NITRILOS ( 3 de BGU) Realizar la obtención de cinco nitrilos con sus nombres

NITRILOS

¿QUE SON?

Los nitrilos son compuestos orgánicos que poseen un grupo ciano (-C≡N) como grupo funcional principal. Son derivados orgánicos del cianuro de los que el hidrógeno ha sido sustituido por un radical alquilo.

FORMULA GENERAL

ESTRUCTURA DE LOS NITRILOS

tridimencional

NOMENCLATURA

C	Nombre del compuesto	Estructura	PM (g/mol)	P.Fus. (ºC)	P.Eb. (ºC)
1	cianuro de hidrógeno	H-C≡N	27,0	-13,24	25,7
2	acetonitrilo o etanonitrilo	CH3-C≡N	41,0	-45	81
3	propionitrilo o propanonitrilo	CH3-CH2-C≡N	55,1	-92	97
4	butironitrilo o butanonitrilo	CH3-CH2-CH2-C≡N	69,1	-112	116-118
5	pentanonitrilo	CH3-CH2-CH2-CH2-C≡N	83,1	-96	139
6	hexanonitrilo	CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-C≡N	97	-80	161-164
7	heptanonitrilo o caprilonitrilo	CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C≡N	111,2	-64	186-187
8	octanonitrilo	CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C≡N	125,2	-45	198-200
9	nonanonitrilo o pelargononitrilo	CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C≡N	139,2	-35	224
10	decanonitrilo1	CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C≡N	153,3	N/D	241-243

Hay tres reglas para nombrarlos : 

    

Regla 1.

El sistema IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) nombra los nitrilos añadiendo el sufijo -nitrilo al nombre del alcano que después de aňadirlo tiene el mismo número de carbonos. 



Regla 2.
Cuando se aňaden como sustituyentes, el compuesto se nombra poniendo "el prefijo" ciano - delante del nombre de la cadena principal. 



Regla 3. 
Cuando los nitrilos se unen a los ciclos, los compuestos los nombramos poniendo detrás del nombre del anillo "el sufijo" -carbonitrilo 

PROPIEDADES FÍSICAS

El grupo ciano está polarizado de tal forma que el átomo de carbono es el extremo positivo del dipolo y el nitrógeno el negativo. Esta polaridad hace que los nitrilos estén muy asociados en estado líquido. Así, sus puntos de ebullición son algo superiores a los de los alcoholes de masa molecular comparable. Los nitrilos de más de 15 carbonos son sólidos. Exceptuando los primeros de la serie, son sustancias insolubles en agua. La mayoría de los nitrilos tienen un olor que recuerda al del cianuro de hidrógeno y son moderadamente tóxicos

• Los primeros términos de la serie son líquidos, los superiores ( mas de 14 carbonos) son sólidos.
• Los nitrilos de bajo peso molecular son solubles en el agua.
• Los nitrilos de bajo peso molecular son líquidos  a temperatura ambiental (excepto el HCN).
• Son mas densos que el agua.
• La temperatura de ebullición de los nitrilos es generalmente superior a los ácidos correspondientes.
• Son usados como venenos para insectos, bacterias, hongos en la agricultura, conformando algunos insecticidas, bactericidas y fungicidas respectivamente.

PROPIEDADES QUÍMICAS

El olor de  recuerda al del cianuro de hidrógeno y son  moderadamente tóxicos.

 Los nitrilos, aunque no contienen el enlace C=O, se consideran a veces como derivados funcionales de los ácidos carboxílicos porque en la reacción de hidrólisis (en medios ácidos o básicos) se transforman en ácidos carboxílicos y sales de amonio.

                                                   R - CN + 2H2 --> R - COOH + NH3  Los nitrilos adicionan hidrógeno en presencia de un catalizador produciendo aminas = hidrogenación


                                                 CH3 - CN + 2H2 --> CH3 - CH2 - NH2

                                    

• Sustitución electrofilica:

Permite aumentar en un átomo de carbono la cadena de un compuesto.

OBTENCIÓN

Los nitrilos alifáticos se obtienen por reacción de un halogenuro de alquilo con cianuro inorgánico (CN-)-

Los nitrilos aromáticos se obtienen a partir de una amina, transformándola primero  a una sal de diazonio y tratándola posteriormente con cianuro cuproso (CuCN).

• Obtención 1: Sintesis nitrilica de Kolbe

Por acción de los halogenuros de alquilo sobre cianuro potásico  en una disolución acuosa-alcohólica resulta como producto principal el nitrilo, junto con pequeñas cantidades de isocianuro
ejemplo:


El isocianuro de alquilo se puede separar de la mezcla por agitación con ácido
 clorhídrico diluido en frió. La alquilacion del ion cianuro bidentado transcurre según el mecanismo Sn2 y se produce preferentemente sobre el átomo de C fuertemente nucleofilo y solo es muy pequeña medida en el átomo de N.
Los halogenuros de alquilo muestran en la serie ioduro, bromuro y cloruro una velocidad de reacción decreciente; sin embargo, la reacción se encuentra también influida por la estructura del grupo alquilo 

• Por calentamiento de las amidas con agentes deshidratantes:

• Por calentamiento de las aldoximas con anhidrido acético, con separación de agua: