Asetonitril, Metil Siyanür, Siyanometan, Etanonitril, Acetonitrile, Cyanomethane, Methyl Cyanide, Ethanonitrile, 75-05-8 

ASETONİTRİL

Asetonitril / Cyanomethane / Methyl Cyanide / Acetonitrile Gradient / R5
CAS Numarası: 75-05-8
EC Numarası: 200-835-2

1. ÜRÜN TANIMI VE KİMYASAL KİMLİK

Asetonitril, organik siyanür sınıfına ait, nitril grubu (-C≡N) içeren önemli bir organik çözücüdür. Renksiz, berrak bir sıvı olup tatlı, eter benzeri karakteristik bir kokusu vardır. Yüksek dielektrik sabiti ve geniş çözünürlük aralığı nedeniyle laboratuvar ve endüstriyel uygulamalarda en yaygın kullanılan polar aprotik çözücülerden biridir. Su, alkoller, eter, aseton, kloroform ve birçok organik çözücü ile tamamen karışabilirken, doymuş hidrokarbonlarla karışmaz. Gümüş nitrat, lityum nitrat ve magnezyum bromür gibi bazı inorganik tuzları çözebilme özelliği de dikkat çekicidir. Asetonitril, başta akrilonitril üretiminin bir yan ürünü olmak üzere, asetik asit amonolizi veya asetilen amonolizi yoluyla endüstriyel olarak üretilir. Başlıca kullanım alanları arasında yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) çözücüsü, farmasötik ara ürün, kauçuk monomeri, organik sentez çözücüsü ve pil elektrolitleri bulunur. Son derece yanıcı olan bu sıvı, 2°C gibi çok düşük bir parlama noktasına sahiptir ve buharı havayla patlayıcı karışımlar oluşturabilir.

2. FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLER

Asetonitril, oda sıcaklığında renksiz, berrak, tatlı, eter benzeri kokulu bir sıvıdır. Yoğunluğu 0,7857 g/cm³ olup, sudan hafiftir. Erime noktası -46°C, kaynama noktası 81-82°C olup, bu değerler onu yaygın organik çözücüler arasında orta uçuculuğa sahip bir sıvı yapar. Parlama noktası 2°C gibi son derece düşük bir değerdir, bu da onu çok yanıcı bir sıvı olarak sınıflandırır. Buhar basıncı 20°C'de 72,8 mm Hg olup, bu yüksek buhar basıncı hızlı buharlaşmaya işaret eder. Buhar yoğunluğu 1,41 (hava=1) olup, buharı havadan ağırdır ve alçak alanlarda birikebilir. Asetonitril su, dietil eter, metanol, aseton, kloroform, karbon tetraklorür, vinil klorür, metil asetat, etil asetat ve birçok doymamış hidrokarbon ile tamamen karışabilirken, doymuş hidrokarbonlarla karışmaz. Ayrıca gümüş nitrat, lityum nitrat ve magnezyum bromür gibi bazı inorganik tuzları çözebilir. Su ile %16 su içeriğinde azeotrop oluşturur ve azeotrop noktası 76°C'dir. 36,6'lık dielektrik sabiti, onu polar bir çözücü yapar ve iyonik bileşikleri çözme yeteneği kazandırır. Düşük viskozitesi (0,35 cP) ve yüksek dipol momenti (3,92 D), asetonitrili kromatografi ve elektrokimyasal uygulamalar için ideal bir çözücü yapar.

3. KİMYASAL ÖZELLİKLER VE REAKSİYONLAR

Asetonitril, nitril grubu (-C≡N) içeren bir organik bileşiktir. Nitril grubu, çeşitli kimyasal reaksiyonlara girebilme yeteneği sağlar.

Hidroliz:

Asetonitril, asidik veya bazik koşullar altında hidrolize olarak asetik asit veya asetamid oluşturur:

CH₃CN + H₂O → CH₃CONH₂ (asetamid, asidik veya bazik kataliz ile)

CH₃CN + 2 H₂O → CH₃COOH + NH₃ (asetik asit, şiddetli asidik hidroliz)

Redüksiyon:

Asetonitril, indirgenerek etilamin oluşturur:

CH₃CN + 2 H₂ → CH₃CH₂NH₂ (katalitik hidrojenasyon)

Alkilasyon:

Asetonitril, kuvvetli bazlar (örneğin, sodyum amid, lityum diizopropilamit) ile reaksiyona girerek nitril anyonları oluşturur ve bu anyonlar alkil halojenürlerle reaksiyona girerek alkillenmiş nitril türevleri oluşturur:

CH₃CN + NaNH₂ → CH₂CN⁻Na⁺ + NH₃

CH₂CN⁻Na⁺ + R-X → R-CH₂CN + NaX

Kombinasyon (Friedel-Crafts Tipi):

Lewis asitleri varlığında, asetonitril aromatik bileşiklerle reaksiyona girerek asetofenon türevleri oluşturabilir (Houben-Hoesch reaksiyonu):

ArH + CH₃CN → Ar-CO-CH₃ (asetofenon türevi)

Polimerizasyon:

Asetonitril, bazik katalizörler veya yüksek sıcaklık varlığında polimerize olabilir ve siyah, katı bir polimer oluşturabilir.

