アクリロニトリルは、プラスチックや合成繊維の製造に使用される化学物質です。引火性が高く、摂取または吸入すると有毒です。その使用には慎重な取り扱いと廃棄が必要です。
| IUPACの名称 | プロップ-2-エンニトリル |
| 分子式 | C3H3N |
| CAS番号 | 107-13-1 |
| 同義語 | シアン化ビニル、シアノエチレン、2-プロペンニトリル |
| インチチ | InChI=1S/C3H3N/c1-2-3-4/h2H,1H2 |
アクリロニトリルの性質
アクリロニトリルの配合
アクリロニトリルの化学式はC3H3Nです。 1 つの炭素-炭素三重結合と 1 つの炭素-窒素結合を含む不飽和ニトリル化合物です。アクリロニトリルは三重結合により非常に反応性が高いため、プラスチックや合成繊維の製造によく使用されています。
アクリロニトリルのモル質量
シアン化ビニルのモル質量は 53.06 g/mol です。この値は、化学式内の各元素の原子量を加算することによって計算されます。炭素は 36 g/mol、水素は 1.01 g/mol、窒素は 14.01 g/mol です。
アクリロニトリルの沸点
シアン化ビニルの沸点は 77.3°C (171.1°F) です。この沸点の低さは、シアン化ビニル分子間の弱い分子間力によるものです。その結果、蒸発しやすく、非常に揮発性が高くなります。
アクリロニトリルの融点
シアン化ビニルの融点は -84.5°C (-120.1°F) です。この低い融点は、シアン化ビニル分子間の弱い分子間力によるものです。そのため、室温では液体の状態で存在します。
アクリロニトリルの密度 g/mL
シアン化ビニルの密度は 0.81 g/mL です。この値は、シアン化ビニルの密度が水 (密度 1 g/mL) よりも低いことを示しています。その結果、シアン化ビニルが水面に浮きます。
アクリロニトリルの分子量
シアン化ビニルの分子量は 53.06 g/mol です。この値は、化学式内の各元素の原子量を加算することによって計算されます。炭素は 36 g/mol、水素は 1.01 g/mol、窒素は 14.01 g/mol です。
アクリロニトリルの構造
シアン化ビニルは炭素-炭素三重結合と炭素-窒素結合が同一平面上にある直鎖状の構造をしています。三重結合はシアン化ビニルに高い反応性を与え、ポリマーやその他の工業用化学薬品の製造に役立ちます。
アクリロニトリルの溶解度
シアン化ビニルは水にわずかしか溶けず、室温での溶解度は 3.5 g/L です。エタノール、アセトン、ベンゼンなどの有機溶媒によく溶けます。この溶解挙動はシアン化ビニル分子の極性によるもので、他の非極性溶媒との相溶性が高くなります。
| 外観 | 無色の液体 |
| 比重 | 0.81g/ml |
| 色 | 無色 |
| 匂い | ほんのり甘い |
| モル質量 | 53.06g/モル |
| 密度 | 0.81g/ml |
| 融合点 | -84.5°C (-120.1°F) |
| 沸点 | 77.3°C (171.1°F) |
| フラッシュドット | -4°C (25°F) |
| 水への溶解度 | 3.5g/L |
| 溶解性 | 有機溶剤に可溶 |
| 蒸気圧 | 82.6 kPa（25℃） |
| 蒸気密度 | 1.82 (空気 = 1) |
| pKa | 2.98 |
| pH | 7 (ニュートラル) |
アクリロニトリルの安全性と危険性
シアン化ビニルは引火性が高く、有毒な物質です。その蒸気は呼吸器系、皮膚、目を刺激する可能性があり、長時間暴露すると深刻な健康上の問題を引き起こす可能性があります。シアン化ビニルの煙は、頭痛、吐き気、めまいを引き起こす可能性もあります。さらに、シアン化ビニルは発がん性物質として知られており、人間にがんを引き起こす可能性があります。シアン化ビニルを取り扱うときは、手袋、ゴーグル、マスクなどの個人用保護具の使用を含め、適切な安全対策を講じる必要があります。環境汚染を避けるために、シアン化ビニルを発火源から離れた換気の良い場所に保管し、適切に処分することも重要です。
