氰化物通常指包含氰根離子的無機(jī)化合物，氰根離子是由一個碳原子和一個氮原子以三鍵形式相連的陰離子，[1]是一氧化碳和分子氮的等電子體。常見的氰化鈉和***等化合物都屬于無機(jī)物氰化物，有劇毒。[2]氫氰酸，也稱為氰化氫，或HCN，是一種工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)的高度不穩(wěn)定的液體，通常是通過氰化物鹽的酸化獲得的。有機(jī)的氰化物通常被稱為腈。在腈類中，氰基通過一個共價(jià)鍵與另一個碳原子相連。例如，在乙腈化合物中，氰基與甲基（CH3）成鍵。因?yàn)殡骖惢衔锊会尫徘韪x子，它們的毒性通常比氰化物鹽小得多。

在IUPAC命名法，有機(jī)化合物有一個–C≡N的官能團(tuán)的化合物被稱為腈。因此，腈是有機(jī)化合物。[1][2]最簡單的例子是乙腈（?），也稱為甲基氰化物。腈通常不釋放氰根離子。羥基和氰基鍵合在同一個碳上的官能團(tuán)被稱為氰醇，與腈不同，氰醇會釋放氫氰酸。在無機(jī)化學(xué)中，含?的鹽被稱為氰化物。氰化物中雖然含有一個碳原子，依舊被認(rèn)為是無機(jī)物。

? ? ?? 氰化物這個詞來源于希臘語kyanos，意思是深藍(lán)色，因?yàn)樗紫仁峭ㄟ^加熱普魯士藍(lán)得到的。

普魯士藍(lán)

2?來源編輯

2.1?自然界

? ? ?? 氰化物由某些細(xì)菌、真菌和藻類產(chǎn)生，并且存在于許多植物中。在某些種子和果核中發(fā)現(xiàn)了大量的氰化物，例如苦杏仁、杏、蘋果、桃等。[3]在植物中，氰化物通常以氰苷的形式與糖分子鍵合，以保護(hù)植物免受食草動物的捕食。木薯根(也叫木薯)，是一種生長在熱帶國家的重要食物，是制作木薯粉的基礎(chǔ)，類似于馬鈴薯，也含有氰苷。[4][5]

含有氰化物的苦杏仁

? ? ?? 馬達(dá)加斯加的竹子可產(chǎn)生氰化物來防止動物捕食。但相應(yīng)的，當(dāng)?shù)爻灾褡拥慕鹬窈飳η杌镆灿泻芨叩哪褪苄浴?/p>

2.2?星際物質(zhì)

? ? ?? 在星際空間中已發(fā)現(xiàn)氰化物自由基?。[6]氰化物自由基通常用于測量星際氣體云的溫度。[7]

2.3?熱解和燃燒產(chǎn)物

? ? ?? 氰化氫是由某些物質(zhì)在缺氧狀態(tài)下燃燒或熱解產(chǎn)生的。例如，在內(nèi)燃機(jī)的排氣處或是煙草煙霧中可以檢測到氰化氫。某些塑料，特別是丙烯腈衍生物，在加熱或燃燒時也會釋放氰化氫。[8]

3?化學(xué)特性編輯

3.1?配位化學(xué)

? ? ?? 氰化物陰離子是許多過渡金屬的配體。[9]金屬對這種陰離子的高親和力可歸因于其負(fù)電荷、致密性和參與π鍵的能力。眾所周知的配位體包括:

• 六氰化物??，形狀是八面體。

• 四氰化合物??，形狀是正方形平面；

• 二氰化合物??，形狀是線性。

? ? ?? 在氰化物配位化合物中，最重要的是八面體配位化合物亞鐵***和普魯士藍(lán)色素，由于氰化物與中心鐵原子的緊密結(jié)合，他們基本上是無毒的。[10]普魯士藍(lán)最初是在1706年左右，通過加熱含鐵、碳和氮的物質(zhì)偶然制得的，可用于染色等。?