Termal Bozunma:

Yüksek sıcaklıklarda, asetonitril siyanür bileşiklerine ve hidrojen siyanüre (HCN) bozunur:

CH₃CN → HCN + CH₂ (termal bozunma)

4. ÜRETİM YÖNTEMLERİ

Asetonitril, endüstriyel olarak başlıca üç yöntemle üretilir: asetik asit amonolizi, asetilen amonolizi ve propilen ammoksidasyonu yan ürünü.

Detaylı Üretim Prosesi (Asetik Asit Amonolizi - En Yaygın):

1. Hammadde Beslemesi: Asetik asit ve amonyak, alümina (Al₂O₃) katalizörü içeren bir reaktöre beslenir.

2. Reaksiyon: Reaksiyon 360-420°C sıcaklıkta gerçekleştirilir:

CH₃COOH + NH₃ → CH₃CN + 2 H₂O

3. Absorpsiyon: Reaksiyon ürünleri (asetonitril, su, reaksiyona girmemiş hammaddeler) su ile absorbe edilir.

4. Distilasyon: Absorbe edilen karışım, distilasyon ile saflaştırılır. Asetonitril, kaynama noktası 81-82°C'de toplanır.

5. Saflaştırma: Gerekli saflığa bağlı olarak ek distilasyon veya kurutma adımları uygulanır. HPLC kalitesi için özel saflaştırma işlemleri gereklidir.

Hammadde Tüketim Oranları:

5. ASETONİTRİL KONSANTRASYONLARI VE KALİTELERİ

6. KULLANIM ALANLARI VE ENDÜSTRİYEL UYGULAMALAR

Asetonitril, yüksek polaritesi, geniş çözünürlük aralığı, düşük viskozitesi ve düşük UV absorbansı nedeniyle çok çeşitli uygulama alanlarına sahiptir.

6.1. Kromatografi ve Analitik Kimya

Asetonitril, yüksek performanslı sıvı kromatografisinde (HPLC) en yaygın kullanılan mobil faz çözücülerinden biridir. Düşük UV absorbansı (UV kesim noktası ~190 nm), düşük viskozitesi (0,35 cP) ve geniş çözücü aralığı, onu HPLC uygulamaları için ideal kılar. Metanol ve su ile çeşitli oranlarda karışabilir ve bu karışımlar, farklı polaritedeki analitlerin ayrılmasına olanak tanır. LC-MS uygulamalarında, asetonitrilin düşük iyonizasyon bastırma özelliği ve yüksek saflıkta temin edilebilmesi, onu tercih edilen bir çözücü yapar. UV-spektrofotometrik analizlerde, düşük UV absorbansı nedeniyle çözücü olarak yaygın şekilde kullanılır. Non-akuatik titrasyonlarda ise, geniş pH aralığı ve iyonik bileşikleri çözme yeteneği nedeniyle tercih edilir.

6.2. Farmasötik ve Kimya Endüstrisi

Asetonitril, farmasötik endüstride birçok aktif farmasötik bileşiğin sentezinde çözücü ve ara ürün olarak kullanılır. Yüksek polaritesi ve geniş çözünürlük aralığı, onu birçok organik reaksiyon için ideal bir ortam yapar. Friedel-Crafts reaksiyonları, alkilasyon reaksiyonları ve nitril kimyası gibi birçok önemli reaksiyonda çözücü olarak kullanılır. Ayrıca, vitaminlerin (özellikle B vitamini) sentezinde önemli bir ara üründür. Aktif karbon üretiminde ve bazı pestisitlerin sentezinde de kullanılır.

6.3. Polimer ve Kauçuk Endüstrisi

Asetonitril, nitril kauçuk (NBR - akrilonitril-bütadien kauçuk) üretiminde kullanılan monomerdir. Nitril kauçuk, yağ ve solvent direnci yüksek olan özel bir kauçuk türüdür ve otomotiv, havacılık ve petrol endüstrilerinde conta, hortum ve O-ring gibi ürünlerde kullanılır. Ayrıca, çeşitli polimerlerin üretiminde ve işlenmesinde çözücü olarak kullanılır.

6.4. Batarya ve Elektrokimya

Asetonitril, yüksek dielektrik sabiti (36,6) ve iyonik iletkenliği nedeniyle lityum-iyon bataryalarda elektrolit çözücüsü olarak yaygın şekilde kullanılır. Lityum tuzlarını (LiPF₆, LiBF₄ gibi) iyi çözer ve bu tuzların iyonik iletkenliğini optimize eder. Ayrıca, süper kapasitörlerde ve diğer elektrokimyasal uygulamalarda da elektrolit çözücüsü olarak kullanılır.

6.5. Diğer Uygulamalar

7. SAĞLIK ETKİLERİ VE TOKSİKOLOJİ

Asetonitril, orta derecede toksik bir bileşiktir. Vücutta siyanür iyonuna (CN⁻) metabolize olması nedeniyle, akut zehirlenmelerde siyanür zehirlenmesi benzeri semptomlara neden olur.

7.1. Toksikolojik Veriler

7.2. Toksisite Mekanizması

Asetonitrilin toksisitesi, vücutta siyanür iyonuna (CN⁻) metabolize olmasından kaynaklanır. Metabolizma, sitokrom P450 enzim sistemi aracılığıyla gerçekleşir:

CH₃CN → HCN (hidrojen siyanür)

Hidrojen siyanür, mitokondriyal solunum zincirinde sitokrom c oksidaz enzimini inhibe ederek hücresel solunumu durdurur ve doku hipoksisine (oksijen yetersizliği) neden olur. Bu durum, siyanür zehirlenmesine benzer semptomlara yol açar.

7.3. Sağlık Etkileri

Akut Maruziyet:

Asetonitril Zehirlenmesi Belirtileri (Gecikmeli):

Asetonitril zehirlenmesi, siyanür zehirlenmesinden farklı olarak, maruziyetten 2-12 saat sonra semptomların ortaya çıkması ile karakterizedir. Bu gecikme, asetonitrilin siyanüre metabolize olması için geçen süreden kaynaklanır. Bu nedenle, asetonitril maruziyetinde semptomlar hemen olmasa bile tıbbi gözlem şarttır.

• Erken Belirtiler: Baş ağrısı, baş dönmesi, mide bulantısı, kusma, halsizlik, terleme.

• Geç Belirtiler (2-12 saat sonra): Solunum zorluğu, göğüs sıkışması, çarpıntı, bilinç bulanıklığı, konvülsiyonlar, solunum durması, koma, ölüm.

Kronik Maruziyet:

• Karaciğer ve böbrek hasarı (uzun süreli yüksek maruziyet)

• Cilt hassasiyeti ve dermatit

• Sinir sistemi etkileri (baş ağrısı, baş dönmesi, uyku bozuklukları)

8. İLK YARDIM ÖNLEMLERİ

9. GÜVENLİK BİLGİLERİ (GHS SINIFLANDIRMASI)

Sinyal Kelimesi: TEHLİKE

Tehlike İfadeleri (H-Codes):

Güvenlik İfadeleri (P-Codes):

10. YANGINLA MÜCADELE ÖNLEMLERİ

11. KAZARA DÖKÜLME ÖNLEMLERİ

12. DEPOLAMA VE KULLANIM

Asetonitril, +5°C ila +30°C arasında, serin, iyi havalandırılmış alanlarda, doğrudan güneş ışığından korunarak saklanmalıdır. Tutuşma kaynaklarından, ısıdan ve oksitleyicilerden uzak tutulmalıdır. Alkali metaller, asitler, bazlar, indirgeyiciler ve oksitleyiciler ile geçimsizdir. Statik elektrik birikimini önlemek için tüm kaplar ve ekipman topraklanmalıdır. Patlamaya dayanıklı elektrikli ekipman kullanılmalıdır. Kaplar sıkıca kapalı tutulmalı ve etiketleri okunaklı olmalıdır.

Kullanım Notları:

• İyi havalandırılmış alanlarda kullanın

• Tutuşma kaynaklarından uzak tutun

• Statik elektrik birikiminden kaçının

• Göz, cilt ve giysi ile temasından kaçının

• Buğuyu, buharı veya spreyi solumaktan kaçının

• Yalnızca uygun kişisel koruyucu ekipman ile kullanın

• Çevreye salınımından kaçının

• Siyanür zehirlenmesi riski; maruziyet durumunda hemen tıbbi yardım alın

13. TAŞIMA BİLGİLERİ

Asetonitril, UN 1648 numarası ile tehlikeli madde olarak sınıflandırılmıştır. Tehlike sınıfı 3 (Alevlenir Sıvı) ve Ambalaj Grubu II'dir. Taşıma sırasında ısı, kıvılcım, açık alev ve diğer tutuşma kaynaklarından uzak tutulmalıdır. Kaplar topraklanmalı ve bağlanmalıdır. Deniz kirletici olarak sınıflandırılmamıştır. Taşıma sırasında uygun etiketleme ve dokümantasyon gereklidir.

