氰乙酸 | 372-09-8

• 物质功能分类: 有机原料 - 羧酸类化合物及衍生物 - 羧酸的卤化、磺化、硝化或亚硝化衍生物
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 羧酸及其衍生物
• 中文名称: 氰乙酸
• 中文别名: 氰基醋酸,氰基乙酸；氰基醋酸；2-氰基乙酸；氰基乙酸
• 英文名称: cyanoacetic acid
• 英文别名: 2-cyanoacetic acid；2‐cyanoacetic acid
• CAS: 372-09-8
• 化学式: C₃H₃NO₂
• mdl: MFCD00002677
• 分子量: 85.0623
• InChiKey: MLIREBYILWEBDM-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  65 °C
• 沸点：
  108 °C0.15 mm Hg(lit.)
• 密度：
  1.3676 (rough estimate)
• 闪点：
  226 °F
• 溶解度：
  H2O：可溶50mg/mL，透明，无色至微黄色
• 介电常数：
  33.0（4℃）
• LogP：
  -0.76
• 物理描述：
  Cyanoacetic acid is a yellow-brown liquid with an unpleasant odor. Sinks and mixes with water. (USCG, 1999)
• 颜色/状态：
  Hygroscopic crystals
• 蒸汽压力：
  0.035 mm Hg at 25 °C (est)
• 分解：
  Decomposes at 320 °F (160 °C) with release of acetonitrile.
• 解离常数：
  pKa = 2.45 at 25 °C
• 稳定性/保质期：
  1. 稳定性：稳定。
  2. 禁配物：强氧化剂、强还原剂、强酸、强碱。
  3. 避免接触的条件：受潮。
  4. 聚合危害：不聚合。
  5. 分解产物：氰化物。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.8
• 重原子数：
  6
• 可旋转键数：
  1
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.333
• 拓扑面积：
  61.1
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  3

ADMET

代谢

活体和离体代谢3-二甲基氨基丙腈（DMAPN）及其对雄性Sprague-Dawley大鼠的泌尿毒性进行了研究。大鼠口服175、350或525毫克/千克DMAPN或DMAPN代谢物5天，并测量尿代谢物和体积。到第5天，44%的DMAPN剂量未改变地被排泄。通过气相色谱鉴定，β-氨基丙腈和氰乙酸是主要的尿代谢物。结论是，DMAPN通过细胞色素P450混合功能氧化酶系统代谢，DMAPN的泌尿毒性可能与它的代谢有关。

... In vivo and in vitro metabolism of 3-dimethylaminopropionitrile (DMAPN) and its urotoxic effect on male Sprague-Dawley rats /were investigated/. Rats were given 175, 350, or 525 mg/kg DMAPN or DMAPN metabolites orally for 5 days, and urinary metabolites and volumes were measured. By day 5, 44% of the DMAPN dose was excreted unchanged. Beta-aminopropionitrile and cyanoacetic acid were the major urinary metabolites, as identified by gas chromatography. /It was/ concluded that DMAPN is metabolized via a cytochrome P450 mixed-function oxidase system and the urotoxic effects of DMAPN may be related to its metabolism.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

... 氰基乙酸已针对其可能通过3-氨基丙腈产生山黧豆病的症状进行了研究。在大鼠中注射14C标记的3-氨基丙腈显示，可以回收25-30%作为氰基乙酸 ... /然而/ 氰基乙酸并不负责骨骼畸形，而且通过喂食3-氨基丙腈产生的也不是它。

... Cyanoacetic acid has been studied with reference to its possible role in the production of the symptoms of lathyrism by 3-aminopropionitrile. Injection of 14C-labeled 3-aminopropionitrile in rats showed that 25-30% could be recovered as cyanoacetic acid ... /However/ cyanoacetic acid is not responsible for the skeletal deformities, and such produced by feeding 3-aminopropionitrile.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

有机腈类通过肝脏中的细胞色素P450酶的作用转化为氰化物离子。氰化物迅速被吸收并在全身分布。氰化物主要通过罗丹酶或3-巯基丙酸硫转移酶代谢成硫氰酸盐。氰化物的代谢物通过尿液排出。

Organic nitriles are converted into cyanide ions through the action of cytochrome P450 enzymes in the liver. Cyanide is rapidly absorbed and distributed throughout the body. Cyanide is mainly metabolized into thiocyanate by either rhodanese or 3-mercaptopyruvate sulfur transferase. Cyanide metabolites are excreted in the urine. (L96)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 毒性总结

