Atsetonitriil

Atsetonitriil on orgaaniline ühend valemiga CH3CN (erialakirjanduses kasutatakse atsetonitriili tähistamiseks sageli lühendit ACN). See on normaaltingimustel vedelas olekus aine, mida laialdaselt kasutatakse lahustina (solvendina) orgaanilises sünteesis ning mobiilse ehk liikuva faasi koostises kõrglahutusvedelikkromatograafias. CAS number: 75-05-8 Molekulmass: 41,05 g/mol Tihedus: 0,783 g/cm3 Suhteline dielektriline läbitavus: 37,5 Keemistemperatuur normaalrõhul: 81,6 °C Sulamistemperatuur normaalrõhul: -46 °C Autoprotolüüsikonstandi negatiivne kümnendlogaritm: pKauto ≥ 406 Murdumisnäitaja (20 °C juures): 1,3441 Andmete allikad: Atsetonitriili liigitatakse polaarsete aprotoonsete lahustite hulka. Atsetonitriil on polaarsem kui alkaanid, halogenoalkaanid (nt kloroform), eetrid (nt dietüüleeter) või ketoonid (nt atsetoon), kuid vähem polaarne kui lühikese alküülahelaga alkoholid (nt metanool), vesi või äädikhape. Seega lahustab atsetonitriil hästi mitmeid looduslikke molekule, mis on väikese molekulmassi ja keskmise hüdrofoobsusega (nt mitmed sekundaarsed virgatsained ja metaboliidid). Rakumembraanides tekivad atsetonitriili toimel poorid ning membraan kaotab terviklikkuse (toimub nn permeabiliseerumine). Samas moodustavad suuremad polaarsed biomolekulid (nt valgud) atsetonitriilis sademe. Seepärast saab atsetonitriili abiga eraldada bioloogiliselt keerulistest segudest erineva polaarsusega molekule ning atsetonitriili kasutatakse laialdaselt solvendina tahkefaas-ekstraktsiooniks. Toatemperatuuril seguneb atsetonitriil igas ruumalavahekorras puhta veega, kuid segamisel soolade vesilahustega võib atsetonitriil moodustada eraldi faasi. Seda nähtust nimetatakse ka atsetonitriili väljasoolamiseks ning seda saab kasutada teatud tüüpi vedelik-vedelik-ekstraktsiooniks. Optiliste omaduste poolest ei neela atsetonitriil nähtavas alas (Vis) ega lähis-ultravioleti alas (lähis-UV) kiirgust. Suurepärase veeslahustuvuse, läbipaistvuse ning madala viskoossuse tõttu kasutatakse atsetonitriili laialdaselt mobiilse faasi (eluendi) komponendina pöördfaas-kõrglahutusvedelikkromatograafias koos UV-Vis detektoriga või fluorestsentsdetektoriga, kuna on tagatud madal taustsignaal ja sadenemise vältimine kromatograafilises kolonnis. Keemiliselt on atsetonitriil nõrkade aluseliste ning peaaegu olematute happeliste omadustega. Kuna atsetonitriili on raske protoneerida või deprotoneerida, on atsetonitriil hea diferentseeriv solvent. See tähendab, et tugevate aluste või hapete lahustamisel atsetonitriilis on nende aluselis-happelisi omadusi kvantitatiivselt paremini iseloomustatavad kui näiteks vees. Tartu Ülikooli keemia instituudis on professor Ivo Leito juhtimisel toimunud teadustöö käigus koostatud väga laia valimi uuritavate ainete jaoks happelisuse/aluselisuse skaala atsetonitriili keskkonnas. Atsetonitriil ei ole inimestele akuutselt toksiline madalates doosides, kuid organismi sattumisel (sissehingamise, nahaga kontakti või allaneelamise teel) atsetonitriil metaboliseerub tsüaniidiks (CN-). Sellest tingituna võib kokkupuude suure atsetonitriili kogusega osutuda isegi surmavaks, kusjuures tsüaniidimürgistuse sümptomid tekivad tundide skaalal pärast atsetonitriili sattumist organismi. Zarzycki, P. K.; Zarzycka, M. B.; Ślączka, M. M.; Clifton, V. L. (1. juuni 2010). "Acetonitrile, the polarity chameleon". Analytical and Bioanalytical Chemistry (inglise). 