14. MEVZUAT BİLGİLERİ

Düzenleyici Durum:

15. DİĞER ADLARI VE VERİTABANI TANIMLAYICILARI

Veritabanı Tanımlayıcıları:

16. ÇEVRESEL BİLGİLER

Asetonitril, sucul organizmalar için orta derecede toksiktir. Biyobirikim potansiyeli düşüktür (LogP -0,34). Aerobik koşullarda biyobozunur. Su ve topraktan uçar ve atmosferde fotokimyasal oksidasyona uğrar. Atık bertarafı, yerel düzenlemelere göre yapılmalıdır; yakma önerilir. Kanalizasyonlara ve su kütlelerine deşarjından kaçınılmalıdır.

17. HAMMADDELER VE ALT ÜRÜNLER

17.1. Hammaddeler (Yukarı Akış)

17.2. Alt Ürünler (Aşağı Akış)

18. TOKSİKOLOJİK BİLGİLER (DETAYLI)

19. İŞYERİ GÜVENLİK ÖNLEMLERİ

20. ÖZET VE ÖNEMLİ UYARILAR

ÖZET:

Asetonitril (C₂H₃N, CAS 75-05-8) organik siyanür sınıfına ait, nitril grubu (-C≡N) içeren polar aprotik bir çözücüdür. Renksiz, berrak bir sıvı olup tatlı, eter benzeri bir kokusu vardır. Molekül ağırlığı 41,05 g/mol, yoğunluğu 0,7857 g/cm³, kaynama noktası 81-82°C ve parlama noktası 2°C'dir. Su, alkoller, eter, aseton, kloroform ve birçok organik çözücü ile tamamen karışabilir. Asetik asit amonolizi, asetilen amonolizi veya propilen ammoksidasyonu yan ürünü olarak üretilir. Başlıca kullanım alanları: HPLC çözücüsü, farmasötik ara ürün, organik sentez çözücüsü, nitril kauçuk (NBR) monomeri ve lityum-iyon batarya elektrolit çözücüsü. Sağlık açısından orta derecede toksiktir; vücutta siyanür iyonuna (CN⁻) metabolize olur ve siyanür zehirlenmesi benzeri semptomlara neden olur. Maruziyet sonrası semptomlar 2-12 saat gecikmeli başlayabilir. Son derece alevlenir (parlama noktası 2°C) ve buharı havayla patlayıcı karışımlar oluşturur (patlama sınırları %4,4-16,0). IARC Grup 3 (insanlar için sınıflandırılamaz). UN 1648 (Sınıf 3 - Alevlenir Sıvı, Ambalaj Grubu II) olarak sınıflandırılmıştır.

Temel Özellikler:

Başlıca Kullanım Alanları:

Toksikolojik Özet:

Temel Güvenlik Noktaları:

• SON DERECE ALEVLENİR: Parlama noktası 2°C; tüm tutuşma kaynaklarından uzak tutun

• PATLAYICI KARIŞIMLAR: Havayla patlayıcı karışımlar oluşturur (%4,4-16,0); patlamaya dayanıklı ekipman kullanın

• SİYANÜR ZEHİRLENMESİ: Vücutta siyanüre metabolize olur; semptomlar gecikmeli (2-12 saat) başlayabilir; maruziyet sonrası tıbbi gözlem şarttır

• TAHRİŞ EDİCİ: Göz, cilt ve solunum yollarında tahrişe neden olur

• DEPOLAMA: +5°C ile +30°C arasında, serin, iyi havalandırılmış alanda, tutuşma kaynaklarından uzakta saklayın

• KKD GEREKLİ: Kimyasal dayanıklı eldivenler, gözlükler, koruyucu giysi, tam yüz maskeli solunum cihazı

• GEÇİMSİZLİK: Alkali metaller, asitler, bazlar, oksitleyiciler ve indirgeyiciler ile geçimsizdir

KRİTİK UYARILAR:

