异腈(Isocyanide)也称作(Carbylamine),是通式为R-N≡C的一类有机化合物,-NC基团的原子与其他基团相连,以与异构体(R-C≡N)区别。碳-氮以叁键连接,氮原子上有部分正电荷,碳原子带部分负电荷。

异腈的通式。

物理性质

异腈是一类有特殊强烈恶臭的化合物,气味经典且持久[1],曾为很多化学家所描述[2]。极纯的带有香味,但由于腈中一般都含有杂质异腈,因此也带有不同程度的臭味。

异腈与一氧化碳等电子,C-N-CR3为直线型。

有些异腈分子存在于生物体中。1957年Westling首次从产黄青霉菌中提取出黄青霉素英语xantocillin,该分子含有两个异氰基,现在用作抗生素。大多数存在于海洋生物体中的异腈都属于萜类,但从陆生植物体中分离出的异腈中,有些是α-氨基酸的衍生物[3]

合成

第一个制得的异腈是烯丙基异腈,由化学家Lieke在1859年通过烯丙基碘和氰化银反应制得[4]。碱金属的氰化物发生烷基化一般都得到腈,但由于银离子对碳端的保护作用,上述反应得到异腈。

二氯卡宾反应或甲酰胺衍生物与三氯氧磷作用失水都可生成异腈,甲酰胺衍生物可由甲酸缩合制得[5]

RNH2 + CCl2 + 2 NaOH → RNC + 2 NaCl + 2 H2O
RNHC(O)H + POCl3 → RNC + "PO2Cl" + 2 HCl

Hofmann异腈合成即:伯胺与氢氧化钾氯仿[6]反应,生成具腐臭气味的异腈,以鉴定伯胺的存在:

(Ar)RNH2 + CHCl3 + 3 KOH —C2H5OH,△→ (Ar)RNC + 3 KCl + 3 H2O[7]

异腈也可通过有机锂化合物𫫇唑苯并𫫇唑英语benzoxazole的反应制取[8]

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由苯并𫫇唑制取异腈

苯并𫫇唑的2-位质子被正丁基锂脱去,生成的锂代产物与邻位异氰基取代的醇锂构成平衡,后者再与亲电试剂反应,合成异腈的衍生物。若上例中的亲电试剂为酰氯,则产物是图中的邻氰基苯,具有温和的樱桃气味。

反应

异腈对强碱稳定,制备反应也常为强碱性的介质,但对敏感,可受酸作用发生聚合,或被水中的酸分解为相应的甲酰胺衍生物。以上反应也是清除异腈气味的方法。

乌吉反应帕瑟里尼反应两个多组分反应都涉及异腈作底物。

参见

参考资料

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