Войти
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название IUPAC Цианид | |
| Систематическое наименование IUPAC Нитридокарбонат (II) | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| PubChem CID | |
| UNII | |
InChI
| |
УЛЫБКА
| |
| Свойства | |
| Химическая формула | CN. |
| Молярная масса | 26,018 г · моль |
| Конъюгированная кислота | Цианистый водород |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
| Ссылки ink | |
A цианид - это химическое соединение, содержащее группу C≡N. Эта группа, известная как цианогруппа, состоит из углерода. атом тройной связью с атомом азота.
In неорганические цианиды, цианидная группа присутствует в виде аниона CN. Соли, такие как цианид натрия и цианид калия, очень токсичны. Синильная кислота, также известная как цианистый водород или HCN, является высоко летучая жидкость, которая производится в промышленных масштабах в больших масштабах. Его получают подкислением цианидных солей.
Органические цианиды обычно называют нитрилами. В нитрилах группа CN связана ковалентной связью с углеродом. Например, в ацетонитриле цианидная группа связана с метилом (CH 3). Поскольку они не выделяют ионы цианида, нитрилы обычно намного менее токсичны, чем соли цианида. Некоторые нитрилы, встречающиеся в природе в виде циангидринов, выделяют цианистый водород.
Ион цианида, CN.. Сверху:. 1. Структура валентных связей. 2. Модель для заполнения пространства. 3. Электростатический потенциал поверхность. 4. «Поделенная углеродная пара» В номенклатуре ИЮПАК органические соединения, которые имеют –C≡N функциональную группу, называются нитрилами. Таким образом, нитрилы - это органические соединения. Примером нитрила является CH 3 CN, ацетонитрил, также известный как метил цианид. Нитрилы обычно не выделяют ионы цианида. Функциональная группа с гидроксилом и цианидом, связанными с одним и тем же углеродом, называется циангидрин. В отличие от нитрилов, циангидридины выделяют цианистый водород. В неорганической химии соли, содержащие ион C≡N, называются цианидами . Хотя цианид-ион содержит атом углерода, он обычно не считается органическим.
Слово происходит от греческого слова kyanos, что означает темно-синий, в результате того, что оно было впервые получено путем нагревания пигмента, известного как берлинский синий.
Цианид-ион изоэлектронен с оксидом углерода и с молекулярным азотом.
Удаление цианида из маниока в Нигерии.Цианиды продуцируются некоторыми бактериями, грибами и водорослями, и они обнаружены в ряде растений. Цианиды содержатся в значительных количествах в некоторых семенах и косточках плодов, например, горького миндаля, абрикосов, яблок и персиков. Химические соединения, которые могут выделять цианид, известны как цианогенные соединения. В растениях цианиды обычно связаны с молекулами сахара в форме цианогенных гликозидов и защищают растение от травоядных. корни маниока (также называемые маниока), важный картофель -подобный продукт питания, выращиваемый в тропических странах (и основа, из которой производится тапиока ), также содержат цианогенные гликозиды.
Мадагаскар бамбук Cathariostachys madagascariensis производит цианид как средство, препятствующее выпасу. В ответ на это золотой бамбуковый лемур, который ест бамбук, развил высокую устойчивость к цианиду.
Цианидный радикал · CN был идентифицирован в межзвездном пространстве. Цианидный радикал (называемый цианоген ) используется для измерения температуры облаков межзвездного газа.
Цианистый водород образуется при сгорании или пиролиз определенных материалов под. Например, его можно обнаружить в выхлопе двигателей внутреннего сгорания и в табачном дыме . Некоторые пластмассы, особенно полученные из акрилонитрила, выделяют цианистый водород при нагревании или сжигании.
Цианид-анион лиганд для многих переходных металлов. Высокое сродство металлов к этому аниону можно объяснить его отрицательным зарядом, компактностью и способностью участвовать в π-связях. Хорошо известные комплексы включают:
Среди наиболее важных цианидных координационных соединений - октаэдрически координированные соединения ферроцианид калия и пигмент Берлинская лазурь, которые по существу нетоксичны из-за прочной связи цианидов с центральным атомом железа. Впервые берлинская лазурь была случайно получена около 1706 года при нагревании веществ, содержащих железо, углерод и азот, а также другие цианиды, полученные впоследствии (и названные в честь него). Среди множества вариантов использования берлинский синий цвет дает синий цвет чертежам, синюю и цианотипам.