Siyanür Zehirlenmesi Riski: Asetonitril, vücutta sitokrom P450 enzim sistemi tarafından hidrojen siyanüre (HCN) metabolize olur. Siyanür, mitokondriyal solunum zincirini inhibe ederek hücresel solunumu durdurur. Asetonitril zehirlenmesi, siyanür zehirlenmesinden farklı olarak maruziyetten 2-12 saat sonra semptomların ortaya çıkması ile karakterizedir. Bu gecikme, asetonitrilin siyanüre metabolize olması için geçen süreden kaynaklanır. Semptomlar arasında baş ağrısı, baş dönmesi, mide bulantısı, kusma, solunum zorluğu, konvülsiyonlar, bilinç kaybı ve ölüm bulunur. Maruziyet sonrası hemen tıbbi yardım alınmalı ve 12 saat boyunca semptom gözlemi yapılmalıdır. Siyanür antidotu (sodyum tiyosülfat, hidroksokobalamin) uygulaması gerekebilir.

Yanıcılık ve Patlama Riski: 2°C'lik parlama noktası ile asetonitril, son derece alevlenir bir sıvıdır. Buharları havadan ağırdır (buhar yoğunluğu 1,41) ve tutuşma kaynaklarına giderek geri tepmeye (flashback) neden olabilir. Patlama sınırları %4,4-16,0 (hacimce) aralığındadır. Statik elektrik birikimi tutuşmaya neden olabilir. Patlamaya dayanıklı elektrikli ekipman, uygun topraklama ve kıvılcım çıkarmayan aletler kullanın.

Gecikmeli Toksisite: Asetonitril zehirlenmesinin en tehlikeli yönlerinden biri, semptomların gecikmeli başlamasıdır. Maruziyet sonrası ilk saatlerde semptomlar hafif olabilir veya hiç olmayabilir. Bu durum, mağdurun maruziyeti hafife almasına ve tedaviyi geciktirmesine neden olabilir. Siyanür zehirlenmesi belirtileri (baş dönmesi, solunum zorluğu, bilinç kaybı) 2-12 saat sonra ani olarak ortaya çıkabilir. Bu nedenle, asetonitril maruziyetinde semptomlar hemen olmasa bile tıbbi gözlem şarttır.

Depolama ve Kararlılık: Asetonitril, alkali metaller, asitler, bazlar, indirgeyiciler ve oksitleyiciler ile geçimsizdir. Bu maddelerle temas, şiddetli reaksiyonlara ve patlamaya neden olabilir. +5°C ile +30°C arasında, serin, iyi havalandırılmış alanlarda, doğrudan güneş ışığından korunarak saklanmalıdır. Isı, tutuşma kaynakları ve oksitleyicilerden uzak tutulmalıdır.

HPLC Kullanımı: Asetonitril, HPLC mobil fazı olarak yaygın kullanılmaktadır. Ancak, yüksek saflıkta (%99,9+) asetonitril kullanılması, UV dedektörlerinde düşük gürültü ve yüksek hassasiyet için kritiktir. UV kesim noktası ~190 nm'dir, bu nedenle 200 nm altındaki dalga boylarında kullanımı UV absorbansı nedeniyle sınırlıdır. Ayrıca, asetonitril su ile karıştırıldığında ekzotermik (ısı açığa çıkaran) bir reaksiyon meydana gelir; bu nedenle karıştırma sırasında sıcaklık artışına dikkat edilmelidir.

Çevre: Asetonitril, sucul organizmalar için orta derecede toksiktir. Biyobirikim potansiyeli düşüktür. Su ve topraktan uçar ve atmosferde fotokimyasal oksidasyona uğrar. Kanalizasyonlara ve su kütlelerine deşarjından kaçınılmalıdır. Atık bertarafı, yerel düzenlemelere göre yapılmalıdır; yakma önerilir.

Önemli Beyan: Bu Teknik Veri Sayfası (TDS) yalnızca bilgilendirme amaçlıdır. Sağlanan bilgiler mevcut verilere dayanmaktadır ve doğru olduğuna inanılmaktadır. Ancak, kullanıcı ürünün kendi özel uygulamaları için uygunluğunu belirleme ve tüm geçerli düzenlemelere ve güvenlik gerekliliklerine uyma konusunda tek başına sorumludur. Tam güvenlik, kullanım, depolama ve mevzuat uyumluluğu bilgileri için her zaman üretici/tedarikçi tarafından sağlanan resmi Güvenlik Bilgi Formu'na (SDS/MSDS) başvurun. Kullanıcılar ürünü kendi proses ve uygulamalarında test etmekle yükümlüdür. Asetonitril ile çalışırken tüm yerel, ulusal ve uluslararası düzenlemelere uyulmalıdır. Asetonitril, siyanür zehirlenmesi riski taşır; uzman eğitimi olmadan kullanmayın.