Asetonitril

Asetonitril (ACN ya da MeCN olarak kısaltılır) formülü CH3CN olan bir kimyasal bileşiktir. Bu renksiz sıvı en basit organik nitril ve sıklıkla kullanılan bir çözücüdür. Siyano grubuna metil kökü bağlanmasıyla oluşur. Bu yüzden metil siyanür de denebilir. Akrilonitril üretiminde yan ürün olarak ortaya çıkmaktadır.
N≡C−C iskeleti, kısa bir 1,16 Å C≡N mesafesiyle düzdür.
Üretimi
Asetonitril ilk olarak 1847'de Fransız kimyager Jean-Baptiste Dumas tarafından hazırlandı.
Asetonitril, akrilonitrilin üretimi sırasında çıkan bir yan üründür. Asetonitrilin üretim eğrileri akrilonitrilinkileri takip eder. Asetonitril aynı zamanda karbon monoksit, amonyak, ve hidrojen gazları ile tepkimesiyle de üretilebilmektedir. ABDde asetonitrilin dört ana üreticisi: INEOS, DuPont, J. T. Baker Chemical, ve Sterling Chemicals'tır. 1992de ABDde 14,700 ton asetonitril üretilmiştir.
20082009 Asetonitril kıtlığı
Ekim 2008'den itibaren, dünya çapında asetonitril arzı düşüktü çünkü Çin üretimi Olimpiyatlar için durduruldu. Ayrıca, Ike Kasırgası sırasında Teksas'ta bir fabrikası hasar gördü. Küresel ekonomik yavaşlama nedeniyle akrilik elyaflarda kullanılan akrilonitril ve akrilonitril bütadien stiren (ABS) reçinelerinin üretimi azaldı. Asetonitril, akrilonitril üretiminde bir yan üründür ve üretimi de azalarak asetonitril eksikliğini daha da artırmıştır.
Uygulamalar
Çözücü
Asetonitril, esas olarak rafinerilerde bütadienin saflaştırılmasında bir çözücü olarak kullanılır. Spesifik olarak, asetonitril, bütadien dahil olmak üzere hidrokarbonlarla doldurulmuş bir damıtma kolonunun tepesine beslenir ve asetonitril kolondan aşağı dökülürken, daha sonra kulenin altından ikinci bir ayırma kulesine gönderilen bütadieni emer. Daha sonra bütadieni ayırmak için ayırma kulesinde ısı kullanılır.
Laboratuvarda, su ve çeşitli organik çözücülerle karışabilen, ancak doymuş hidrokarbonlarla karışmayan orta polariteli (dipole momenti: 3.92 Debye'dır) bir çözücü olarak kullanılır. Uygun bir sıvı aralığına ve 38,8 gibi yüksek bir dielektrik sabitine sahiptir. Daha özgün uygulamalarda, sıklıkla bilinmeyen bir kimyasal tepkimenin denenmesinde sık kullanılan bir seçenektir. Düşük asidik özelliği sayesinde sorun çıkarmadan geniş bir bileşik yelpazesini çözer. Bu nedenden dolayı HPLC'de (yüksek performans sıvı kromatografisi) hareketli bir faz olarak yoğun bir kullanımı söz konusudur. Benzer şekilde döngüsel voltametrede görece yüksek dielektrik sabiti nedeniyle çok kullanılan bir çözücüdür. Asetonun özellikleri de benzerdir ancak bazlara ve nükleofillere karşı yüksek oranda tepkilidir.
Nispeten yüksek dielektrik sabiti ve elektrolitleri çözme kabiliyeti nedeniyle pil uygulamalarında yaygın olarak kullanılır. Benzer nedenlerle döngüsel voltammetride popüler bir çözücüdür.
Asetonitril, nükleosit fosforamiditlerden oligonükleotit sentezinde kullanılan baskın çözücü olarak önemli bir rol oynar.
Endüstriyel olarak, ilaç ve fotoğraf filmi üretimi için bir çözücü olarak kullanılır.
2000 öncesinde oje çıkarıcıların formüllerinde; aseton ve etil asetat gibi kullanılmaktaydı.
Organik sentez
Asetonitril, zirai ilaçlardan parfüm yapımına kadar organik sentezde iki karbonlu yapıcı bloktur. Siyanojen klorür ile tepkimesi malononitrili meydana getirir.
İnorganik kimyada ligand olarak
İnorganik kimyada, asetonitril değiştirilebilir ligand olarak geniş bir kullanıma sahiptir. Buna güzel bir örnek; asetonitrilde (polimerik) paladyum klorür süspansiyonunu ısıtarak hazırlanan PdCl2(MeCN)2'in kullanımıdır
[PdCl2]n + 2n MeCN - n PdCl2(MeCN)2
Aynı zamanda, bor triflorür gibi grup 13 Lewis asitleri ile Lewis eklentileri oluşturur. Süperasitlerle asetonitrilin protonlanması mümkündür.
Toksisite
Asetonitril düşük bir toksisiteye sahiptir, fareler için LD50 3.8 g/kg'dır. Diğer nitrillerin aksine asetonitril metabolizmada siyanür anyonu vermez.
Gözlenen toksik etkilerin kaynağı olan hidrojen siyanüre metabolize edilebilir. Vücudun asetonitrili siyanüre metabolize etmesi için gereken süre (genellikle yaklaşık 2-12 saat) nedeniyle genellikle toksik etkilerin başlaması gecikir.
İnsanlarda asetonitril zehirlenmesi vakaları (veya daha spesifik olmak gerekirse, asetonitrile maruz kaldıktan sonra siyanür zehirlenmesi) nadirdir, ancak soluma, yutma ve (muhtemelen) deri absorpsiyonu ile gerçekleştiği bilinmektedir.
Genellikle maruziyetten birkaç saat sonra ortaya çıkmayan semptomların arasında solunum güçlüğü, yavaş nabız, mide bulantısı ve kusma yer alır. Ciddi vakalarda konvülsiyonlar ve koma meydana gelebilir, bunu solunum yetmezliğinden ölüm takip eder. Tedavi, en sık kullanılan acil tedaviler arasında oksijen, sodyum nitrit ve sodyum tiyosülfat ile siyanür zehirlenmesinin tedavisi gibidir.
Toksisitesine rağmen geçmişte oje çıkarıcı formülasyonlarında kullanılmıştır. Küçük çocukların, biri ölümcül olan, asetonitril-bazlı oje çıkarıcı ile kazara zehirlenmesine ilişkin en az iki vaka bildirilmiştir. Aseton ve etil asetat, evsel kullanım için daha güvenli olduğu için sıklıkla tercih edilir ve asetonitril, Mart 2000'den bu yana Avrupa Ekonomik Bölgesi'nde kozmetik ürünlerde yasaklanmıştır.
Asetonitrilin metabolizması diğer nitrillerden çok daha yavaştır, bu da nispeten düşük toksisitesini açıklar. Bu nedenle, potansiyel olarak öldürücü bir dozun uygulanmasından bir saat sonra, sıçan beynindeki siyanür konsantrasyonu propionitril dozuna göre 60 kat daha düşüktü (bkz. tablo).