アセトニトリル
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アセトニトリル（英: acetonitrile）は有機溶媒の一種で、最も単純なニトリルである。IUPAC系統名としてエタンニトリル (ethanenitrile)、シアン化メチル (methyl cyanide) シアノメタン (cyanomethane) と表記できる。消防法に定める第4類危険物 第1石油類に該当する[3]。
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| 物質名 | |||
|---|---|---|---|
Acetonitrile アセトニトリル | |||
Ethanenitrile エタンニトリル | |||
別名 メチルシアニド、シアノメタン | |||
| 識別情報 | |||
3D model (JSmol) |
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| ECHA InfoCard | 100.000.760 | ||
| RTECS number |
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CompTox Dashboard (EPA) |
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| 性質 | |||
| C2H3N | |||
| モル質量 | 41.05 g/mol | ||
| 示性式 | CH3CN | ||
| 外観 | 無色の液体 | ||
| 密度 | 0.786 g/mL 液体 | ||
| 融点 | −45 °C (−49 °F; 228 K) | ||
| 沸点 | 82 °C (180 °F; 355 K) | ||
| 可溶 | |||
| 溶解度 | 有機溶媒 | ||
| 酸解離定数 pKa | 25 | ||
| 危険性 | |||
| GHS表示: | |||
  | |||
| Danger | |||
| H225, H302, H312, H319, H332 | |||
| P210, P280, P305+P351+P338 | |||
| NFPA 704（ファイア・ダイアモンド） | |||
| 引火点 | 2.0 °C (35.6 °F; 275.1 K) | ||
| 523.0 °C (973.4 °F; 796.1 K) | |||
| 爆発限界 | 4.4–16.0% | ||
| 致死量または濃度 (LD, LC) | |||
半数致死量 LD50 |
| ||
半数致死濃度 LC50 |
5655 ppm (モルモット, 4時間) 2828 ppm (ウサギ, 4時間) 53,000 ppm (ラット, 30分) 7500 ppm (ラット, 8時間) 2693 ppm (マウス, 1時間)[1] | ||
LCLo (最低致死濃度) |
16,000 ppm (イヌ, 4時間)[1] | ||
| NIOSH（米国の健康曝露限度）: | |||
PEL |
TWA 40 ppm (70 mg/m3)[2] | ||
REL |
TWA 20 ppm (34 mg/m3)[2] | ||
IDLH |
500 ppm[2] | ||
| 関連する物質 | |||
| 関連するニトリル | プロピオニトリル, ブチロニトリル | ||
| 関連物質 | 酢酸, アセトアミド, エチルアミン | ||
性質
製法
![{\displaystyle {3\,\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CONH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {P} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}3\,\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CN} {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {PO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f7af4d2086a1558e01be48d81c605551fa128cc4)
![{\displaystyle {(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {KCN} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CN} {}+{}\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f5bc5aa97ff94be4ce1926213773e9396cdc2f71)
![{\displaystyle {\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {Cl} {}+{}\mathrm {NaCN} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CN} {}+{}\mathrm {NaCl} }}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dabb0ff1748ad2fe5a308e70e1c2be859abcd4d1)
反応性
![{\displaystyle {\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CN} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CONH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7c74ce1aa52d7a8a12ceb9dc809cbcc9e6aa7e1b)
![{\displaystyle {\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CONH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {COO} {\vphantom {A}}^{-}{}+{}\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\vphantom {A}}^{+}{}\mathrel {\longrightleftharpoons } {}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {COOH} {}+{}\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4a3bbe72386a5b77b5697ed43f144996d351d996)
![{\displaystyle {\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CN} {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/708140757aad9f83a1e532dfcf6812ca1635fef8)
![{\displaystyle {\mathrm {PdCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CN} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {PdCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CN} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/acc5626aeb1e9bcdf656109623efb7c86863cacd)
用途
無機塩の非水溶媒あるいは化学工業製品の原料や分析化学用の溶媒として用いられる。また、近紫外領域の吸収が小さいため紫外吸光分析の溶媒としても使用される。その他、極性溶媒であり水と任意の割合で混合するので、実験室では逆相クロマトグラフィーや高速液体クロマトグラフィー (HPLC) の移動相としても汎用される。
毒性
毒性は無機シアン化合物に比べると桁違いに低いものの、日本では毒物及び劇物取締法の劇物に指定されている。しかし含有率が40%以下の製剤は2010年に劇物指定解除となっている。またPRTR法による規制化合物でもある。吸入あるいは皮膚より速やかに吸収され、皮膚または目がアセトニトリルにさらされると炎症を引き起こすことがある。また、生体内で一部のアセトニトリルがシトクロムP450という酵素により代謝されると無機シアンを生じる。したがって誤飲するような量を摂取すると無機シアンと同様な急性毒性が発現する。なお、半数致死量 LD50=2450mg/kg (ラット・経口)である。これは成人男性(70kg)なら約170gに相当する。
生産の状況
前述の通り、アセトニトリルは工業的にアクリロニトリル製造の際の副産物として生産されているため、世界的不況の深刻化により自動車産業が停滞、アクリロニトリルの需要が減少した2008年後半には世界的な品薄状態に陥り、価格が高騰した。そのため、高純度かつ均一な化合物を必要とする研究開発において、HPLC による分離精製に支障をきたす等の問題が発生した[5]。これに対応する手段としてアジレント・テクノロジーでは分離を阻害しないカラム内径、長さを小さくする方法やメタノールを移動相として使用する方法も紹介している。
