Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Acetonitrilo

{{cite book | title = Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book) | publisher = [[Royal Society of Chemistry|The Royal Society...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

El acetonitrilo , a menudo abreviado MeCN ( cianuro de metilo ) , es el compuesto químico con la fórmula CH₃CN y estructura H₃C −C≡N . Este líquido incoloro es el nitrilo orgánico más simple ( el cianuro de hidrógeno es un nitrilo más simple, pero el anión cianuro no se clasifica como orgánico ). Se produce principalmente como subproducto de la fabricación de acrilonitrilo . Se utiliza como disolvente polar aprótico en síntesis orgánica y en la purificación de butadieno . [ 7 ] El esqueleto N≡C−C es lineal con una corta distancia C≡N de1,16 Å  . [ 8 ]

El acetonitrilo fue preparado por primera vez en 1847 por el químico francés Jean-Baptiste Dumas . [ 9 ]

Aplicaciones

El acetonitrilo se utiliza principalmente como disolvente en la purificación de butadieno en refinerías. Específicamente, el acetonitrilo se introduce en la parte superior de una columna de destilación llena de hidrocarburos , incluido el butadieno. A medida que el acetonitrilo desciende por la columna, absorbe el butadieno, que luego se envía desde la parte inferior de la columna a una segunda columna de separación. Posteriormente, se aplica calor en la segunda columna para separar el butadieno.

En el laboratorio, se utiliza como disolvente aprótico de polaridad media, miscible con agua y diversos disolventes orgánicos, pero no con hidrocarburos saturados. Presenta un rango de temperaturas conveniente en el que permanece líquido, disuelve una amplia gama de compuestos iónicos y apolares, y resulta útil como fase móvil en HPLC y LC-MS .

Se utiliza ampliamente en aplicaciones de baterías debido a su constante dieléctrica relativamente alta y su capacidad para disolver electrolitos . Por razones similares, es un disolvente popular en voltametría cíclica .

Su transparencia ultravioleta ( UV) , su baja viscosidad y su baja reactividad química la convierten en una opción popular para la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).

El acetonitrilo desempeña un papel importante como disolvente predominante utilizado en la síntesis de oligonucleótidos a partir de fosforamiditas de nucleósidos .

Industrialmente, se utiliza como disolvente para la fabricación de productos farmacéuticos y películas fotográficas . [ 10 ]

Síntesis orgánica

El acetonitrilo es un bloque de construcción común de dos carbonos en la síntesis orgánica de muchos productos químicos útiles, incluyendo el clorhidrato de acetamidina , la tiamina y el ácido 1-naftalenacético , junto con nitrilos más complejos. [ 11 ] [ 12 ] Su reacción con cloruro de cianógeno produce malononitrilo . [ 7 ]

Como donador de pares de electrones

El acetonitrilo tiene un par de electrones libres en el átomo de nitrógeno, que puede formar muchos complejos de nitrilo de metales de transición . Por ejemplo, el dicloruro de bis(acetonitrilo)paladio se prepara calentando una suspensión de cloruro de paladio en acetonitrilo: [ 13 ]

PdCl₂ + 2 CH₃CN → PdCl₂ ( CH₃CN ) ₂

Un complejo relacionado es el hexafluorofosfato de tetrakis(acetonitrilo)cobre(I) [ Cu(CH 3 CN) 4 ] + . Los ligandos CH 3 CN en estos complejos se desplazan rápidamente.

También forma aductos de Lewis con ácidos de Lewis del grupo 13 como el trifluoruro de boro . [ 14 ] En superácidos , es posible protonar el acetonitrilo. [ 15 ]

Producción

El acetonitrilo es un subproducto de la fabricación de acrilonitrilo mediante amoxidación catalítica de propileno . La mayor parte se quema para apoyar el proceso previsto, pero se estima que se retienen varios miles de toneladas para las aplicaciones mencionadas anteriormente. [ 16 ] Por lo tanto, las tendencias de producción de acetonitrilo generalmente siguen las de acrilonitrilo . En 1992En Estados Unidos se produjeron 14.700 toneladas (16.200 toneladas cortas) de acetonitrilo .