3.2?有機(jī)衍生物

? ? ?? 由于氰化物陰離子的高親核性，氰基容易通過取代鹵化物基團(tuán)被引入有機(jī)分子（例如氯甲烷上的氯化物）。一般來說，有機(jī)氰化物被稱為腈。因此，乙氰（CH3CN）也可被稱為甲基氰化物。在有機(jī)合成中，氰化物是C-1的合成子，即它可用于將碳鏈延長一個單位，同時保持被官能化的能力。

• ??之后 ? ? ? ? ? ? ? ? ?
  

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3.3?制備

? ? ?? 氰化物的主要制備方法是 Andrussow 氧化反應(yīng)，在氧氣和鉑催化劑的作用下，從甲烷和氨中生產(chǎn)氣態(tài)氰化氫。[11][12]

• ??

? ? ?? 氰化鈉是通過氫氧化鈉和氰化氫反應(yīng)生產(chǎn)的[13]

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3.4?檢測方法

1、普魯士藍(lán)法

? ? ?? 將硫酸亞鐵加入到溶液中，而后用用無機(jī)酸酸化。產(chǎn)生普魯士藍(lán)即證明存在氰化物。

2、二甲基亞砜中的對苯醌法

? ? ? 將溶液滴入含有對苯醌的DMSO中，用紫外光照射，如果發(fā)出綠色/藍(lán)色光，即證明存在氰化物。

3、銅和芳香胺法

? ? ? 在樣品中加入二價(jià)銅和芳香胺，顯示藍(lán)色即證明存在氰化物。氰化亞銅溶解性差。

4、類咕啉比色法

? ? ? 氰化物與類咕啉的鈷中心絡(luò)合導(dǎo)致顏色從橙色變?yōu)樽仙?，可以肉眼進(jìn)行半定量檢測。通過紫外-可見光譜可精確定量。這種方法適用于分析水、廢水、血液和食品中的氰化物。此外，該技術(shù)也無毒害效果。

5、氣體擴(kuò)散流動注射分析—電流測量技術(shù)

? ? ? 樣品通過一個疏水氣體擴(kuò)散膜，選擇性地只允許HCN通過。透過膜的HCN被吸收到堿性載體溶液中，該溶液將氰根輸送到電流檢測器中，并由檢測器精確測量氰化物濃度。由酸性試劑、配體或初步紫外輻射確定的樣品預(yù)處理，可分別得到游離氰化物、有效氰化物和總氰化物。這一流動注射分析方法相對簡單，并且不需要耗時的蒸餾，同時減緩了蒸餾高熱所產(chǎn)生的干擾。

4?生物特性編輯

4.1?毒性

? ? ?? 許多氰化物毒性很高。氰化物陰離子是細(xì)胞色素C氧化酶（也稱為aa3）在電子傳遞鏈的第四復(fù)合體（發(fā)現(xiàn)于真核細(xì)胞線粒體膜）的抑制劑。它附著在蛋白質(zhì)中的鐵上。氰化物與這種酶的結(jié)合阻止了電子從細(xì)胞色素C轉(zhuǎn)移到氧。結(jié)果，電子傳輸鏈被破壞，這意味著細(xì)胞不能再通過有氧呼吸的方式制造ATP，以提供能量。[14]高度依賴于有氧呼吸的組織，例如中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心臟，受到的影響最大。這是組織毒性缺氧的一個例子。[15]

? ? ?? 最危險(xiǎn)的化合物是氫氰酸這種氣體，吸入便會致死。因此，在處理氰化氫時，必須佩戴由外部氧氣源提供的空氣呼吸器。[8]氰化氫是通過向含有氰化物鹽的溶液中加入酸而產(chǎn)生的，因此氰化物的堿性溶液使用起來更安全，它們不會釋放氰化氫氣體。氰化氫也可能在聚氨酯的燃燒中產(chǎn)生，所以聚氨酯不建議用于家庭、飛機(jī)等地方?？诜倭壳杌锕腆w或低至200毫克的氰化物溶液，又或是暴露于含270ppm的氰化物氣體中，足以在幾分鐘內(nèi)造成死亡。[15]

? ? ?? 有機(jī)的腈不容易釋放氰化物離子，因此毒性低。相比之下，如三甲硅基氰化物（?）等化合物，當(dāng)與水接觸時，很容易釋放出氰化氫或氰根離子。

4.2?解毒

? ? ?? 羥鈷胺與氰化物反應(yīng)生成氰鈷胺素，可被腎臟安全清除。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是避免了高鐵血紅蛋白的形成，這種解毒劑以品牌名稱氰基包出售，并于2006年獲得美國食品和藥物管理局的批準(zhǔn)。[16]?

