И . И ванов 

ПРОИЗВОД НИ 

на въглеродн ата, 

циановодородн ата, 

циановата, изоц иановата и 

фулминовата киселина 

Въглеродн ата киселина може да се разглежда като хидроксимравчена 

киселина , НО-СООН. Тя е слаба двуосновна киселина и 

не съществува в чист вид, защотолесносе разпада на въглероден 

диоксид и вода . 

CO 2 + H 2 O 

H 2 CO 3 

H + + HCO 3 

- 

и з т еглен о к ъ м С О 2 

1. Киселинният хлорид на въглеродната киселина се нарича фосген 

и е бил използуван през Първата световна война катобойно 

отровновеществосъс задушливодействие . Получава се от въгле - 

роден монооксид и хлор : 

CO + Cl 2 æÆ COCl 2 

Фосгенът, кактовсички киселинни халогениди, е много реактивоспособен. 

С един еквивалент алкохол той дава хлорид- естерина 

въглеродната киселина , наричани обикновено хлороформиати 

(напр . етилхлороформиат, Cl-COOC 2 H 5 ) – производни на хлоромравчената 

киселина , Cl-COOH, коятоне съществува, тъй катоби 

се разпаднала веднага на въглероден диоксид и хлороводород. С 

два еквивалента алкохол от фосген се образуват диестерите на 

въгле родната киселина — диалкилкарбонати , R 2 CO 3 или(RO) 2 C=O. 

O 

C OH 

OH 

O C Cl 

въглеро дн а ки сели н а ф о сген 

Cl 

O C Cl 

OC 2 H 5 

(R) 

х ло рестер н а 

въглеро дн ата ки сели н а, 

"х ло ро ф о рм и ат" 

СОCl 2 + 1 C 2 H 5 OH æÆ ClæCOæOC 2 H 5 + HCl 

COCl 2 + 2 ROH O C OR 

OR 

ди алки лкарбо н ати

Производни на въглеродната, циановодородната, циановата, 

изоциановата и фул миновата кисел ина 

2. Едно от най-важните производни на въглеродната киселина е 

нейният диамид, известен под иметокарбамид (амид на карбам и- 

новата киселина ). Той се получава най-лесно от 

фосген иамоняк. Реакцията чрез термична прегр у- 

пировка на амониев цианат е известна катопърви 

пример в историята на химията за синтез на органичновеществоот 

неорганична суровина . Осъществена 

е от Фридрих Вьолер през 1828 г. ие послужила 

като доказателство, че за възникването на 

органични съединения не е необходима “жизнена 

сила” (vis vitalis). Така е била оборена т. нар. виталистична 

теория ие бил открит широкият път на 

органичния синтез. 

Фридрих Вьолер 

COCl 2 + 4 NH 3 

H 2 NCONH 2 + 2 NH 4 Cl 

[NH 4 ]OCN 

ам он и ев 

ци ан ат 

н агряв ан е 

H 2 NCONH 2 (Вьолер) 

Карбамидът е безцветнокристалновеществос т.т. 133 °C, добре 

разтворимовъв вода . Във воден разтвор бавносе хидролизира до 

амониев карбонат, койтосе разпада на амоняк и въглероден диок - 

сид. Карбамидът е крайният продукт на белтъчната обмяна причовека 

и другите млекопитаещиисе отделя чрез урината , откъдето 

произлиза идруготому название - урея. 

H 2 N-C-NH 

O 

HNO 2 

N 

N-н и т ро з о - 

карбам и д 

O 

O C NH 2 

O C NH 2 

NH 2 

O C NH 2 

OH 

OC 2 H 5 

карбам и д карбам и н о ва к-н а 

(R) 

O C NH 2 

NHNH 2 

сем и карбаз и д 

HN C NH 2 

NH 2 

гуан и ди н 

(си лн а о сн о ва) 

Схема 1 

CO 2 + NH 3 

уретан и (естери н а 

карбам и н о вата к-н а), 

к а рба ма т и 

R 

C O NH 

O 

ки сели н н и 

уреи ди 

C NH 2 

На схема 1 са даденинай-важните производнина въглеродната киселина 

, структурносроднина карбамида . Карбаминовата киселина , 

коятоне съществува, е м оноамид на въглеродната киселина ипонякога 

се образува междинноприхидролиза на органичниизоциа - 

2



нати (вж . хофмановоразпадане на киселинниамиди). Нейните е с - 

териобаче — уретани иликарбамати — са стабилни. 