| ハザードシンボル | T、F、N |
| セキュリティの説明 | 非常に引火性が高く有毒である |
| 国連識別番号 | 国連 1648 |
| HSコード | 2926.10.00 |
| 危険等級 | 3 – 可燃性液体 |
| 梱包グループ | II – 中程度の危険性 |
| 毒性 | 非常に有毒、発がん性がある |
アクリロニトリルの合成法
シアン化ビニルを製造するために最も一般的に使用されるプロセスは、プロピレンのアンモ酸化です。このプロセスには、触媒を使用してプロピレンをアンモニアおよび空気と反応させることが含まれます。この反応は高温高圧で起こり、シアン化ビニル、シアン化水素、水の混合物が生成されます。このプロセスには、混合物を分離および精製して純粋なシアン化ビニルを得ることが含まれます。
シアン化ビニルを製造する別の方法は、シアン化水素によるプロピレンの酸化である。このプロセスではシアン化ビニルとアセトニトリルの混合物が生成され、蒸留によって分離できます。シアン化水素は毒性が高いため、この方法の使用はあまり一般的ではありません。
シアン化ビニルはエチレンのアンモ酸化によって合成することもできますが、この方法はプロピレンプロセスよりも効率が劣ります。このプロセスでは、触媒を使用してエチレン、アンモニア、空気と反応させ、シアン化ビニルと水が生成されます。
アクリロニトリルの用途
シアン化ビニルは、次のようなさまざまな業界でさまざまな用途に使用されています。
- 合成繊維の製造: シアン化ビニルは、アクリル繊維、モダクリル繊維、炭素繊維などの合成繊維の製造に不可欠な原料です。
- プラスチックの製造: 自動車産業やエレクトロニクス産業で広く使用されている ABS (シアン化ビニル-ブタジエン-スチレン) などのプラスチックの製造には、シアン化ビニルが使用されます。
- ニトリルゴムの製造: 製造業者は、手袋、ガスケット、ホースなどのさまざまな用途に使用される多用途の材料であるニトリルゴムの製造における重要な成分としてシアン化ビニルを使用しています。
- 樹脂および接着剤の製造: メーカーはシアン化ビニルを使用して、コーティング、ラミネート、複合材料などのさまざまな目的の樹脂および接着剤を製造しています。
- 化学中間体: シアン化ビニルは、アジポニトリル、アクリルアミド、シアン化メチルなどのさまざまな化学物質を製造するための化学中間体として機能します。
- 農薬: 除草剤、殺虫剤、殺菌剤などのいくつかの農薬は、製造時の原材料としてシアン化ビニルを使用しています。
質問:
Q: アクリロニトリル分子にはπ結合が何個ありますか?
A: シアン化ビニルの分子には 2 つのパイ結合があります。
Q: アクリロニトリルはどこで作られていますか?
A: シアン化ビニルは主に、工業施設で行われるプロセスであるプロピレンのアンモ酸化によって生成されます。
Q: アクリロニトリル ブタジエン スチレンから作られている人工爪製品はどれですか?
A: アクリロニトリル ブタジエン スチレン (ABS) は、人工爪のチップやオーバーレイの製造に一般的に使用される材料です。
Q: アクリロニトリル分子にはπ結合が何個ありますか?
A: シアン化ビニルの分子には 2 つのパイ結合があります。
Q: どの繊維がアクリロニトリルポリマーですか?
A: アクリル繊維はシアン化ビニルポリマーであり、衣類や織物の製造に一般的に使用されています。
Q: アクリロニトリルブタジエンスチレンとは何ですか?
A: アクリロニトリル ブタジエン スチレン (ABS) は、玩具、自動車部品、家電製品などのさまざまな製品の製造に一般的に使用される熱可塑性ポリマーです。