Seguridad

Toxicidad

El acetonitrilo tiene una toxicidad moderada en dosis pequeñas. [ 11 ] [ 17 ] Puede metabolizarse para producir cianuro de hidrógeno , que es la fuente de los efectos tóxicos observados. [ 10 ] [ 18 ] [ 19 ] Generalmente, el inicio de los efectos tóxicos se retrasa, debido al tiempo que requiere el cuerpo para metabolizar el acetonitrilo a cianuro (generalmente entre 2 y 12 horas). [ 11 ]

Los casos de intoxicación por acetonitrilo en humanos son raros, pero no desconocidos, tanto por inhalación como por ingestión. [ 18 ] Los síntomas, que generalmente no aparecen hasta varias horas después de la exposición, incluyen dificultad para respirar, pulso lento, náuseas y vómitos. En casos graves, pueden presentarse convulsiones y coma , seguidos de la muerte por insuficiencia respiratoria . El tratamiento es similar al de la intoxicación por cianuro , siendo el oxígeno , el nitrito de sodio y el tiosulfato de sodio algunos de los tratamientos de emergencia más utilizados. [ 18 ]

Se ha utilizado en una formulación para la eliminación de uñas esculpidas. Se han notificado al menos dos casos de intoxicación accidental de niños pequeños por quitaesmalte a base de acetonitrilo, uno de los cuales fue mortal. [ 20 ] La acetona y el acetato de etilo suelen preferirse por ser más seguros para uso doméstico, y el acetonitrilo está prohibido en productos cosméticos en el Espacio Económico Europeo desde marzo de 2000. [ 21 ]

Metabolismo y excreción

Al igual que otros nitrilos , el acetonitrilo puede metabolizarse en microsomas , especialmente en el hígado, para producir cianuro de hidrógeno , como demostraron por primera vez Pozzani et al. en 1959. [ 23 ] El primer paso en esta vía es la oxidación del acetonitrilo a glicolonitrilo por una monooxigenasa del citocromo P450 dependiente de NADPH . El glicolonitrilo luego sufre una descomposición espontánea para dar cianuro de hidrógeno y formaldehído . [ 17 ] [ 18 ] El formaldehído, una toxina y un carcinógeno por sí mismo, se oxida aún más a ácido fórmico , que es otra fuente de toxicidad.

El metabolismo del acetonitrilo es mucho más lento que el de otros nitrilos, lo que explica su toxicidad relativamente baja. Por lo tanto, una hora después de la administración de una dosis potencialmente letal, la concentración de cianuro en el cerebro de la rata fue 1/20 de la correspondiente a una dosis de propionitrilo 60 veces menor (véase la tabla ) . [ 22 ]