ферментам, называемым гидрогеназами содержат цианид лиганды, присоединенные к железу в их активных центрах. Биосинтез цианида в [NiFe] -гидрогеназах происходит из карбамоилфосфата, который превращается в цистеинил тиоцианат, донор CN.
Из-за высокой нуклеофильности цианид-аниона цианогруппы легко вводятся в органические молекулы за счет замещения галогенидной группы (например, хлорида на хлористый метил ). Обычно органические цианиды называют нитрилами. Таким образом, CH 3 CN можно назвать метилцианидом, но чаще его называют ацетонитрилом. В органическом синтезе цианид представляет собой C-1 синтон ; т.е. его можно использовать для удлинения углеродной цепи на единицу, сохраняя при этом способность быть функционализированной.
Основным процессом, используемым для производства цианидов, является процесс Андруссова, в котором газообразный цианистый водород производится из метана и аммиака в присутствии кислорода и платинового катализатора.
Цианид натрия получают обработкой цианистого водорода с помощью гидроксид натрия
Многие цианиды очень токсичны. Цианид анион n представляет собой ингибитор фермента цитохром с оксидазы (также известный как aa 3), четвертого комплекса цепь переноса электронов обнаружена во внутренней мембране митохондрий эукариотических клеток. Он присоединяется к железу в этом белке. Связывание цианида с этим ферментом предотвращает перенос электронов от цитохрома с к кислороду. В результате цепь переноса электронов нарушается, а это означает, что клетка больше не может аэробно производить АТФ для получения энергии. Особенно страдают ткани, которые сильно зависят от аэробного дыхания, такие как центральная нервная система и сердце. Это пример гистотоксической гипоксии.
. Наиболее опасным соединением является цианистый водород, который представляет собой газ и убивает при вдыхании. По этой причине при работе с цианистым водородом необходимо надевать респиратор с внешним источником кислорода. Цианистый водород получают путем добавления кислоты в раствор, содержащий цианидную соль. Щелочные растворы цианида безопаснее использовать, поскольку они не выделяют газообразный цианистый водород. Цианистый водород может быть получен при сжигании полиуретанов ; по этой причине полиуретаны не рекомендуются для использования в бытовой и авиационной мебели. Перорального приема небольшого количества твердого цианида или раствора цианида в количестве всего 200 мг или воздействия переносимого по воздуху цианида в концентрации 270 ppm достаточно, чтобы вызвать смерть в течение нескольких минут.
Органический нитрилы с трудом выделяют ионы цианида, поэтому обладают низкой токсичностью. Напротив, соединения, такие как триметилсилилцианид (CH 3)3SiCN, легко выделяют HCN или цианид-ион при контакте с водой.
Гидроксокобаламин реагирует с цианидом, образуя форма цианокобаламин, который может безопасно выводиться почками. Преимущество этого метода заключается в том, что он позволяет избежать образования метгемоглобина (см. ниже). Этот набор антидотов продается под торговой маркой Cyanokit и был одобрен в США. FDA в 2006 году.
Более старый набор антидотов против цианидов включал введение трех веществ: амилнитрит жемчуг (вводимый путем ингаляции), нитрит натрия и натрий. тиосульфат. Целью антидота было создание большого пула трехвалентного железа (Fe) для конкуренции за цианид с цитохромом а 3 (так, чтобы цианид связывался с антидотом, а не ферментом). нитриты окисляют гемоглобин до метгемоглобина, который конкурирует с цитохромоксидазой за t он цианид-ион. Образуется цианметгемоглобин и восстанавливается фермент цитохромоксидаза. Основным механизмом удаления цианида из организма является ферментативное превращение в тиоцианат с помощью митохондриального фермента роданезы. Тиоцианат - относительно нетоксичная молекула, выводится почками. Чтобы ускорить эту детоксикацию, вводят тиосульфат натрия в качестве донора серы для роданезы, необходимой для производства тиоцианата.
Минимальные уровни риска (MRLs) могут не защищает от отсроченных последствий для здоровья или последствий для здоровья, приобретенных после многократного сублетального воздействия, таких как гиперчувствительность, астма или бронхит. Максимальные остатки могут быть пересмотрены после накопления достаточного количества данных.
Цианид в основном производится для добычи золота и серебро : помогает растворять эти металлы и их руды. В процессе цианид тонкоизмельченная руда с высоким содержанием меди смешивается с цианидом (в соотношении примерно 1: 500 частей NaCN к руде); руды низкого содержания складываются в кучи и опрыскиваются раствором цианида (в соотношении примерно 1: 1000 частей NaCN к руде). Драгоценные металлы образуют комплекс с цианидными анионами с образованием растворимых производных, например [Au (CN) 2 ] и [Ag (CN) 2].
