Этиленциангидрин
Этиленциангидрин (3-гидроксипропаннитрил, β-цианоэтанол) — алифатическое бифункциональное органическое соединение, бесцветная жидкость, хорошо растворимая в воде и органических растворителях. Использовался как исходное сырьё в промышленном производстве акрилонитрила и акриловой кислоты.
Общие сведения
| Этиленциангидрин | |
|---|---|
| Общие | |
| Систематическое наименование |
3-гидроксипропаннитрил |
| Традиционные названия | этиленциангидрин, β-цианоэтанол |
| Хим. формула | C3H5NO |
| Физические свойства | |
| Состояние | бесцветная вязкая жидкость |
| Молярная масса | 71,08 г/моль |
| Плотность | 1,06[1] |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • плавления | -46[1] |
| • кипения | 228 (разл.)[1] °C |
| Давление пара | 0,1 гПа (20 °C) |
| Оптические свойства | |
| Показатель преломления | [1] |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 109-78-4 |
| 3D model (JSmol) | Интерактивная схема |
| PubChem | 8011 |
| UNII | 7V8108WN46 |
| CompTox Dashboard EPA | DTXSID1025433 |
| Рег. номер EINECS | 203-704-8 |
| SMILES | |
| InChI | |
| ChemSpider | 7720 |
| ECHA InfoCard | 100.003.369 |
| Безопасность | |
| ЛД50 | 3200 мг/кг (крысы, орально) |
Синтез
Лабораторный метод синтеза этиленциангидрина — замещение хлора цианидом в эпихлоргидрине. Синтез проводят в водном (20 % воды) этиленхлоргидрине взаимодействием с цианидом натрия при 45-50 °C, выход составляет ~80 %[2]:
- HOCH2CH2Cl + CN- HOCH2CH2CN + Cl-
Промышленный метод синтеза этиленциангидрина — взаимодействие синильной кислоты с этиленоксидом. Реакцию проводят при температуре 55-60 °C при катализе основаниями (диэтиламин и др. амины), в качестве растворителя используют сам этиленциангидрин[3]:
Применение
Основное применение этиленциангидрина в настоящее время — синтез 3-аминопропанола, который используется в синтезе поверхностно-активных веществ, ингибиторов коррозии и фармацевтических препаратов. Синтез проводится гидрированием этиленциангидрина на никеле Ренея:
Ранее дегидратация этиленциангидрина использовалась в качестве промышленного метода производства акрилонитрила:
- HOCH2CH2CN CH2=CH2CN + H2O ,
однако этот метод был вытеснен окислительным аммонолизом пропилена (Sohio-процесс), который не требует использования высокотоксичной синильной кислоты.
Гидролиз этиленциангидрина под действием 25 % водного раствора гидроксида натрия используется в качестве лабораторного метода синтеза β-гидроксипропионовой кислоты, выход составляет 28-31 %[4]:
- HOCH2CH2CN + OH- + H2O HOCH2CH2COO- + NH3 ,
Гидролиз этиленциангидрина под действием 40 % HBr применяется как метод синтеза β-бромпропионовой кислоты, выход — 82-83 %[5]:
- HOCH2CH2CN + 2HBr + H2O BrCH2CH2COOH + NH4Br