丙腈 | 107-12-0

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机氮化合物
• 中文名称: 丙腈
• 中文别名: 丙氰；氰乙烷；丙晴(氰乙烷)；乙基腈；乙基氰；唑菌腈
• 英文名称: propiononitrile
• 英文别名: Propionitrile；propanenitrile；ethyl cyanide；acrylonitrile
• CAS: 107-12-0
• 化学式: C₃H₅N
• mdl: MFCD00001948
• 分子量: 55.0794
• InChiKey: FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 稳定性/保质期：
  1. 可与多种金属盐如四氯化钛、四氯化锡、二氯化铂（在胺类存在下）等生成加成化合物。水解时生成丙酸，还原时生成丙胺，是分离烃类和精制石油馏分的选择性溶剂。 2. 该物质有毒，其毒性远超氰化氢和丙烯腈。丙腈对中枢神经系统有麻醉作用，并在生物体内分解为氰化氢，从而导致组织细胞呼吸和氧化停止而死亡。大白鼠经口LD₅₀值为39 mg/kg，兔子经皮下注射LD₅₀值为210 mg/kg。生产设备应密闭操作，并穿戴防护用具。 3. 丙腈属于高毒类物质，在体内迅速释放氰基，其毒性作用与氢氰酸相似，但症状发展较慢。大鼠吸入饱和蒸气后两分钟内全部死亡。工作场所最高容许浓度为13.5 mg/m³（美国）。 4. 稳定性：稳定。 5. 禁配物：强酸、强碱、强氧化剂和强还原剂。 6. 聚合危害：不会发生聚合反应。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.2
• 重原子数：
  4
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.666
• 拓扑面积：
  23.8
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  1

ADMET

代谢

... 它相当快地代谢成氰离子。分子的另一部分命运有些不确定。 ... 当给豚鼠进行静脉注射时 ... 70%的剂量被算作硫氰酸盐。

... /It undergoes/ fairly rapid metabolism to the cyanide ion. The fate of the other portion of the molecule is somewhat uncertain. ... /when admin sc to guinea pigs/ ... 70% of the dose was accounted for as thiocyanate.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

为了研究结构对腈类化合物代谢成氰化物离子之间的关系，作为氰化物离子释放的指标，测量了大鼠尿中的硫氰酸盐。在饱和腈类化合物中，C3和C4化合物（丙烯腈、丁腈和异丁腈）在口服和腹腔注射给药后，硫氰酸盐的排泄量最大。

IN ORDER TO STUDY THE RELATIONSHIP OF STRUCTURE TO METABOLISM OF NITRILES TO CYANIDE IONS, THIOCYANATE WAS MEASURED, AS AN INDEX OF CYANIDE ION RELEASE, IN URINE OF RATS ADMIN EQUIMOLAR DOSES OF NITRILES. AMONG THE SATURATED NITRILES THIOCYANATE EXCRETION WAS MAXIMAL FOR THE C3 & C4 COMPOUNDS, PROPIONITRILE, BUTYRONITRILE, & ISOBUTYRONITRILE, AFTER ORAL & IP ADMIN.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

从脂肪族腈对大鼠的实验结果来看，脂肪族腈的毒性作用取决于氰化物的释放和未饱和度。处理后1小时，肝脏和血液中的氰化物水平以亚硝基丙烷处理后最高，其次是丙烯腈、丁腈、丙烯腈、丙腈、丙腈；在大脑中，氰化钾的顺序先于亚硝基丙烷和丙烯腈。

RESULTS FROM THE ADMIN OF ALIPHATIC NITRILES TO RATS SHOWED THAT THE TOXIC ACTIONS OF ALIPHATIC NITRILES DEPENDED ON CYANIDE RELEASE & THE DEGREE OF UNSATURATION. HEPATIC & BLOOD CYANIDE LEVELS 1 HR AFTER TREATMENT WERE HIGHEST FOLLOWING MALONONITRILE & DECREASED IN THE ORDER OF PROPIONITRILE, POTASSIUM CYANIDE, BUTYRONITRILE, ACRYLONITRILE, ALLYLCYANIDE; IN THE BRAIN POTASSIUM CYANIDE PRECEDED MALONONITRILE & PROPIONITRILE.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

一些脂肪族腈类化合物在小鼠和大鼠体内经过肝脏生物转化，释放出自由氰化物离子，但参与这些反应的机制仍然存疑。使用丁腈、丙烯腈及其相应的alpha-C-羟基化同系物，丙烯醛氰醇和内酯腈，在小鼠身上进行实验。用肝微粒体酶诱导剂，孕烯醇酮-16-α-碳腈、托拉伦霉素和异沙佛勒，或者用细胞色素p450耗竭剂，氯化钴，预处理小鼠，并未影响单次腈类化合物给药后小鼠的死亡率。反复注射阿司匹林或水中的水杨酸钠也不能保护小鼠免受腈类化合物的致命影响。氰醇比其母体腈类化合物更具急性毒性，导致死亡更快，并出现相同的毒性症状，这表明它们是生物活化途径中导致自由氰化物离子的中间体。

