Гидроцианирование ненасыщенных соединенийМатериалы / Реакции присоединения молекул НХ с кислым атомом водорода к ненасыщенным соединениям / Гидроцианирование ненасыщенных соединений
Среди реакций присоединения HCN к кратным связям (С=С, СºС, >С=О) отметим три промышленных процесса гидроцианирования:
Синтезы гидроксинитрилов, например, синтез ацетонциангидрина по реакции
(19)
Механизм реакции включает стадию нуклеофильного присоединения аниона СN– к карбонильной труппе. Ацетонциангидрин используется далее в производстве метилметакрилата.
Синтез нитрила акриловой кислоты по реакции
(20)
Процесс проводят в системе CuCl – NН4Cl – НCl – Н2О при 85°С. Выход НАК составляет ~ 80% по ацетилену и 90% по синильной кислоте. Скорость реакции описывается уравнением (21)
(21)
где [Cu4Cl5–] – концентрация активного в процессе многоядерного комплекса Сu(I). Механизм процесса описывается последовательностью стадий
c лимитирующей стадией (2).
В настоящее время производство НАК по реакции (20) является устаревшим методом и сохранилось лишь в г. Навои (Узбекистан).
Синтез динитрила адипиновой кислоты по методу фирмы Du Pont (22)
(22)
Процесс протекает через 2 макростадии. Первая макростадия (23) –
(23)
1,4-присоединение HCN к диену – катализируется галогенидными комплексами Сu(I) и аналогична по механизму реакции (20). Изомеризация 1-цианбутена-2 и гидроцианирование винилпропионитрила происходят в одной макростадии, катализируемой комплексами NiL4 в присутствии ZnСl2 (L – Р(ОR)3):
(24)
Комплексы NiL4 катализируют также и стадию (23), но менее эффективно по сравнению с комплексами Сu(I). Отметим, что в суммарном процессе (22) обе молекулы HCN присоединяются против правила Марковникова.