С ним следует обращаться очень осторожно. Это высокотоксичное соединение, которое подавляет важные метаболические процессы и является смертельно опасным при проглатывании, вдыхании, впитывании через кожу или попадании в глаза.
Цианид — Cyanide
Цианид — это химическое соединение, содержащее группу C≡N. Эта группа, известная как цианогруппа, состоит из атома углерода с тройной связью и атома азота.
В неорганических цианидах цианогруппа находится в форме аниона CN. Такие соли, как цианид натрия и цианид калия, очень токсичны. Цианистый водород, также известный как синильная кислота или HCN, представляет собой высоколетучую жидкость, которая производится в промышленных масштабах. Его получают путем подкисления цианистых солей.
Органические цианиды обычно называют нитрилами. В нитрилах группа CN ковалентно связана с углеродом. В ацетонитриле, например, цианогруппа связана с метилом (CH 3). Поскольку они не выделяют цианид-ионы, нитрилы обычно гораздо менее токсичны, чем соли цианида. Некоторые встречающиеся в природе нитрилы, такие как цианурины, выделяют цианид.
В номенклатуре ИЮПАК органические соединения с функциональной группо й-C≡N называются нитрилами. Таким образом, нитрилы являются органическими соединениями. Примером нитрила является CH 3 CN, ацетонитрил, также известный как метилцианид. Нитрилы обычно не дают цианид-ионов. Функциональная группа, в которой гидроксил и цианид связаны с одним и тем же углеродом, называется цианогидрином. В отличие от нитрилов, цианогидриды выделяют цианид. В неорганической химии соли, содержащие ион C≡N, называются цианидами. Хотя цианид-ион содержит атом углерода, он, как правило, не считается органическим веществом.
Это слово происходит от греческого слова kyanos, означающего темно-синий, так как впервые он был образован путем нагревания пигмента, известного как берлинская лазурь.
бондинг
В природе
Удаление цианидов из маниоки в Нигерии.
Цианиды производятся некоторыми бактериями, грибами и водорослями и содержатся во многих растениях. Цианиды присутствуют в значительных количествах в некоторых семенах и косточках фруктов, таких как горький миндаль, абрикосы, яблоки и персики. Химические соединения, которые могут выделять цианид, называются цианогенными соединениями. В растениях цианиды обычно связаны с молекулами сахара в виде цианогенных гликозидов и защищают растение от травоядных. Корни маниока (также называемого маниоком), важного картофелеподобного продукта, выращиваемого в тропических странах (из которого делают тапиоку), также содержат цианогенные гликозиды.
Мадагаскарский бамбук Cathariostachys madagascariensis производит цианид в качестве антигравийного средства. В ответ на это золотой бамбуковый лемур, питающийся бамбуком, выработал высокую устойчивость к цианиду.
Межзвездная среда
Корень цианида CN был обнаружен в межзвездном пространстве. Цианистый радикал (называемый цианогеном) используется для измерения температуры облаков межзвездного газа.
пиролиза и продуктов сгорания
Цианистый водород образуется при сгорании или пиролизе некоторых материалов под землей. Он присутствует, например, в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания и в сигаретном дыме. Некоторые пластмассы, особенно изготовленные из акрилонитрила, при нагревании или горении выделяют цианистый водород.
Координационная химия
Цианид-анион является лигандом для многих переходных металлов. Высокое сродство металлов к этому аниону можно объяснить его отрицательным зарядом, компактной формой и способностью участвовать в p-связях. Известные комплексы включают:
- гексацианиды M (CN) 6 (M = Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co), которые имеют октаэдрическую форму.
- тетрацианиды M (CN) 4 (M = Ni, Pd, Pt), которые имеют плоский квадрат по своей геометрии;
- дицианиды M (CN) 2 (M = Cu, Ag, Au, Hg), которые имеют линейную геометрию.
К наиболее важным цианидным координационным соединениям относятся октаэдрически координированные соединения ферроцианида калия и краситель берлинская лазурь, которые по существу нетоксичны из-за прочной цианидной связи с центральным атомом железа. Впервые берлинская лазурь была получена случайно около 1706 года путем нагревания веществ, содержащих железо, углерод и азот, а позднее и других цианидов (которые были названы в его честь). Берлинская лазурь используется, в частности, для окрашивания в синий цвет чертежей, синьки и цианотипов.
Ферменты, известные как гидрогеназы, содержат цианогеновые лиганды, связанные с железом, в своих активных центрах. Биосинтез цианида в гидрогеназах NiFe происходит через карбамоилфосфат, который превращается в цистеинилтиоцианат, донор CN.
Органические производные
Благодаря высокой нуклеофильности цианид-аниона, цианиды легко включаются в органические молекулы путем замещения галоидной группы (например, хлорид на хлористый метил). Органические цианиды обычно называют нитрилами. Так, CH 3 CN можно назвать метилцианидом, но обычно его называют ацетонитрилом. В органическом синтезе цианид является синтетоном С-1, то есть он может быть использован для удлинения углеродной цепи на один атом без потери ее функции.
Кое-что о цианистом калии
«Я взял банку с цианистым калием из ящика с припасами и поставил ее на стол рядом с пирожными. Доктор Лазаверт надел резиновые перчатки, извлек из него несколько ядовитых кристаллов и измельчил их в порошок. Затем он снял верхнюю часть пирога и посыпал начинку таким количеством порошка, которое, по его словам, могло бы убить слона. В комнате стояла тишина. Мы с нетерпением наблюдали за его действиями. Оставалось только поместить яд в банки. Мы решили поставить их в последний момент, чтобы яд не успел вытечь. «
Это не отрывок из детективного романа, и слова принадлежат невымышленному персонажу. Вот воспоминания князя Феликса Юсупова о подготовке одного из самых известных преступлений в русской истории — убийства Григория Распутина. Она была проведена в 1916 году. До середины XIX века мышьяк был основным средством, используемым отравителями, но после внедрения в судебно-медицинскую практику метода Марша (см. «Мышь, мышьяк и Кале-щик», «Химия и жизнь», № 2, 2011) мышьяк используется все реже и реже. Вместо этого преобладал цианистый калий или цианистый калий (цианистый калий, как его называли раньше).
