Nitrile

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Nitrile

Le groupement nitrile correspond à ≡N (-C≡N est le groupe cyano ou carbonitrile[1]) et les règles IUPAC de dénomination des nitriles[2] sont claires : par exemple,

  • CH3-C≡N est l'acétonitrile ou éthanenitrile ou cyanométhane
  • CH3CH2-C≡N est le propanenitrile ou le cyanoéthane
  • CH2=CH-C≡N est l'acrylonitrile ou 2-propènenitrile ou cyanoéthène
  • C6H5-C≡N est le benzonitrile (pas phénonitrile) ou cyanobenzène

Les nitriles font partie de la famille des dérivés d'acides carboxyliques. Certains d'entre eux sont toxiques[3].

Synthèse[modifier | modifier le code]

On peut les obtenir très simplement par substitution nucléophile de ^-C \equiv N sur un halogénoalcane :  ^- CN+ R-X \longrightarrow R-CN + X^-

Une autre voie d'obtention un peu plus complexe passe par la déshydratation de l'amide correspondante en présence d'un déshydratant, P_4O_{10}

Réactivité[modifier | modifier le code]

Par hydrolyse acide (longue et à chaud), les nitriles donnent un acide carboxylique et de l'ammoniac. Par réduction, ils donnent une amine et il est possible d'obtenir un aldéhyde par réduction ménagée.

Cette fonction peut avoir notamment un intérêt dans l'homologation (allongement de la chaîne carbonée d'un atome) des amines primaires, via les réactions suivantes :

  • méthylation de l'amine primaire en ammonium quaternaire
  • substitution par l'ion cyanure et perte de trialkylamine
  • réduction du nitrile.

Toxicité[modifier | modifier le code]

Les nitriles s'hydrolysent lentement dans l'organisme, donnant rarement l'anion C≡N qui est toxique (cyanure). Ordinairement, l'hydrolyse des nitriles donne des amides qui s'hydrolysent rapidement en acides carboxyliques et en ions ammonium.

RCN + H+ \Longleftrightarrow RCNH+

puis lentement

RCNH+ + H2O  \Longleftrightarrow RCONH2 + H+

puis l'amide est hydrolysé trop vite pour être isolée.

RCONH2 + H+  \Longleftrightarrow RCONH3+
RCONH3+ + H2O  \longrightarrow RCOOH + NH4+

Le groupe cyanure se lie à un groupe alkyle ou aryle. Dans le cas des nitriles comme l'acétonitrile ou le polyacrylonitrile, le groupe cyanure est assez lié pour ne plus attaquer le fer car il n'y a pas de groupes qui fourniraient des électrons pour compenser le départ du cyanure.

Cependant dans les cyanohydrines, l'oxygène de la fonction alcool perd facilement son proton acide et la paire d'électrons ainsi libérée peut devenir la liaison pi du groupe carbonyle (CO). L'anion cyanure part alors avec la paire d'électrons qui le liait au carbone du carbonyle.

Par exemple les pépins de certains fruits doivent leur amertume à cette réaction.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « carbonitriles », IUPAC, Compendium of Chemical Terminology (« Gold Book »), 2e éd. (1997). Version corrigée en ligne:  (2006-).
  2. (en) « nitriles », IUPAC, Compendium of Chemical Terminology (« Gold Book »), 2e éd. (1997). Version corrigée en ligne:  (2006-).
  3. Henderson C, Pickering QH, Lemke AE (1961) The effect of some organic cyanides (nitriles) on fish. Eng. Bull. Ext. Ser. Purdue 106, 120-130