Ацетонитрил: история создания, производство, применение.

Ацетонитрил: история создания, производство, применение. Кризис дефицита ацетонитрила в 2008–2009 годах. Токсичность и меры безопасности.  

Краткая характеристика ацетонитрила

  Ацетонитрил- это химическое соединение с формулой CH3CN. Это бесцветная жидкость, являющаяся простейшим органическим нитрилом (цианистый водород является более простым нитрилом, но цианид-анион соединения не классифицируется как органические). Ацетонитрил производится в основном в качестве побочного продукта при производства акрилонитрила. Ацетонитрил используется, в основном, в качестве полярного апротонного растворителя в органическом синтезе и для очистки бутадиена. В лабораторных условиях он используется в качестве растворителя средней полярности, который смешивается с водой и с различными органическими растворителями, но не с насыщенными углеводородами. Ацетонитрил имеет удобный диапазон жидкого состояния и высокую диэлектрическую константу 38,8. С дипольного момента 3.92 D, ацетонитрил растворяет широкий спектр ионных и неполярных соединений. Ацетонитрил впервые был получен французским химиком по имени Жан-Батист Дюма (Jean-Baptiste Dumas) в 1847 году.

Области применения ацетонитрила

Ацетонитрил используется в основном в качестве растворителя для очистки бутадиена на нефтеперерабатывающих заводах. Он широко используется в системах батареек из-за его относительно высокой диэлектрической постоянной и способности растворять электролиты. По тем же причинам он является популярным растворителем в циклической вольтамперометрии. Прозрачность его ультрафиолетового среза, низкая вязкость и низкая химическая активность обеспечивают ацетонитрилу популярность в области высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Ацетонитрил играет важную роль в качестве основного растворителя, используемого в производстве ДНК олигонуклеотидов из мономеров. В промышленности ацетонитрил используют в качестве растворителя для изготовления фармацевтических препаратов и фотопленки.

Органический синтез

Ацетонитрил является обычным двухуглеродным строительным блоком в органическом синтезе многих полезных химических веществ, в том числе ацетамидина гидрохлорида, тиамина и так далее.

Производство ацетонитрила

  Ацетонитрил является побочным продуктом при производстве акрилонитрила. Наибольшая часть сжигается, чтобы поддержать нужные процессы, но по общим оценкам, несколько тысяч тонн сохраняются и используются в дальнейшем для вышеупомянутых целей. Процессы производства ацетонитрила, как правило, повторяют процессы производства акрилонитрила. Ацетонитрил также может быть получен многими другими способами, но они не имеют особенного коммерческого значения

Кризис дефицита ацетонитрила в 2008–2009 годах

Начиная с октября 2008 года, во всем мире поставки ацетонитрила были низкими, потому что китайское производство было остановлено из-за проведения Олимпийских игр. Многие заводы китайских производителей ацетонитрила были вынуждены остановить производство в целях обеспечения наиболее комфортных условий проведения игр. Кроме того, один из ведущих заводов-производителей ацетонитрила в США был поврежден в Техасе во время урагана, и также был вынужден приостановить свою деятельность. Из-за замедления мировой экономики, производство акрилонитрила, который используется в акриловых волокнах и акрилонитрил-бутадиен-стирольных смолах снизились. Поскольку ацетонитрил представляет собой побочный продукт в производстве акрилонитрила, его производство также снизилось. Глобальный дефицит ацетонитрила продолжался вплоть до начала 2009 года.

Токсичность и меры безопасности

Ацетонитрил обладает крайне низкой токсичностью в малых дозах. Ацетонитрил может быть переработан в процессе производства цианистого водорода, который и является источником наблюдаемых токсических эффектов. Обычно начало токсических эффектов задерживается в развитии и в проявлении из-за времени, необходимого организму на переработку ацетонитрила в цианид (обычно это занимает по времени период от двух до двенадцати часов). Случаи отравления людей ацетонитрилом (или, если соблюдать максимальную точность, то отравления цианидом после воздействия ацетонитрила) крайне редки. Отравление происходит обычно при вдыхании и при попадании ацетонитрила внутрь, а также через его взаимодействие с кожей. Симптомы, которые обычно появляются только по истечении нескольких часов после непосредственного воздействия, включают трудности с дыханием, замедление пульса, тошноту и рвоту. Судороги и кома, а затем даже смерть от дыхательной недостаточности могут произойти только в самых серьезных случаях. Лечение аналогичное лечению отравлений цианидом: с применением кислорода, нитрита натрия, тиосульфата натрия и так далее. Ацетонитрил даже использовался в составах для снятия лака, несмотря на наличие низкой, но, все-таки, значительной токсичности. Ацетон и этилацетат часто предпочтительнее, так как они безопаснее для домашнего использования. Стоит упомянуть, что ацетонитрил был запрещен в косметической продукции в Европе с марта 2000 года. Однако, несмотря на все вышеупомянутое, ацетонитрил незаменим в производственных процессах, он является одним из наиболее безопасных и относительно безвредных продуктов из всех, задействованных в производственных циклах. Кроме того, современные заводы и промышленное оборудование, очистные сооружения, различного рода фильтры, а также защитная одежда, без которой в наше время не обходится ни один процесс производства с участием человека делают применение даже намного более вредных компонентов практически безопасным, не говоря уже об ацетонитриле с его низкой токсичностью.