Что это такое.
Цианистый калий — это соль цианистого водорода или синильной кислоты H-CN, формула KCN отражает его состав. Цианистый калий был впервые приготовлен в водном растворе из желтой кровяной соли K4Fe(CN)6. Читатель уже знает, что Шееле разработал первый метод качественного определения мышьяка (см. «Мышь, мышьяк и капустный шприц»). Он также открыл химические элементы хлор, марганец, кислород, молибден и вольфрам, добыл мышьяковую кислоту и арсин, оксид бария и другие минералы. Более половины известных органических соединений 18 века были выделены и описаны Карлом Шееле.
Безводная синильная кислота была получена Жозефом Луи Гей-Люссаком в 1811 году. Он также определил его состав. Цианоген — это бесцветная, летучая жидкость, которая кипит при 26 °C. Корень «циано» в его названии (от греческого — синий) и корень русского названия «коклюшная кислота» имеют сходное значение. Этому есть причина. Ионы CN образуют синие соединения с ионами железа, включая синтез KFeFe(CN)6. Это вещество используется в качестве пигмента в гуаши, акварели и других красках, называемых берлинской лазурью, берлинской синью и берлинской лазурью. Возможно, эти цвета вам знакомы по наборам гуаши или акварели.
По общему мнению криминалистов, коклюшная кислота и ее соли имеют «запах горького миндаля». Конечно, они не нюхали коклюшную кислоту (как и автор этой статьи). Информация о «запахе горького миндаля» взята из справочников и энциклопедий. Существуют и другие мнения. В своей статье «Как отравить героя» («Химия и жизнь», 1999, № 2) А. Клещенко, сотрудник химического факультета МГУ, знакомый с коклюшной кислотой не понаслышке, пишет, что запах коклюшной кислоты не похож на запах миндаля.
Авторы преступления стали жертвами давнего недоразумения. С другой стороны, справочник «Вредные химические вещества» также был написан экспертами. Вы можете взять немного коклюшной кислоты и понюхать ее. Но это немного страшно!
Мы должны исходить из того, что восприятие запахов — дело индивидуальное. И то, что напоминает запах миндаля одному человеку, не имеет ничего общего с миндалем для другого. Эту мысль подтверждает Питер Макиннис в своей книге «Безмолвные убийцы». A World History of Poisons and Poisonings: «В детективных романах снова и снова упоминается запах горького миндаля, который ассоциируется с цианидом натрия, цианидом калия и цианидом (коклюшной кислотой), но только 40-60% нормальных людей способны почувствовать этот специфический запах. Более того, среднестатистический россиянин не знает горького миндаля: В отличие от сладкого миндаля, ядра миндаля не употребляются в пищу и не продаются.
. и зачем его едят?
К миндалю и его аромату мы вернемся позже. Давайте сначала поговорим о цианистом калии. В 1845 году немецкий химик Роберт Бунзен, один из авторов метода спектрального анализа, получил цианистый калий и разработал процесс его промышленного производства. Хотя сегодня это вещество строго контролируется в химических лабораториях и на производственных предприятиях, на рубеже XIX и XX веков цианистый калий был доступен всем (включая преступников). В рассказе Агаты Кристи «Осиное гнездо», например, цианистый калий был куплен в аптеке якобы для уничтожения ос. Только вмешательство Эркюля Пуаро предотвратило преступление.
Энтомологи использовали (и до сих пор используют) небольшие количества цианистого калия в репеллентах от насекомых. Несколько кристаллов яда кладут на дно вонючки и заливают гипсом. Цианид медленно реагирует с углекислым газом и водяным паром, выделяя цианид. Насекомые вдыхают яд и погибают. Кожевенный завод, заполненный таким образом, служит более года. Нобелевский лауреат Лайнус Полинг рассказал, как руководитель стоматологической школы дал ему цианистый калий для удаления пятен. Он также научил мальчика, как обращаться с этим опасным веществом. Это было в 1912 г. Как видим, в те годы к хранению «короля ядов» относились довольно мачехино.
Почему цианистый калий так популярен среди настоящих и мнимых преступников? Причины этого легко понять: Вещество легко растворяется в воде и не имеет специфического вкуса, а смертельная доза незначительна — в среднем 0,12 грамма, хотя индивидуальная чувствительность к яду, конечно, варьируется. Большая доза цианистого калия вызывает почти мгновенную потерю сознания, за которой следует паралич дыхания. Добавьте к этому доступность вещества в начале 19 века, и выбор заговорщиков в убийстве Распутина становится понятным.
Цианистый водород так же токсичен, как и цианид, но его неудобно использовать: Он имеет специфический запах (цианид имеет очень слабый запах) и не может быть использован незаметно для жертвы, а из-за своей высокой летучести он опасен для всех, кто находится поблизости, а не только для предполагаемой жертвы. Однако его использовали в качестве ядовитого средства. Во время Первой мировой войны коклюшная кислота использовалась французской армией. В некоторых штатах США его использовали для казни преступников в газовых камерах. Его также используют для обработки вагонов, амбаров и кораблей, зараженных насекомыми — принцип тот же, что и у пятна Паулинга.
