Za pripremu kojih se kemijskih derivata može koristiti natrijev cijanid?

Natrij cijanid (NaCN) je vrlo otrovna, ali važna kemijska sirovina. Igra ključnu ulogu u sintezi raznih Kemijski derivati zbog reaktivnosti cijanidne skupine (-CN). Evo nekih ključnih kemijskih derivata koji se mogu pripremiti korištenjem Natrijev cijanid:

Anorganski derivati ​​cijanida

1. FerrocijanidiNatrijev cijanid reagira sa željeznim solima i stvara ferocijanidiNa primjer, reakcija Natrijev cijanid S željeznim sulfatom može se dobiti natrijev ferocijanid (Na₄[Fe(CN)₆]). Ovaj spoj se široko koristi u proizvodnji plavih pigmenata poput pruskog plavog, a ima i primjenu u prehrambenoj industriji kao sredstvo protiv zgrudnjavanja u soli. Kemijska reakcija može se prikazati kao:

6NaCN + FeSO₄ → Na₄[Fe(CN)₆] + Na₂SO₄

2. Cijanidni kompleksi metalaNatrijev cijanid može stvarati komplekse s mnogim metalnim ionima. Na primjer, prilikom ekstrakcije zlata i srebra, u prisutnosti kisika, zlato i srebro reagiraju s natrijev cijanid da bi se formirali topljivi metalni cijanidni kompleksi. Za zlato je reakcija sljedeća:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H4O → 4Na[Au(CN)₂] + XNUMXNaOH

Ovi metal-cijanidni kompleksi se zatim dalje obrađuju kako bi se dobili čisti metali. Osim zlata i srebra, natrijev cijanid može također formirati komplekse s metalima poput bakra, cinka i nikla, koji imaju primjenu u galvanizaciji i drugim industrijama. Na primjer, u galvanizaciji, metal-cijanidni kompleksi se koriste kao elektroliti kako bi se osiguralo glatko i jednoliko taloženje metala na podlozi.

Organski derivati ​​cijanida

1. Derivati ​​malonske kiselineNatrijev cijanid se koristi u sintezi derivata malonske kiseline. Jedan uobičajeni postupak je reakcija natrijevog cijanida s kloroctenom kiselinom da bi se prvo formirala cijanooctena kiselina. Reakcija je:

ClCH₂COOH + NaCN → NCCH2COOH + NaCl

Cijanooctena kiselina se zatim može dalje esterificirati kako bi se dobili esteri malonske kiseline, poput dietil malonata. Derivati ​​malonske kiseline važni su gradivni blokovi u organskoj sintezi, posebno u sintezi lijekova, boja i aroma. Često se koriste u Knoevenagelovoj kondenzaciji i drugim reakcijama za izgradnju složenijih organskih molekula.

2. Nitrilni spojeviNatrijev cijanid može se koristiti za pretvorbu haloalkana ili aril halida u nitrile putem nukleofilnih reakcija supstitucije. Na primjer, kada bromoetan reagira s natrijevim cijanidom, nastaje propionitril:

CH₃CH2Br + NaCN → CH3CH2CN + NaBr

Nitrili su svestrani spojevi. Mogu se hidrolizirati u karboksilne kiseline, reducirati u amine ili koristiti u sintezi heterocikličkih spojeva. U farmaceutskoj industriji mnogi lijekovi sadrže nitrilne funkcionalne skupine, a upotreba natrijevog cijanida u sintezi nitrila pruža važan put za pripravu tih lijekova.

3. CijanohidriniAldehidi i ketoni mogu reagirati s natrijevim cijanidom u prisutnosti kiselog katalizatora stvarajući cijanohidrine. Na primjer, reakcija acetona s natrijevim cijanidom:

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

Cijanohidrini su korisni međuprodukti u organskoj sintezi. Mogu se dalje transformirati u različite funkcionalne skupine, poput karboksilnih kiselina, amina i alkohola, odgovarajućim kemijskim reakcijama. U sintezi nekih prirodnih proizvoda i lijekova, cijanohidrini igraju ključnu ulogu u izgradnji ugljikovog skeleta i uvođenju funkcionalnih skupina.

4. Derivati ​​triazinaU proizvodnji spojeva poput melamina, natrijev cijanid može biti uključen u reakcijsku mrežu. Iako izravna reakcija može biti složena i obično uključuje više koraka, cijanidna skupina iz natrijevog cijanida doprinosi stvaranju triazinske prstenaste strukture. Melamin se široko koristi u proizvodnji plastike, ljepila i premaza. Drugi primjer je sinteza cijanurnog klorida (triklorotriazina), koji je važan međuprodukt u proizvodnji herbicida, pesticida i reaktivnih boja. Sinteza cijanurnog klorida iz natrijevog cijanida obično uključuje niz reakcija, uključujući kloriranje prekursora povezanih s cijanidom.

5. Aminokiseline i njihovi derivatiU nekim sintetskim putevima za aminokiseline može se koristiti natrijev cijanid. Na primjer, u Streckerovoj sintezi aminokiselina, aldehid ili keton reagira s amonijakom i natrijevim cijanidom stvarajući aminonitrilni međuprodukt, koji se zatim hidrolizira u odgovarajuću aminokiselinu. Počevši s aldehidom RCHO, reakcije su sljedeće:

RCHO + NH3 + NaCN → RCH(NH2)CN + NaOH

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

Aminokiseline su gradivni blokovi proteina i imaju široku primjenu u prehrambenoj, farmaceutskoj i kozmetičkoj industriji.

Treba naglasiti da se zbog visoke toksičnosti natrijevog cijanida moraju slijediti stroge sigurnosne mjere i postupci rukovanja tijekom njegove upotrebe u pripremi ovih kemijskih derivata kako bi se osigurala sigurnost osoblja i okoliša.