึมผ่านผิวหนัง )
ด้วยเหตุนี้ผลของความเป็นพิษจึงล่าช้าเนื่องจากร่างกายไม่สามารถเผาผลาญสารนี้ในไซยาไนด์ได้ง่ายเพราะมันใช้เวลาประมาณสองถึงสิบสองชั่วโมงกว่าจะเกิดขึ้น
อย่างไรก็ตาม acetonitrile สามารถดูดซึมได้ง่ายในบริเวณปอดและทางเดินอาหาร ต่อมามีการกระจายไปทั่วร่างกายเกิดขึ้นในคนและสัตว์รวมถึงไตและม้าม
ในทางตรงกันข้ามนอกเหนือจากความเสี่ยงจากการติดไฟแล้วอะซิโทไนทริลยังเป็นสารตั้งต้นของสารพิษเช่นกรดไฮโดรไซยานิกหรือฟอร์มัลดีไฮด์ แม้แต่การใช้งานในผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเครื่องสำอางในเขตเศรษฐกิจยุโรปในปี 2000 ก็ถูกแบน
