Nitrili

I nitrili hanno formula generale R−C≡N: (si può rappresentare anche come R−CN). Il carbonio e l'azoto nel nitrile sono ibridati sp e presentano quindi triplo legame, con un legame σ (dato proprio dalla sovrapposizione in asse degli orbitali sp di azoto e carbonio) e due π.

Dato che l'azoto è considerevolmente più elettronegativo del carbonio (3,14 > 2,55) è presente una parziale carica positiva δ+ sull'atomo di carbonio, che per questo è suscettibile di attacchi nucleofili.

Nomenclatura

Secondo la nomenclatura IUPAC  per i nitrili aciclici è sufficiente aggiungere il suffisso -nitrile al nome dell'idrocarburo corrispondente. Se il nitrile è il gruppo principale al carbonio del −C≡N si assegna il numero 1.

Vediamo degli esempi:

nomenclatura nitrili alifatici

Nel caso invece dei nitrili ciclici si aggiunge il suffisso -carbonitrile 

nomenclatura nitrili arilici

Quando invece il gruppo nitrile non è il sostituente principale si usa il prefisso -ciano

p-ciano fenolo

 Sintesi dei nitrili

  1. Sostituzione nucleofila di alogenuri alchilici

La reazione di sostituzione nucleofila di alogenuri alchilici con lo ione cianuro CN- è una comune sostituzione nucleofila di tipo SN2. L'alogeno (X) è un buon gruppo uscente e viene rimpiazzato a dare il nitrile

Nitrili per sostituzione nucleofila di alogenuri alchilici

(reazione complessiva)

nitrili per sost. nucl. di al. alchil meccanismo

meccanismo di reazione

2.Sostituzione nucleofila di sali di arendiazonio

Per sostituzione nucleofila condotta con cianuro rameoso su sali di arendiazonio si possono ottenere nitrili arilici. Il meccanismo è comunque una reazione di sostituzione nucleofila SN2.

nitrili da sali di arendiazonio

3. Disidratazione delle ammidi

disidratazione ammidi con anidride fosforica

disidratazione amidi con anidride acetica

 

Questa è una via indicata per la produzione in particolare di quei nitrili che non possono essere sintetizzati per sostituzione nucleofila di cianuro su un alogenuro alchilico.

La reazione consiste nell'eliminazione di una molecola d'acqua con uso di un forte agente disidratante.

La reazione può essere portata avanti semplicemente come una pirolisi ad alte temperature:Pirolisi di ammidi

 

4.addizione di cianuro al carbonile (sintesi di cianidrine)

Questa reazione è stata già discussa nell'articolo sintesi di cianidrine.

Area

 

La sintesi di cianidrine è molto semplice. Il nucleofilo è sempre lo ione cianuro CN e l'elettrofilo è il carbonile. Quando il cianuro attacca il carbonile il doppio legame si apre con la carica negativa che si sposta sull'ossigeno e che per successiva protonazione porta alla cianidrina.

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