分子结构与官能团

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有些分子以一个尖锐的小刺收尾——一个碳与一个氮以三键相连,写作 C≡N。带有这个基团的化合物就是腈。你会在腈纶纤维和有机玻璃的前体里遇到腈,这个基团也作为一个有用的「把手」悄然出现在药物合成中。它紧凑、线性,而且出人意料地多才多艺。

腈是一种官能团,由一个碳通过三键与一个氮相连构成,即 R-C≡N。三键使分子的这一段刚硬而呈线性;由于氮负电性强,腈碳缺电子、具亲电性,而氮带着一对指向分子外侧的孤对电子。整个基团有很强的偶极。两个反应特征尤为突出:亲核试剂可以加到那个亲电的碳上(例如生成胺或酮),而 C≡N 可以一路水解成羧酸,并在此过程中获得一个碳。最后这一点使腈成为把碳链延长一个碳的常用妙招。

腈作为合成的踏脚石之所以重要,正是因为 C≡N 极易转化为其他基团——酸、酰胺、胺、醛。关于命名和安全要谨慎提一句:在 IUPAC 命名中,腈的那个碳算作主链的一部分(乙腈是 CH3CN);虽然这个基团是用氰的字母写出来的,但有机腈通常远不如无机氰化物盐那样剧毒——不过有些腈在代谢时会释放氰化物,所以并非全然无害。

乙腈 CH3C≡N(常写作 CH3CN)是常见的实验室溶剂。把它的 C≡N 完全水解,得到乙酸 CH3COOH——注意腈那个碳如何变成了新的酸碳,从而延长了碳骨架。

把腈水解成羧酸会保留腈的那个碳——这是一个延长碳链的妙招。

腈的碳算在母链里,所以 -腈 的那个碳是 C1。这个基团与氰共用字母,但大多数有机腈并不像无机氰化物盐那样剧毒。

又称
cyanide group氰基化合物