有机腈在体内和体外都会分解成氰化物离子。因此，有机腈的主要毒性机制是它们产生有毒的氰化物离子或氢氰酸。氰化物是电子传递链第四复合体（存在于真核细胞线粒体膜中）中的细胞色素c氧化酶的抑制剂。它与这种酶中的三价铁原子形成配合物。氰化物与这种细胞色素的结合阻止了电子从细胞色素c氧化酶传递到氧气。结果，电子传递链被中断，细胞不能再通过有氧呼吸产生ATP能量。主要依赖有氧呼吸的组织，如中枢神经系统和心脏，受到特别影响。氰化物也通过与过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、变性血红蛋白、羟钴胺素、磷酸酶、酪氨酸酶、抗坏血酸氧化酶、黄嘌呤氧化酶、琥珀酸脱氢酶和Cu/Zn超氧化物歧化酶结合，产生一些毒性效应。氰化物与变性血红蛋白中的三价铁离子结合形成无活性的氰化变性血红蛋白。

Organic nitriles decompose into cyanide ions both in vivo and in vitro. Consequently the primary mechanism of toxicity for organic nitriles is their production of toxic cyanide ions or hydrogen cyanide. Cyanide is an inhibitor of cytochrome c oxidase in the fourth complex of the electron transport chain (found in the membrane of the mitochondria of eukaryotic cells). It complexes with the ferric iron atom in this enzyme. The binding of cyanide to this cytochrome prevents transport of electrons from cytochrome c oxidase to oxygen. As a result, the electron transport chain is disrupted and the cell can no longer aerobically produce ATP for energy. Tissues that mainly depend on aerobic respiration, such as the central nervous system and the heart, are particularly affected. Cyanide is also known produce some of its toxic effects by binding to catalase, glutathione peroxidase, methemoglobin, hydroxocobalamin, phosphatase, tyrosinase, ascorbic acid oxidase, xanthine oxidase, succinic dehydrogenase, and Cu/Zn superoxide dismutase. Cyanide binds to the ferric ion of methemoglobin to form inactive cyanmethemoglobin. (L97)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 致癌物分类

对人类不具有致癌性（未被国际癌症研究机构IARC列名）。

No indication of carcinogenicity to humans (not listed by IARC).

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 健康影响

短时间内接触高浓度的氰化物会对大脑和心脏造成伤害，甚至可能导致昏迷、癫痫、呼吸暂停、心脏骤停和死亡。长期吸入氰化物会引起呼吸困难、胸痛、呕吐、血象改变、头痛和甲状腺肿大。皮肤接触氰化物盐可能会引起刺激并产生溃疡。

Exposure to high levels of cyanide for a short time harms the brain and heart and can even cause coma, seizures, apnea, cardiac arrest and death. Chronic inhalation of cyanide causes breathing difficulties, chest pain, vomiting, blood changes, headaches, and enlargement of the thyroid gland. Skin contact with cyanide salts can irritate and produce sores. (L96, L97)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 暴露途径

口服（L96）；吸入（L96）；皮肤给药（L96）

Oral (L96) ; inhalation (L96) ; dermal (L96)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 症状

氰化物中毒的表现包括快速、深大的呼吸和呼吸急促，全身无力，眩晕，头痛，头晕，混乱，抽搐/癫痫发作，最终失去意识。

Cyanide poisoning is identified by rapid, deep breathing and shortness of breath, general weakness, giddiness, headaches, vertigo, confusion, convulsions/seizures and eventually loss of consciousness. (L96, L97)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  8
• 危险品标志：
  C
• 安全说明：
  S20,S26,S36/37/39,S45,S61
• 危险类别码：
  R20/22,R34,R52/53,R31
• WGK Germany：
  2
• 海关编码：
  2926909090
• 危险品运输编号：
  UN 3261 8/PG 2
• 危险类别：
  8
• RTECS号：
  AG3675000
• 包装等级：
  II
• 储存条件：
  储存注意事项： - 储存在阴凉、通风良好的库房中。 - 远离火源和热源。 - 包装需密封。 - 应与氧化剂、还原剂、酸类及食用化学品分开存放，禁止混储。 - 配备相应种类和数量的消防器材。 - 存储区域应准备好合适的材料以处理泄漏。

SDS

国标编号:	61645
ＣＡＳ:	372-09-8
中文名称:	氰乙酸
英文名称:	cyanocetic acid
别 名:	氰基醋酸
分子式:	C 3 H 3 NO 2 ；NCCH 2 COOH
分子量:	85.06
熔 点:	66℃ 沸点：108℃/2.0
密 度:
蒸汽压:	107℃
溶解性:	溶于水、乙醇、乙醚，微溶于乙酸、氯仿
稳定性:	稳定
外观与性状:	白色结晶
危险标记:	14(有毒品)
用 途:	用于有机合成，医药上用于制造咖啡因