Серебро менее «благородное», чем золото, и часто встречается в виде сульфида, и в этом случае окислительно-восстановительный потенциал не задействуется (O 2 не требуется). Вместо этого происходит реакция вытеснения:
"беременный" щелок », содержащий эти ионы, отделяется от твердых веществ, которые сбрасываются в хвостохранилище или в отработанную кучу, при этом извлекаемое золото удаляется. Металл извлекается из «насыщенного раствора» восстановлением пылью цинка или адсорбцией на активированном угле. Этот процесс может привести к проблемам с окружающей средой и здоровьем. Ряд экологических катастроф последовал за переполнением хвостохранилищ на золотых приисках. Цианидное загрязнение водных путей привело к многочисленным случаям гибели людей и водных видов.
Водный цианид быстро гидролизуется, особенно на солнечном свете. Он может мобилизовать некоторые тяжелые металлы, такие как ртуть, если она присутствует. Золото также может быть связано с арсенопиритом (FeAsS), который аналогичен железному пириту (золото дураков), в котором половина атомов серы заменена на мышьяк. Золотосодержащие арсенопиритовые руды аналогичным образом реакционноспособны по отношению к неорганическим цианидам.
Цианид также используется в гальванике, где он стабилизирует ионы металлов в растворе электролита перед их осаждением.
Некоторые нитрилы производятся в больших масштабах, например, адипонитрил является предшественником нейлона. Такие соединения часто образуются путем объединения цианистого водорода и алкенов, т.е. гидроцианированием : RCH = CH 2 + HCN → RCH (CN) CH 3. Для таких реакций требуются металлические катализаторы.
Цианидное соединение нитропруссид натрия используется в основном в клинической химии для измерения мочи кетона. органов в основном для наблюдения за диабетическими пациентами. Иногда его используют в неотложных медицинских ситуациях для быстрого снижения кровяного давления у людей; он также используется как сосудорасширяющее в сосудистых исследованиях. Кобальт в искусственном витамине B 12 содержит цианидный лиганд как артефакт процесса очистки; он должен быть удален организмом, прежде чем молекула витамина может быть активирована для биохимического использования. Во время Первой мировой войны соединение цианида меди на короткое время использовалось японскими врачами для лечения туберкулеза и проказы.
Цианиды незаконно используются для отлова живой рыбы возле коралловых рифов для аквариума и рынков морепродуктов. Эта практика противоречива, опасна и разрушительна, но обусловлена прибыльным рынком экзотической рыбы.
Браконьеры в Африке, как известно, использовали цианид, чтобы отравить водоемы, чтобы убить слонов ради их слоновой кости.
Устройства с цианидом M44 используются в США для уничтожения койотов и других псовых. Цианид также используется для борьбы с вредителями в Новой Зеландии, особенно в отношении опоссумов, интродуцированных сумчатых, которые угрожают сохранению местных видов и распространяют туберкулез среди крупного рогатого скота. Опоссум может стать «застенчивым», но использование гранул, содержащих цианид, снижает «застенчивость» приманки. Известно, что цианид убивает местных птиц, в том числе находящихся под угрозой исчезновения киви. Цианид также эффективен для борьбы с dama wallaby, еще одним занесенным сумчатым вредителем в Новой Зеландии. Для хранения, обработки и использования цианида в Новой Зеландии требуется лицензия.
Ферроцианид калия используется для достижения синего цвета на литых бронзовых скульптурах на этапе финальной отделки скульптуры. Сам по себе он дает очень темный оттенок синего и часто смешивается с другими химическими веществами для достижения желаемого оттенка и оттенка. Его наносят с помощью горелки и малярной кисти, используя стандартное защитное снаряжение, используемое при нанесении патины: резиновые перчатки, защитные очки и респиратор. Фактическое количество цианида в смеси варьируется в зависимости от рецептов, используемых на каждом литейном производстве.
Цианид также используется в производстве ювелирных изделий и некоторых видах фотографии, таких как тонирование сепией.
Цианиды используются в качестве инсектицидов для фумигации судов. Цианидные соли используются для уничтожения муравьев, а в некоторых местах их использовали в качестве яда для крыс (более распространен менее токсичный яд мышьяк ).
Хотя обычно считается токсичным, цианид и Было продемонстрировано, что циангидрины увеличивают прорастание различных видов растений.
Преднамеренное отравление цианидом людей происходило много раз на протяжении истории. Для заметных случаев смерти от цианида см. Отравление цианидом: история.
