Циануксусная кислота

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Циануксусная кислота (цианацетат, цианоэтановая кислота, мононитрил малоновой кислоты) — органическое вещество, нитрил малоновой кислоты.

Физические свойства

Представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, расплывающееся на воздухе. Гигроскопичная. Хорошо растворяется в воде, полярных органических растворителях этиловом спирте, диэтиловом эфире, плохо в неполярных органических растворителях: алифатических углеводородах, бензоле, толуоле.

Химические свойства

Циануксусная кислота вследствие наличия нескольких функциональных групп вступает в различные химические реакции.

• По карбоксильной группе:

Проявляет все свойства характерные карбоновым кислотам — образует соли с металлами, сложные эфиры, амид, ангидрид, галогенангидриды и тд.

• По СN-группе:

Для нитрильной группы характерны реакции нуклеофильного замещения, в частности гидролиз.

Гидролиз циануксусной кислоты происходит в кислой среде, с образованием амида малоновой кислоты, который далее гидролизуется до малоновой кислоты:

$𝖧𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖭\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\to }\mathsf{[}𝖧𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\text{=}𝖭𝖧\mathsf{]}𝖢𝗅$

$\mathsf{[}𝖧𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{=}𝖭𝖧\mathsf{]}𝖢𝗅\underset{-HCl}{\overset{H_{2}O}{\to }}𝖧𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{(}𝖮𝖧\mathsf{)}𝖭𝖧$

$𝖧𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{(}𝖮𝖧\mathsf{)}𝖭𝖧\mathsf{\to }𝖧𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖮𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

$𝖧𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖮𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\underset{-N{H}_3}{\overset{H_{2}O}{\to }}𝖧𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖮𝖮𝖧$

В щелочной среде образуются соли малоновой кислоты:

$𝖧𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖭\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{\to }𝖭𝖺𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖮𝖮𝖭𝖺\mathsf{+}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}$

Взаимодействие с аммиаком и аминами (первичными и вторичными) приводит к образованию амидинов

$𝖧𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖭\mathsf{+}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖧𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖭𝖧𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\text{=}𝖭𝖧$

При нагревании выше 160 °С декарбоксилируется с образованием ацетонитрила:

$𝖧𝖮𝖮𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖭\stackrel{>160^{o}C}{\to }𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖢𝖭\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\text{↑}$

Получение

Циануксусная кислота получается при взаимодействии хлоруксусной кислоты и цианида калия:

$𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝗅𝖢𝖮𝖮𝖧\mathsf{+}𝖪𝖢𝖭\mathsf{\to }𝖭𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖮𝖮𝖧\mathsf{+}𝖪𝖢𝗅$

В лаборатории возможно получение из щелочных солей циануксусной кислоты в растворе с серной кислотой при 30-35 °С:

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖮𝖮𝖭𝖺\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖢𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖮𝖮𝖧\mathsf{+}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

Применение

Широко используется в органическом синтезе. Эфиры циануксусной кислоты служат полупродуктами для синтеза цианакрилатных клеев, лекарственных средств (аллопуринола, витамина В1, кофеина и др.) и в качестве растворителей.

Токсикология

В отличие от нитрилов, циануксусная кислота слаботоксична ЛД₅₀ = 1,5 г/кг (крысы, перорально), для сравнения токсичность синильной кислоты почти в 1000 раз больше и составляет порядка 1,5-2 мг/кг. Довольная едкая, при попадании на кожу с высокой концентрацией может оставлять сильный ожог.

См. также

• Нитрилы