概述
異戊腈又可稱作3-甲基丁腈、氰化異丁烷,英文名稱3-Methylbutanenitrile,是一種分子式為C5H9N,分子量為83.13的有機(jī)化合物,表現(xiàn)為無色液體,主要用于有機(jī)合成。根據(jù)相關(guān)的物性實驗測定,得出該物質(zhì)的密度為0.793g/cm3,熔點-100.8℃,沸點130.5℃,閃點25℃,蒸氣壓11.2mmHg at 25°C。異戊腈微溶于水,易溶于丙酮,可混溶于乙醇、乙醚,在化學(xué)品分類上屬于有害物品,吞食有害,與皮膚、眼睛接觸會帶來強(qiáng)烈的刺激性,具有易燃特性。

用途
氰基廣泛存在于許多天然產(chǎn)物、藥物和農(nóng)用化學(xué)品中,是多種官能團(tuán)(如胺、酰胺、醛、脒、酮和羧酸)的通用前體。因此異戊腈是一種重要的有機(jī)中間體,廣泛用于制造藥物、合成纖維和塑料,也應(yīng)用于電鍍、鋼的淬火和選礦等工業(yè)。
另外,異戊腈在鋰離子電池行業(yè)也有一定的應(yīng)用。譬如一種適用于低溫的電解液及包含該電解液的鋰離子電池,它們的組成就包括溶劑,成膜添加劑和鋰鹽;其中的溶劑包括腈類溶劑和碳酸酯類溶劑,腈類溶劑可以是異戊腈或者是與其他烷基腈的混合液。由該電解液組裝的二次電池具有較好的充放電性能,良好的循環(huán)穩(wěn)定性以及優(yōu)異的低溫性能[1]。
制備
合成異戊腈的經(jīng)典方法有鹵代烴的取代反應(yīng),酰胺脫水,烯烴氨氧化等。目前鹵代烴的取代反應(yīng)是合成異戊腈的主要方法,氰化取代是最常見的一類反應(yīng),經(jīng)過取代反應(yīng)后碳鏈上增加了一個碳原子,這是有機(jī)合成中增長碳鏈的方法之一[2]。
有關(guān)研究
目前,化學(xué)家們已報道了多種通過不同的氰源將氰基引入有機(jī)化合物的方法;其中,烯烴氫氰化反應(yīng)以易得的烯烴為底物,是一種相對簡潔、原子經(jīng)濟(jì)性的合成方法。當(dāng)前,每年需求量巨大的己二腈由1,3- 丁二烯的氫氰化反應(yīng)生產(chǎn),該工藝需要昂貴的Ni(0) 催化劑和過量的氰化氫作為氰源。但是,Ni(0)催化劑對濕氣和氧氣敏感而難以操作,并且氰化氫具有極高的毒性和揮發(fā)性,從而限制了烯烴氫氰化反應(yīng)在復(fù)雜化合物多步合成中的應(yīng)用。因此,需要開發(fā)更簡便的烯烴氫氰化反應(yīng)方法。為了尋找更安全的氰源,Morandi 等人報道了一種鎳催化的烯烴與異戊腈(HCN供體)的轉(zhuǎn)移氫氰化反應(yīng),其中催化劑為對空氣敏感的Ni(COD)2和AlMe2Cl 組合[2]。
參考文獻(xiàn)
[1]曹余良,羅來兵,艾新平,等.一種適用于低溫的電解液及包含該電解液的鋰離子電池.CN202110817976.8.
[2]劉凌濤,王海京,宗保寧,朱振興,羅一斌,甄棟興.腈的制備方法與流程.