Наиболее важно то, что цианистый водород, высвобождаемый из гранул Циклона-B, широко использовался в систематических массовых убийствах Холокоста, особенно в лагерях смерти. Отравление газообразным цианистым водородом в газовой камере (когда соль синильной кислоты превращается в сильную кислоту, обычно серную кислоту) является одним из методов казни осужденного в качестве осужденного заключенный в конце концов вдыхает смертельные пары.
Из-за высокой стабильности их комплексообразования с железом ферроцианиды (Ферроцианид натрия E535, Ферроцианид калия E536 и ферроцианид кальция E538) не разлагаются до летального уровня в организме человека и используются в пищевой промышленности в качестве, например, агента против слеживания в поваренной соли.
Сульфат железа (II) добавляют к раствору, предположительно содержащему цианид, такому как фильтрат из теста слияния натрия. Полученную смесь подкисляют минеральной кислотой. Образование берлинской синей является положительным результатом для цианида.
Раствор пара-бензохинона в ДМСО реагирует с неорганическим цианидом с образованием циано фенола, который является флуоресцентным. Освещение УФ-светом дает зеленое / синее свечение при положительном результате теста.
Используется фумигаторами для обнаружения цианистого водорода к образцу добавляют соль меди (II) и ароматический амин, такой как бензидин ; в качестве альтернативы бензидину можно использовать альтернативный амин ди- (4,4-бис-диметиламинофенил) метан. Положительный тест дает синий цвет. Цианид меди (I) плохо растворим. За счет связывания меди (I) медь (II) становится более сильным окислителем . Медь в цианиде, способствующем окислению, превращает амин в окрашенное соединение. Уравнение Нернста объясняет этот процесс. Другим хорошим примером такой химии является способ, которым работает насыщенный каломель электрод сравнения (SCE ). При окислении с участием цианида медь превращает амин в окрашенное соединение.
Образец, содержащий неорганический цианид, продувают воздухом из раствора кипящей кислоты в раствор основного поглотителя. Цианидная соль, абсорбированная в основном растворе, забуферивается при pH 4,5 и затем реагирует с хлором с образованием хлорида цианогена. Образующийся хлорид цианогена связывает пиридин с барбитуровой кислотой с образованием ярко окрашенного красного красителя, который пропорционален концентрации цианида. Этот колориметрический метод после дистилляции является основой для большинства нормативных методов (например, EPA 335.4), используемых для анализа цианидов в воде, сточных водах и загрязненных почвах. Однако было обнаружено, что дистилляция с применением колориметрических методов подвержена влиянию тиоцианата, нитрата, тиосульфата, сульфита и сульфида, что может привести как к положительной, так и отрицательной систематической ошибке. USEPA (MUR 12 марта 2007 г.) рекомендовало анализировать образцы, содержащие эти соединения, с помощью анализа закачки газа в диффузионный поток - амперометрия.
Раствор аквациано- корриноиды, такие как кобаламин или, реагируют со свободным цианидом в водной пробе. Связывание цианида с корриноидным кобальтовым центром приводит к изменению цвета с оранжевого на фиолетовый, что позволяет проводить полуколичественное определение невооруженным глазом. Точная количественная оценка содержания цианида возможна с помощью УФ-видимой спектроскопии. Поглощение корриноида на твердой фазе позволяет обнаруживать цианид даже в окрашенных образцах, что делает этот метод подходящим для анализа цианидов в воде, сточных водах, крови и продуктах питания. Кроме того, эта технология нетоксична и значительно менее подвержена помехам, чем метод колориметрии пиридин-барбитуровой кислоты.
Вместо перегонки образец впрыскивается в кислый поток, где образующийся HCN проходит под гидрофобной газодиффузионной мембраной, которая избирательно пропускает только HCN через. HCN, который проходит через мембрану, поглощается основным раствором-носителем, который переносит CN к амперометрическому детектору, который точно измеряет концентрацию цианида с высокой чувствительностью. Предварительная обработка образцов, определяемая кислотными реагентами, лигандами или предварительным УФ-облучением, позволяет определить вид цианида на свободный цианид, доступный цианид и общий цианид соответственно. Относительная простота этих методов анализа с впрыском потока ограничивает влияние высокой теплоты дистилляции, а также оказывается рентабельной, поскольку не требуется длительная дистилляция.
 | Wikisource содержат текст Британской энциклопедии 1911 года статьи Cyanide. |
 | Wikimedia Commons имеет СМИ, относящиеся к цианидам. |
Данные по безопасности (на французском языке):