Some aliphatic nitriles undergo hepatic biotransformation in mice and rats to release free cyanide ions, but the mechanisms at work in these reactions remain in doubt. N-butyronitrile, propionitrile, and their respective alpha-C-hydroxylated homologs, propionaldehyde cyanohydrin and lactonitrile, were used to examine this question in mice. Pretreatment of mice with the hepatic microsomal enzyme inducers, pregnenolone-16-alpha-carbonitrile, troleandomycin, and isosafrole, or with the cytochrome p450-depleting agent, cobaltous chloride, did not influence the mortality of mice given a single dose of nitriles. Repeated injections of aspirin or sodium salicylate in water failed to protect mice against death by the nitriles. ... The cyanohydrins were more acutely toxic than their parent nitriles, produced death more rapidly, and resulted in the same toxic signs, suggesting that they are intermediates in the bioactivation pathway leading to free cyanide ions.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

当以皮下注射的方式给予豚鼠时，剂量的70%以硫氰化物的形式存在。

When administered sc to guinea pigs, 70% of the dose was accounted for as thiocyanate.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

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

该物质可以通过吸入其蒸汽、通过皮肤接触以及摄入进入人体。

The substance can be absorbed into the body by inhalation of its vapour, through the skin and by ingestion.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 暴露途径

吸入，皮肤吸收，吞食，皮肤和/或眼睛接触

inhalation, skin absorption, ingestion, skin and/or eye contact

来源:The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)

吸收、分配和排泄

...液体...通过皮肤迅速吸收。

... LIQUID ... IS RAPIDLY ABSORBED THROUGH THE SKIN.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

制备方法与用途

制备方法：

1. 由丙烯腈直接催化加氢制得。将丙烯腈在催化剂磷酸铜、铑、雷尼镍存在下于气相或液相中进行加氢反应，制得丙腈。
2. 丙烯腈经电解加氢二聚合制备己二腈时，在制得双氰乙基醚的同时，丙腈作为副产品制得。
3. 由丙酸氨化而得。将氨气通入装有硅胶的铁管内，以电热丝加热，维持400℃通氨活化8小时，调好氨气流量并慢慢滴入丙酸，通过320-380℃的预热器进入反应管道，温度控制在380-400℃。生成的粗丙腈的冷凝瓶内分为两层，上层为溶有12%的丙腈水溶液。分出水层后，向丙腈中加入少许固体高锰酸钾，摇匀，放置约4小时，待颜色不褪便可将上层液倾入另一容器中，加入碳酸钾进行干燥，在搅动下放置8小时，然后进行分馏（分馏柱内充磁环），收集95.8-97.5℃的馏分即得成品，产率59.8%。此外，丙酰胺与五氧化二磷作用也可制得丙腈。精制方法：用少量浓盐酸处理除去异腈后，再用饱和碳酸钾溶液和氯化钙溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，蒸馏。

合成制备方法：

1. 由丙烯腈直接催化加氢制得。将丙烯腈在催化剂磷酸铜、铑、雷尼镍存在下于气相或液相中进行加氢反应，制得丙腈。
2. 丙烯腈经电解加氢二聚合制备己二腈时，在制得双氰乙基醚的同时，丙腈作为副产品制得。
3. 由丙酸氨化而得。将氨气通入装有硅胶的铁管内，以电热丝加热，维持400℃通氨活化8小时，调好氨气流量并慢慢滴入丙酸，通过320-380℃的预热器进入反应管道，温度控制在380-400℃。生成的粗丙腈的冷凝瓶内分为两层，上层为溶有12%的丙腈水溶液。分出水层后，向丙腈中加入少许固体高锰酸钾，摇匀，放置约4小时，待颜色不褪便可将上层液倾入另一容器中，加入碳酸钾进行干燥，在搅动下放置8小时，然后进行分馏（分馏柱内充磁环），收集95.8-97.5℃的馏分即得成品，产率59.8%。此外，丙酰胺与五氧化二磷作用也可制得丙腈。精制方法：用少量浓盐酸处理除去异腈后，再用饱和碳酸钾溶液和氯化钙溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，蒸馏。

用途简介：

1. 用于分离烃类和精制石油馏分的选择性溶剂；有机合成原料；溶剂和树脂添加剂。少量用作医药原料，主要合成解痉药2,4,6-三羟基苯丙酮、磺胺异噁唑等药物。也用作色谱分析标准物质。经催化加氢可得丙胺。还用于农药除草剂的中间体。
2. 用作溶剂、中间体、绝缘液。