397 (3): 905–908. DOI:10.1007/s00216-010-3677-9. ISSN 1618-2650. PubChem. "Acetonitrile". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov (inglise). Vaadatud 10. veebruaril 2024. "Dielectric Constant". macro.lsu.edu. Vaadatud 10. veebruaril 2024. "Dielectric chart" (PDF). depts.washington.edu. Vaadatud 10.02.2024. Kütt, Agnes; Tshepelevitsh, Sofja; Saame, Jaan; Lõkov, Märt; Kaljurand, Ivari; Selberg, Sigrid; Leito, Ivo (5. märts 2021). "Strengths of Acids in Acetonitrile". European Journal of Organic Chemistry (inglise). 2021 (9): 1407–1419. DOI:10.1002/ejoc.202001649. ISSN 1434-193X. "Solvent Polarities" (PDF). lab.vanderbilt.edu. Vaadatud 10.02.2024. Rais, Rana; Gonzalez, Pablo M.; Zheng, Xiaowan; Wring, Stephen A.; Polli, James E. (2008). "Method to screen substrates of apical sodium-dependent bile acid transporter". The AAPS journal. 10 (4): 596–605. DOI:10.1208/s12248-008-9069-9. ISSN 1550-7416. PMC 2628203. PMID 19085111. Anastassiades, Michelangelo; Lehotay, Steven J.; Stajnbaher, Darinka; Schenck, Frank J. (2003). "Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and "dispersive solid-phase extraction" for the determination of pesticide residues in produce". Journal of AOAC International. 86 (2): 412–431. ISSN 1060-3271. PMID 12723926. Díez, C.; Traag, W. A.; Zommer, P.; Marinero, P.; Atienza, J. (27. oktoober 2006). "Comparison of an acetonitrile extraction/partitioning and "dispersive solid-phase extraction" method with classical multi-residue methods for the extraction of herbicide residues in barley samples". Journal of Chromatography A. 1131 (1): 11–23. DOI:10.1016/j.chroma.2006.07.046. ISSN 0021-9673. Sadowska-Rociek, Anna; Surma, Magdalena; Cieślik, Ewa (2013). "Application of QuEChERS method for simultaneous determination of pesticide residues and PAHs in fresh herbs". Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 90 (4): 508–513. DOI:10.1007/s00128-012-0951-x. ISSN 1432-0800. PMC 3594817. PMID 23292488. Down, Steve (12.04.2009). "Taking salt with acetonitrile". analyticalscience.wiley.com. Vaadatud 10.02.2024. Tang, Yong Q.; Weng, Naidong (2013). "Salting-out assisted liquid-liquid extraction for bioanalysis". Bioanalysis. 5 (12): 1583–1598. DOI:10.4155/bio.13.117. ISSN 1757-6199. PMID 23795935. Lõkov, Märt (2014), Mõnede aineperekondade esindajate aluselisused atsetonitriili keskkonnas, vaadatud 10. veebruaril 2024 Kütt, Karl (2014), Mõnede hapete happelisused atsetonitriilis, vaadatud 10. veebruaril 2024 Kirm, Helmi Ulrika (2017), Mõnede katalüsaatorite ja neile lähedaste ainete happelisuse uurimine atsetonitriilis, vaadatud 10. veebruaril 2024 U.S. Environmental Protection Agency (1999). "TOXICOLOGICAL REVIEW OF ACETONITRILE" (PDF). iris.epa.gov. Vaadatud 10.02.2024. Robles, Heriberto (1. jaanuar 2024), Wexler, Philip (toim), "Acetonitrile", Encyclopedia of Toxicology (Fourth Edition), Oxford: Academic Press, lk 79–82, ISBN 978-0-323-85434-4, vaadatud 10. veebruaril 2024