Принитрозиране на карбамида (схема 1) се получава N-нитрозокарбамид 

(NU, нитрозоурея), изм ежду чиитопроизводниса познати 

няколко против отуморни препарати. Семикарбазидът е хидразидамид 

на въглеродната киселина и се използва за синтез на сем и- 

карбазони на алдехидите и кетоните . N-Ацилните произ водни на 

карбамида са нареченикиселинни уреиди (вж . схема 1). 

3. Гуанидинът (вж . схема 1) е най-силната органична основа 

(pK b ª1.5), акоизклю чим кватернерните амониевихидроксиди, които 

имат силата на алкалните основи. Причина за това е пълната 

делокализация на положителния заряд в напълносиметричния к а - 

тион , получен след свързване на протон : 

N H 

d 

H + N H 2 

C 

d C 

H 2 N N H 2 H 2 N N H 2 

d d 

Гуанидинът дорисвързва въглеродния диоксид и дава кристален 

карбонат: [ + C(NH 2 ) 3 ] 2 CO 3 2– (гуанидиниев карбонат). 

4. Уретани (карбамати) се получават или от хлороформиати, или 

от органичниизоцианати: 

O C Cl 

OR 

алки л- 

х ло ро ф о рм и ат 

2 NH 3 

O C NH 2 

- NH 4 Cl 

OR 

алки лурет ан и 

(карбам ат и ) 

+ R-OH R N C O 

Нитрилът на карбаминовата киселина е стабилното кристалнов е - 

ществоцианамид (т.т. 45-46 °C): 

H 2 N 

COOH 

карбам и н о ва к-н а 

H 2 N C N 

ци ан ам и д (н и три л н а 

карбам и н о вата к-н а) 

5. Серните аналозина фосгена икарбамида са нареченитиофосген 

итиокарбамид. 

S C Cl 

Cl 

тиофосген 

CSCl 2 

Тиокарбамидът е в равновесие със своята тавтомерна форма изотиокарбамид, 

коятоима базични свойства — подобнона киселинните 

амидини— ис киселиниобразува изотиурониев и соли : 

3



S C NH 2 

NH 2 

ти окарбам и д 

HS C 

NH 

NH 2 

и зоти окарбам и д 

HS 

C 

1 

2 

1 

2 

NH 2 

NH 2 

HSO 4 

и зоти урон и ев 

хи дроген сулф ат 

Нитрили 

Производн и на циановодорода — 

нитрили и изон итрили 

Нитрилите се разглеждат същоикато функционални производни 

на карбоксилните киселини(вж . там ). 

ПоIUPAC наименованията са алканонитрил, напр . HCN — метан о- 

нитрил; CH 3 CN — етан онитрил ит.н. Ш ирокосе използват обаче 

названията , произлизащиот тривиалните наименования на съответните 

карбоксилни киселини. Порадикало-функционалната номенклатура 

са наречениалкилци аниди . 

HCN 

CH 3 CN 

C 2 H 5 CN 

CH 2 =CH-CN 

Изонитрили : 

“формонитрил” (циановодород) 

ацетонитрил (м етилцианид) 

пропионитрил (етилцианид) 

акрилонитрил (винилцианид) 

R N C про и з во дн и н а H N C 

(н е съществува) 

Строежът им може да се изразис две граничниструктури: 

CH 3 N C 

(по-голям о 

отн .тегло) 

CH 3 N С 

двувален тен С -атом 

(карбен ова структура) 

+ - 

CH 3 N C 

C 2 H 5 

NC 

Характерна е отвратителната миризм а на изонитрилите . Те са многопо-токсичниот 

нитрилите . 