用途：

1. 用于分离烃类和精制石油馏分的选择性溶剂；有机合成原料；溶剂和树脂添加剂。少量用作医药原料，主要合成解痉药2,4,6-三羟基苯丙酮、磺胺异噁唑等药物。也用作色谱分析标准物质。经催化加氢可得丙胺。还用于农药除草剂的中间体。
2. 用作溶剂、中间体、绝缘液。 [27]

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  丙腈 在 5%-palladium/activated carbon 、 甲酸铵 作用下， 以 乙醇 为溶剂， 生成 二正丙胺
  参考文献：
  名称：

  在质子惰性溶剂中由腈有效合成叔胺

  摘要：

  叔胺被广泛用作非亲核质子清除剂，用于许多有机转化。在本文中，我们报道了在非均相钯催化剂和非质子溶剂中二氢源的存在下，由其相应的烷基腈有效合成叔烷基胺的方法。该反应是原子经济的，条件温和，分离的产率实际上是定量的。胺烷基化程度显示出一定的溶剂依赖性。在质子惰性极性溶剂（例如乙醇或甲醇）中，该反应提供了以仲烷基胺为主要产物的产物混合物。

  DOI：

  10.1016/j.tetlet.2012.06.044
• 作为产物：
  描述：

  丙酰胺 在 C₃₉H₄₅N₂ 、 苯硅烷 作用下， 以 乙腈 为溶剂， 反应 12.0h， 生成 丙腈
  参考文献：
  名称：

  在室温下，NHC催化将伯酰胺甲硅烷基化脱水为腈。

  摘要：

  在本文中，我们报道了在硅烷存在下伯酰胺的异常N-杂环卡宾催化的脱水。该方法绕过了金属/硅烷催化反应通常需要的耗能的1,2-硅氧烷消除步骤。已经基于实验证据和计算研究提出了该过程的详细机械循环。

  DOI：

  10.1039/c9cc08413d
• 作为试剂：
  描述：

  烟碱 在 copper diacetate 、 trimethylsilylmethyllithium 、 丙腈 作用下， 以 吡啶 、 甲苯 为溶剂， 反应 6.5h， 生成 (S)-N-methyl-N-(3-(1-methylpyrrolidin-2-yl)pyridin-4-yl)formamide
  参考文献：
  名称：

  铜（I）和（II）催化的交叉偶联反应合成C-4取代的酰胺基尼古丁衍生物

  摘要：

  7个新颖酰氨尼古丁衍生物的合成12 - 18从（小号） -烟碱被呈现。（小号） -烟碱和（小号）-6- chloronicotine衍生物是交叉耦合的与相应的酰胺6 - 10经由铜（I）介导的反应中的吡啶环的C-4位。衍生物16 – 18也可通过铜（II）介导的反应从含C-4硼酸频哪醇酯基的（S）烟碱中获得。两种途径的反应条件的优化为制备含C-4酰胺的烟碱类似物提供了有用的方法。

  DOI：

  10.1021/acs.joc.6b02319

文献信息

• [EN] TARGETED DELIVERY AND PRODRUG DESIGNS FOR PLATINUM-ACRIDINE ANTI-CANCER COMPOUNDS AND METHODS THEREOF<br/>[FR] ADMINISTRATION CIBLÉE ET CONCEPTIONS DE PROMÉDICAMENTS POUR COMPOSÉS ANTICANCÉREUX À BASE DE PLATINE ET D'ACRIDINE ET MÉTHODES ASSOCIÉES
  申请人：WAKE FOREST SCHOOL OF MEDICINE

  公开号：WO2013033430A1

  公开（公告）日：2013-03-07

  Acridine containing cispiaiin compounds have been disclosed that show greater efficacy against cancer than other cisplatin compounds. Methods of delivery of those more effective eisp!aiin compounds to the nucleus in cancer ceils is disclosed using one or more amino acids, one or more sugars, one or more polymeric ethers, C i^aikylene-phenyl-NH-C(0)-R.15, folic acid, av03 iniegriii RGD binding peptide, tamoxifen, endoxifen, epidermal growth factor receptor, antibody conjugates, kinase inhibitors, diazoles, triazol.es, oxazoies, erlotinib, and/or mixtures thereof; wherein R]§ is a peptide.