2.对环境的影响
该物质对环境有危害，应特别注意对水体的污染。

一、健康危害

侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。
健康危害：未见职业危害方面的报道。具有刺激性。

二、毒理学资料及环境行为

毒性：属微毒类。
急性毒性：LD501500mg/kg(大鼠经口)

危险特性：遇明火能燃烧。受潮或受高热分解释出剧毒的乙氰蒸气。具有腐蚀性。
燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳、氧化氮。

3.现场应急监测方法


4.实验室监测方法
气相色谱法

5.环境标准


6.应急处理处置方法
一、泄漏应急处理

隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿一般作业工作服。小量泄漏：用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏：收集、回收或运至废物处理场所处置。

二、防护措施

呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，应该佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴自给式呼吸器。
眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。
身体防护：穿聚乙烯防毒服。
手防护：戴橡胶手套。
其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕，彻底清洗。单独存放被毒物污染的衣服，洗后备用。保持良好的卫生习惯。

三、急救措施

皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止时，立即进行人工呼吸。就医。
食入：饮足量温水，催吐，就医。

灭火方法：消防人员须佩戴氧气呼吸器。灭火剂：干粉、二氧化碳。禁止使用酸碱灭火剂。

制备方法与用途

氰乙酸简介

氰乙酸是一类重要的有机合成原料和医药、染料中间体，广泛用于制造胶黏剂、维生素等。其衍生物如氰乙酸甲酯、氰乙酸乙酯在医药、农业及新材料领域也有广泛应用，因此对高纯度的氰乙酸需求日益增加。

制备方法

一种氰乙酸的制备方法主要包括以下步骤：

1. 氰化反应：将氯乙酸钠与氰化钠进行反应，生成氰乙酸钠水溶液。
2. 酸化反应：在上述氰乙酸钠水溶液中加入盐酸进行酸化处理，得到氰乙酸和氯化钠的混合液。
3. 减压脱水：在负压条件下蒸发该混合液以去除水分，析出氯化钠，并过滤之。
4. 熔融结晶：使用结晶器预热后，将步骤三中的氰乙酸溶液加热至熔融状态并降温结晶。晶体会被固液分离，未结晶的母液可再次用于熔融结晶。

该方法的优点在于通过一系列反应步骤有效提高氰乙酸纯度，并且在熔融结晶过程中无需添加溶剂，避免了溶剂对产品的污染及后续回收过程中的投资，从而实现高纯度和高收率的产品。最终产品纯度达到99%，收率达到90%。

化学性质

氰乙酸为白色结晶状物质，具有吸湿性，并能溶解于水、乙醇以及乙醚中，微溶于苯及氯仿。

用途

1. 医药工业：用于生产维生素B6、咖啡因和医用粘合剂等。
2. 农药合成：是杀菌剂稻瘟灵、霜脲氰的中间体。
3. 有机合成：作为氰乙酸酯类合成的基础原料，用于制备α-氰基丙烯酸甲酯及正丁酯（医用粘合剂）、维生素B6、咖啡因和巴比妥等。

生产方法

氰乙酸可由氯乙酸、碳酸钠与氰化钠为原料通过中和、氰化、盐酸酸化而制得。具体步骤如下：

1. 将碳酸钠悬浮液加入氯乙酸中，在45℃以下循环中和，直至pH值达到7.5-8后，得到氯乙酸钠溶液。
2. 将该氯乙酸钠溶液与氰化钠溶液在105-115℃下反应，并保持温度2-3分钟，生成氰乙酸钠。然后冷却至50℃以下，在脱水锅中用盐酸进行酸化处理并减压脱水，即得成品。

原料消耗定额为：氯乙酸 87.4 kg，碳酸钠 169.72 kg，氰化钠 33.1 kg。

另一种方法包括：

• 反应步骤：在70℃下保温1小时后调节pH值至6.8～7，并持续搅拌20分钟。将温度降至40℃并加入氰化钠和水的混合液，加热至40～45℃，缓慢加入氯乙酸钠溶液。控制升温速率，当温度达到120℃时立即降温。
• 后处理步骤：在30℃下加盐酸进行酸化处理后减压加热脱水，在80℃和14.6～21.3kPa压力下脱水至含水量低于15%，然后加入乙醇，滤除生成的氯化钠。通过洗涤合并洗涤液并蒸出乙醇以获得最终产品。