El metabolismo relativamente lento del acetonitrilo a cianuro de hidrógeno permite que una mayor cantidad del cianuro producido se detoxifique dentro del cuerpo a tiocianato (vía de la rodanasa ). También permite que se excrete más acetonitrilo sin cambios antes de su metabolización. Las principales vías de excreción son la exhalación y la orina. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Nomenclatura de Química Orgánica  : Recomendaciones de la IUPAC y Nombres Preferidos 2013 (Libro Azul) . Cambridge: The Royal Society of Chemistry . 2014. p.  902. doi : 10.1039/9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 Sigma-Aldrich Co. , Acetonitrilo .
  3. ↑ Alston Steiner, P.; Gordy, W. (1966). "Medición de precisión de momentos dipolares y otras constantes espectrales de fluoruro de metilo y cianuro de metilo normales y deuterados". Journal of Molecular Spectroscopy . 21 ( 1– 4): 291– 301. doi : 10.1016/0022-2852(66)90152-4 .
  4. ↑ "SDS - Acetonitrilo" . fishersci.com . Thermo Fisher Scientific. 13 de enero de 2025. Consultado el 3 de noviembre de 2025 .
  5. 1 2 "Acetonitrilo" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional .
  6. ↑ "Guía de bolsillo de NIOSH sobre riesgos químicos" .
  7. 1 2 Diccionario de productos químicos industriales de Ashford (PDF) (3.ª ed.). pág. 76. ISBN   978-0-9522674-3-0. Archivado del original (PDF) el 16-05-2011 . Consultado el 31-03-2011 .
  8. ↑ Karakida, Ken'ichi; Fukuyama, Tsutomu; Kuchitsu, Kozo (1974). "Estructuras moleculares del cianuro de hidrógeno y el acetonitrilo estudiadas mediante difracción de electrones en fase gaseosa" . Boletín de la Sociedad Química de Japón . 47 (2): 299– 304. doi : 10.1246/bcsj.47.299 .
  9. ^ Dumas, J.-B. (1847). "Action de l'acide phosphorique anhydre sur les sels ammoniacaux" [ Acción del ácido fosfórico anhidro sobre las sales de amonio ] . Cuentas rendus . 25 : 383–384 .
  10. 1 2 Ministerio de Sanidad español (2002). Acetonitrilo. Resumen del informe de evaluación de riesgos (PDF) (Informe). Ispra (VA), Italia : Oficina Europea de Sustancias Químicas : Ministerio de Sanidad (España) . Publicación especial I.01.65. Archivado del original (PDF) el 17 de diciembre de 2008.
  11. 1 2 3 Wexler, Philip, ed. (2005). Enciclopedia de toxicología . Vol. 1 (2.ª ed.). Oxford: Elsevier. pp. 28–30 . ISBN    0-12-745354-7.
  12. ↑ DiBiase, SA; Beadle, JR; Gokel, GW "Síntesis de nitrilos α,β-insaturados a partir de acetonitrilo: ciclohexilidenacetonitrilo y cinamonitrilo" . Organic Syntheses; Volúmenes recopilados , vol. 7, pág. 108  .
  13. ↑ Jürgen-Hinrich, Fuhrhop (2003). Síntesis orgánica : conceptos y métodos . Li, Guangtao, Dr. (3.ª ed., completamente revisada y ampliada ). Weinheim: Wiley-VCH. p. 26. ISBN    9783527302727OCLC 51068223​​ 
  14. ↑ Swanson, Basil; Shriver, Durward F.; Ibers, James A. (octubre de 1969). "Naturaleza del enlace donador-aceptor en los trihaluros de boro del acetonitrilo. Las estructuras de los complejos de trifluoruro de boro y tricloruro de boro del acetonitrilo". Química Inorgánica . 8 (10): 2182– 2189. doi : 10.1021/ic50080a032 .
  15. ↑ Haiges, Ralf; Baxter, Amanda F.; Goetz, Nadine R.; Axhausen, Joachim A.; Soltner, Theresa; Kornath, Andreas; Christe, Kalr O. (2016). "Protonación de nitrilos: aislamiento y caracterización de iones alquil- y arilnitrilio". Dalton Transactions . 45 (20): 8494– 8499. doi : 10.1039/C6DT01301E . PMID 27116374 . 
  16. ^ Pólak, Peter; Romeder, Gerard; Hagedorn, Fernando; Gelbke, Heinz-Peter. "Nitrilos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a17_363 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  17. 1 2 3 Ficha toxicológica núm. 104: Acetonitrilo (PDF) . www.inrs.fr (Informe). París: Instituto Nacional de Investigación y Seguridad (INRS). 2004.ISBN​ 2-7389-1278-8. Archivado del original (PDF) el 28-07-2011 . Consultado el 19-08-2008 .
  18. 1 2 3 4 5 "Criterios de Salud Ambiental 154. Acetonitrilo" . Ginebra: Organización Mundial de la Salud : Programa Internacional de Seguridad Química . 1993.
  19. 1 2 Greenberg, Mark (1999). Revisión toxicológica del acetonitrilo (PDF) (Informe). Washington, DC: Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos . Archivado del original (PDF) el 4 de febrero de 2011.
  20. ↑ Caravati, EM; Litovitz, T. (1988). "Intoxicación pediátrica por cianuro y muerte por un cosmético que contiene acetonitrilo". J. Am. Med. Assoc. 260 (23): 3470– 73. doi : 10.1001/jama.260.23.3470 . PMID 3062198 . 
  21. ↑ Vigésimo quinta Directiva 2000/11/CE de la Comisión, de 10 de marzo de 2000, por la que se adapta al progreso técnico el Anexo II de la Directiva 76/768/CEE del Consejo relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre productos cosméticos . Diario Oficial de las Comunidades Europeas (Informe). Vol. L65. 14 de marzo de 2000. págs. 22-25 .  
  22. 1 2 Ahmed, Ahmed E.; Farooqui, Mohammed YH (julio de 1982). "Toxicidades comparativas de nitrilos alifáticos". Toxicology Letters . 12 ( 2–3 ): 157–163 . doi : 10.1016/0378-4274(82)90179-5 . PMID 6287676 . 
  23. ↑ Pozzani, UC; Carpenter, CP; Palm, PE; Weil, CS; Nair, JH (diciembre de 1959). "Una investigación sobre la toxicidad del acetonitrilo en mamíferos:". Journal of Occupational and Environmental Medicine . 1 (12): 634– 642. doi : 10.1097/00043764-195912000-00003 . PMID 14434606 .