  含有环丙啶结构的吖啶类化合物已被披露，显示出比其他顺铂类化合物更有效地对抗癌症。使用一种或多种氨基酸、一种或多种糖、一种或多种聚合醚、C i^aikylene-phenyl-NH-C(0)-R.15、叶酸、av03整合RGD结合肽、他莫昔芬、恩多西芬、表皮生长因子受体、抗体结合物、激酶抑制剂、二唑类化合物、三唑类化合物、噁唑类化合物、厄洛替尼和/或它们的混合物将这些更有效的吖啶类化合物传递到癌细胞核中的方法被披露；其中R]§是一个肽。
• [EN] ACC INHIBITORS AND USES THEREOF<br/>[FR] INHIBITEURS DE L'ACC ET UTILISATIONS ASSOCIÉES
  申请人：GILEAD APOLLO LLC

  公开号：WO2017075056A1

  公开（公告）日：2017-05-04

  The present invention provides compounds I and II useful as inhibitors of Acetyl CoA Carboxylase (ACC), compositions thereof, and methods of using the same.

  本发明提供了化合物I和II，这些化合物可用作乙酰辅酶A羧化酶（ACC）的抑制剂，以及它们的组合物和使用方法。
• NNP-Type Pincer Imidazolylphosphine Ruthenium Complexes: Efficient Base-Free Hydrogenation of Aromatic and Aliphatic Nitriles under Mild Conditions
  作者：Rosa Adam、Elisabetta Alberico、Wolfgang Baumann、Hans-Joachim Drexler、Ralf Jackstell、Henrik Junge、Matthias Beller

  DOI：10.1002/chem.201504709

  日期：2016.3.24

  seven novel NImNHP‐type pincer imidazolylphosphine ruthenium complexes has been synthesized and fully characterized. The use of hydrogenation of benzonitrile as a benchmark test identified [RuHCl(CO)(NImNHPtBu)] as the most active catalyst. With its stable Ru−BH4 analogue, in which chloride is replaced by BH4, a broad range of (hetero)aromatic and aliphatic nitriles, including industrially interesting

  已合成并充分表征了一系列七个新型的N Im N H P型钳型咪唑基膦膦钌配合物。使用苯甲腈加氢作为基准测试，确定了[RuHCl（CO）（N Im N H P t Bu）]是最具活性的催化剂。凭借其稳定的Ru-BH 4类似物（其中氯化物被BH 4替代），已在温和且无碱的条件下氢化了多种（杂）芳族和脂肪族腈，包括工业上有用的己二腈。
• Synthesis of multi-substituted 1,2,4-triazoles utilising the ambiphilic reactivity of hydrazones
  作者：Haruo Matsuzaki、Norihiko Takeda、Motohiro Yasui、Mayuko Okazaki、Seishin Suzuki、Masafumi Ueda

  DOI：10.1039/d1cc05326d

  日期：——

  The synthesis of N-alkyl-1H-1,2,4-triazoles from N,N-dialkylhydrazones and nitriles via formal [3+2] cycloaddition including the C-chlorination/nucleophilic addition/cyclisation/dealkylation sequence was developed. This sequential reaction utilising the in situ generation of hydrazonoyl chloride based on the ambiphilic reactivity of hydrazones afforded a variety of multi-substituted N-alkyl-triazoles

  合成ñ -烷基-1 ħ从-1,2,4-三唑Ñ，Ñ -dialkylhydrazones和腈经由正式[3 + 2]环加成，包括Ç -chlorination /亲核加成/环化/脱烷基化序列被开发。这种基于腙的双亲反应性原位生成腙酰氯的连续反应以高产率提供了多种多取代的N-烷基-三唑。多取代三唑的合成效用也通过进一步的转化得到了证明。
• Ambient Hydrogenation and Deuteration of Alkenes Using a Nanostructured Ni‐Core–Shell Catalyst
  作者：Jie Gao、Rui Ma、Lu Feng、Yuefeng Liu、Ralf Jackstell、Rajenahally V. Jagadeesh、Matthias Beller

  DOI：10.1002/anie.202105492

  日期：2021.8.16

  selective hydrogenation and deuteration of a variety of alkenes is presented. Key to success for these reactions is the use of a specific nickel-graphitic shell-based core–shell-structured catalyst, which is conveniently prepared by impregnation and subsequent calcination of nickel nitrate on carbon at 450 °C under argon. Applying this nanostructured catalyst, both terminal and internal alkenes, which

  提出了各种烯烃的选择性氢化和氘化的通用方案。这些反应成功的关键是使用特定的镍-石墨壳基核壳结构催化剂，该催化剂可以通过浸渍碳上的硝酸镍并随后在氩气下于 450 °C 下煅烧来方便地制备。应用这种纳米结构催化剂，具有工业和商业重要性的末端烯烃和内部烯烃在环境条件下（室温，使用1巴氢气或1巴氘）进行选择性氢化和氘化，从而获得相应的烷烃和氘。标记烷烃的收率良好至极好。通过克级反应以及高效的催化剂回收实验证明了这种镍基加氢方案的合成效用和实用性。

表征谱图