Получаване 

(а) от халогенопроизводничрез нуклеофилнозаместване с алкални 

цианидисе получават нитр или: 

NaCN + R X R CN + NaX 

н и три л 

N C R X 

4



Тъй като обаче сребърният цианид се отнася като йонна двойка , 

реакцията с негодава предимноизонитрил попосочения по-долу 

механизъм на бим олекулнонуклеофилнозаместване : 

AgCN + R X R NC + AgX 

и з о н и три л 

C 

N 

ам би ден тен н уклео ф и л 

Ag C N 

йо н н а дво йка! 

R X Ag C N 

S N 

C N R + X - Ag + 

Етозащое приетода се счита , че цианидният йон има два нукле о- 

филниреакционни центъра. Подобни реагенти е приетода се наричат 

амбидентни . 

(б) от киселинниамидичрез дехидратация: 

R 

O 

C 

NH 2 

P 2 O 5 

- H 2 O 

R C N 

R NH C O H 

P 2 O 5 

- H 2 O 

+ - 

R N C 

( в ) изонитрилна реакция (вж . същоприсвойства на първичниам и- 

ни): 

R 

NH 2 + CHCl 3 + 3NaOH 

R N C + 3NaCl + 3H 2 O 

+ NaOH 

( - OH) 

CHCl 3 

CCl 2 

електро ф и л 

R 

NH 2 + C 

Cl 

Cl 

R NH 2 C Cl 

Cl 

HO - 

-HCl 

R 

NH CH Cl 

Cl 

R 

NH CH Cl 

- H + 

R 

N CH Cl 

R 

N CH 

+ Cl 

- H + 

R 

N C 

Това е качествена реакция за доказване на първични амини (по 

мириз мата на образуващия се изонитрил ). 

5

Химични свойства 



(а ) Хидрогениране. При обичайното каталитично хидрогениране 

(H 2 икат. Ni, Pt, Pd) нитрилите дават първични, а изонитрилите – 

вторичниамини: 

RCN æÆ RCH 2 NH 2 

RNC æÆ RNHCH 3 

(б) Хидратация. Нитрилите се хидролизират доамиди и по-нататък 

докарбоксилникиселини, а изонитрилите – през формамиди – до 

първичен амин и мравчена киселина : 

H 2 O 

H 2 O 

R-CN RCONH 2 RCOOH 

R-NC 

2 H 2 O 

R-NH 2 + HCOOH 

H 2 O 

H 2 O 

R NH CH O 

R N CH + OH 

H + 

R N C OH 2 

(в ) Присъединяване. Например хлороводород се присъединява 

електрофилнокъм тройната връзка доимидхлориди : 

d + d - d + d - 

R C N + HCl R C NH 

1,2-при съеди н яван е 

Cl 

Изонитрилите присъединяват приедин и същ въглероден атом ; на - 

реченое 1,1- илиa-присъединяване : 

+ - 

R N C 

C 

Cl 1,1-при съеди н яван е 

+ Cl 2 R N 

Cl 

(a-при съеди н яван е) 

+ S 

R N C 

+ HgO (о ки сл) R N C 

S 

O 

и з о ти о ци ан ати 

и з о ци ан ати 

Цианова , изоц ианова и фулминова 

(гърмящ а) киселина 

Циановата иизоц иановата киселина съществуват каторавновесна 

тавтомерна смес, в коятосилнопреобладава изоциановата 

форма: 

6



HO C N O C NH 

(4%) 

ци ан ова ки сели н а 

(96%) 

и зоци ан ова ки сели н а 

C N OH C N OH 

гърм яща (ф улм и н ова) ки сели н а 

Гъ рмящ и соли: 

Hg(CNO) 2 гърм ящ жи вак, 

AgCNO гърм ящо сребро 

Тримеризация на циановата киселина : 

OH 

O 

Cl 

3 HOC N 

HO 

N 

N 

N 

OH 

O 

HN 

ци ан уро ва ки сели н а 

N 

H 

NH 

O 

POCl 3 

Cl 

N 

N 

N 

Cl 

ци ан урх ло ри д 

Получават се производни на s-триазина , напр . цианурхлоридът 

може да се нарече още 2,4,6-трихлоро-s-триазин . Той е многор е - 

активоспособен. 