反应方程式如下： [ \text{ClCH}_2\text{COOH} + \text{Na}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{ClCH}_2\text{COONa}[{\text{NaCN}}] \rightarrow \text{NCCH}_2\text{COONa}[{\text{HCl}}] \rightarrow \text{NCCH}_2\text{COOH} + \text{NaCl} ]

类别

氰乙酸属于有毒物品，具有中毒性。急性毒性：大鼠口服LD50为1500毫克/公斤；小鼠腹腔注射LD50为200毫克/公斤。

危险特性包括：

• 可燃性：明火条件下易燃烧，并在高温下释放有毒氮氧化物和氰化物气体。
• 储存运输：需储存在通风、低温干燥环境中，与其他氧化剂、酸类及食品添加剂分开存放。
• 灭火方法：推荐使用泡沫、雾状水或二氧化碳进行扑救；避免使用酸碱型灭火器。

以上信息综合了不同生产流程和性质数据。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  氰乙酸 在 盐酸 、 ammonium peroxodisulfate 、 manganese (II) acetate tetrahydrate 作用下， 以 水 为溶剂， 反应 3.0h， 生成 氢氰酸
  参考文献：
  名称：

  使用脂族腈，α-氨基酸和六氰合铁酸酯作为普遍适用的无毒氰化物源来合成α-氨基腈

  摘要：

  在氰化反应中，通常将氰化物源直接添加到反应混合物中，这限制了条件的选择。氰化物释放和消耗的空间分离提供了更高的灵活性。这种设置用于将亚硝酸根离子与各种不同的易于处理的HCN源氰化，例如六氰合铁酸酯，乙腈或α-氨基酸。后者的底物首先通过氧化脱羧转化为它们相应的腈。甘氨酸在氧化步骤中直接提供HCN时，α-取代氨基酸衍生的脂族腈可以通过CH-H氧化功能进一步转化为相应的氰醇。锰（OAc）2 已发现在酸性条件下，Hydrogen可以催化从这些氰醇或丙酮氰醇中有效释放HCN，并与之前的两个转化方法结合使用，可将蛋白质生物质用作HCN的无毒来源。

  DOI：

  10.1039/c8gc01730a
• 作为产物：
  描述：

  sodium cyanoacetate 在 1H-苯并咪唑-2-硫醇 、 盐酸 作用下， 以 水 为溶剂， 以99.4 %的产率得到氰乙酸
  参考文献：
  名称：

  一种氰乙酸的制备方法

  摘要：

  本发明提供一种氰乙酸的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：（1）将含巯基化合物与氰乙酸钠混合，进行预处理，得到预处理液；（2）将步骤（1）得到的预处理液与酸性物质进行酸化反应，得到氰乙酸配合物；所述氰乙酸配合物分解，得到所述氰乙酸。含巯基化合物中的巯基为亲核供体，可以和底物氰乙酸钠中的氰基形成共价键，起到保护氰基的作用，使反应生成的氰乙酸在后续脱水过程中不易分解，有助于提高氰乙酸的收率；同时，该物质不与水互溶，加入后可减少氯化钠对氰乙酸的包裹，既提高了氯化钠的纯度，又提高了氰乙酸的收率。

  公开号：

  CN116730866A
• 作为试剂：
  描述：

  8-氨基喹啉 、 3-phenylpent-4-enoic acid 在 吡啶 、 bis(η3-allyl-μ-chloropalladium(II)) 、 水 、 caesium carbonate 、 氰乙酸 、 N-[(dimethylamino)-3-oxo-1H-1,2,3-triazolo[4,5-b]pyridin-1-yl-methylene]-N-methylmethanaminium hexafluorophosphate 、 2-(二环己基膦酰基)-1-苯基-1H-吡咯 、 2,3-丁二醇 作用下， 以 二氯甲烷 为溶剂， 反应 18.0h， 生成
  参考文献：
  名称：

  未活化的脂肪族烯烃与有机卤化物的分子间还原性Heck反应。

  摘要：

  首先以高收率和完全的反马尔科夫尼科夫选择性实现了有机卤化物与末端和内部未活化的脂肪族烯烃的一般分子间还原性Heck反应。首先应用了具有挑战性的乙烯基溴化物，芳基氯和多取代的内部烯烃。从易于获得的起始原料中快速合成了100多种远程碳官能化的烷基羧酸衍生物。药物分子的合成进一步证明了这种可扩展策略的广泛合