Органични производн и: 

R N C O 

R N C S 

R C N O 

алкилизоцианати (R NH 2 + COCl 2 

алкилизотиоцианати (R NH 2 + CS 2 

нитрилоксиди 

R N C O) 

R N C S) 

CH 2 C CH 2 

R N C X 

кумулени (ален) 

хетерокумулени (струпани двойни връзки) 

Химични свойства : двата електроотрицателниатома в изоцианатите 

иизотиоцианатите изтеглят p-електронната плътност: 

d - d + 

d - 

R N C O 

Следователновъглеродният атом ще проявява подчертаноелектрофилен 

характер итрябва да се очаква, че хетерокумулените ще 

присъединяват нуклеофили. Изоцианатите са много реактивоспособни 

и твърде токсични. Изотиоцианатите (наричани още “гор - 

чични масла”) са по-слабо активни и по-малко токсични, напр . 

алил изотиоцианатът се намира в горчицата . 

Приприсъединяване на вода се образува карбаминова киселина , 

която се разпада до първичен амин и въглероден диоксид (респ. 

7



карбонилсулфид, COS). Присъединяванетона първичен амин дава 

1,3-дизаместеникарбамиди (респ. тиокарбамиди), а на алкохоли– 

е с терина карбаминовикиселини(уретани): 

X 

R N C Х + Н 2 О RNH 2 + C X RNHC 

OH 

O 

(X = O, S) 

X 

+ R’NH 2 R NHCNH 

X 

+ R’OH R NH C 

R’ 

OR’ 

X = O: урет ан и 

(естери н а R NHCOOH) 

R N C S 

го рчи чн и м асла 

в го рчи цата: 

CH 2 CH CH 2 N C S 

Задача: Присъхраняване на етилизоцианат в недобре запушен съд се наблю дава 

постепеннопревръщане на течния изоцианат в безцветнокристалновещество, 

коетослед време изцялозаменя течността . Обяснете тезинаблю дения. 

Фулминовата (гърмящ ата) киселина е наречена още “карбил - 

оксим”, т. е . оксим на въглеродния монооксид (:C=N–OH). Тя е стабилна 

за кратковреме самов етерен разтвор . Има голяма склонност 

към полимеризация. Нейните соли (фулм инати, гърмящисоли), 

например живачен (ІІ) фулм инат или“гърмящ живак”, експлодират 

многолесноприудар илипритриене исе използват в т. нар. 

капсул-детонатори. 

C N OН 

C 

N 

фулм инова киселина 

OН 

Hg(ONC) 2 живачен фулм ин ат 

Фулм иновата киселина присъединява хлороводород и полученият 

оксим - хлорид може лесно да се хидролизира до хидроксиламин - 

хидрохлорид и мравчена кис е лина : 

2 H 2 O 

HO N C + HCl HO N CH Cl HO NH 3 Cl + HCOOH 

Познати са естерина фулм иновата киселина от типа – :C≡N ⊕ -OR. 

Катоорганичнипроизводнина фулм иновата киселина м огат да се 

разглеждат ит. нар. нитрил-оксиди с обща формула R–C≡N ⊕ –O – . 

И . И ванов © 26.04.2002 

8

ÐÑÐ¾Ð¸Ð·Ð²Ð¾Ð´Ð½Ð¸ Ð½Ð° Ð²ÑÐ³Ð»ÐµÑÐ¾Ð´Ð½Ð°ÑÐ°, ÑÐ¸Ð°Ð½Ð¾Ð²Ð¾Ð´Ð¾ÑÐ¾Ð´Ð½Ð°ÑÐ°, ÑÐ¸Ð°Ð½Ð¾Ð²Ð°ÑÐ° ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?

ÐÑÐ¾Ð¸Ð·Ð²Ð¾Ð´Ð½Ð¸ Ð½Ð° Ð²ÑÐ³Ð»ÐµÑÐ¾Ð´Ð½Ð°ÑÐ°, ÑÐ¸Ð°Ð½Ð¾Ð²Ð¾Ð´Ð¾ÑÐ¾Ð´Ð½Ð°ÑÐ°, ÑÐ¸Ð°Ð½Ð¾Ð²Ð°ÑÐ° ...