? ? ?? 一個舊的氰化物解毒劑包括三種物質(zhì)：亞硝酸戊酯珍珠（吸入給藥），亞硝酸鈉和硫代硫酸鈉。解毒劑的目標(biāo)是產(chǎn)生大量的鐵離子（Fe3+），并與細(xì)胞色素a3競爭氰化物（這樣氰化物會結(jié)合解毒劑，而不是酶）。亞硝酸鹽將血紅蛋白氧化到高鐵血紅蛋白，它與細(xì)胞色素氧化酶競爭氰根離子，氰基高鐵血紅蛋白的形成促使細(xì)胞色素氧化酶的恢復(fù)。從體內(nèi)去除氰化物的主要機(jī)制是通過線粒體硫氰酸酶，將氰化物轉(zhuǎn)化為硫氰酸鹽，而硫氰酸鹽是一種相對無毒的分子，由腎臟排泄。為了加速解毒，用硫代硫酸鈉來提供生產(chǎn)硫氰酸酶的硫供體。[17]?

5?應(yīng)用編輯

5.1?采礦

? ? ?? 氰化物主要是用來開采金、銀等礦物，它有助于溶解這些金屬及其礦石。在氰化過程中，精細(xì)研磨的高品質(zhì)礦石與氰化物混合（濃度約為每噸兩千克NaCN）；低品質(zhì)礦石被堆成堆，并噴灑氰化物溶液（濃度約為每噸一千克NaCN）。貴金屬與氰化物陰離子絡(luò)合，形成可溶性衍生物，如[Au(CN)]2]?和[Ag(CN)2]?。[13]

• 
  

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? ? ?? 銀通常以硫化物的形式存在，在這種情況下不需要氧氣還原。

• 
  

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? ? ?? 將含有這些離子的“富液”從固體中分離出來，剩余固體被丟棄到尾礦池或廢堆中，可回收的金屬已被去除。通過用鋅粉塵還原或活性炭吸附，從“富液”中回收金屬。這個過程會導(dǎo)致環(huán)境和健康問題。隨著金礦尾礦池溢出，出現(xiàn)了許多環(huán)境災(zāi)難。水道的氰化物污染也造成了許多人類和水生物種死亡的案例。

氰化物水溶液會迅速水解，尤其是在陽光下。它可以動員一些重金屬，如汞。金也可以與砷黃鐵礦（FeAsS）結(jié)合，砷黃鐵礦類似于黃鐵礦（愚人金），其中一半的硫原子被砷取代。含金的毒砂礦石對無機(jī)氰化物也有類似的反應(yīng)。

? ? ?? 氰化物也用于電鍍，在電解液中金屬離子沉積之前，它可以起到穩(wěn)定金屬離子的作用。

5.2?工業(yè)有機(jī)化學(xué)

? ? ?? 一些腈是大規(guī)模生產(chǎn)的，例如己二腈是尼龍的前體。這種化合物通常通過氰化氫和烯烴的結(jié)合產(chǎn)生，即氫氰化:

5.3?醫(yī)療

? ? ?? 氰化物硝普鈉主要用于臨床化學(xué)中以測量尿酮體，主要作為糖尿病患者的隨訪。有時，它也被用于緊急醫(yī)療情況下，使人體的血壓迅速下降；它還在血管研究中用作血管擴(kuò)張劑。人造維生素B12中的鈷含有氰化物配體，作為凈化過程的產(chǎn)物；在維生素分子被激活用于生化作用之前，人體必須清除這種物質(zhì)。在第一次世界大戰(zhàn)期間，日本一些醫(yī)生曾短暫使用氰化銅化合物來治療肺結(jié)核和麻風(fēng)病。[18]?

5.4?防治害蟲

? ? ?? M44氰化物裝置在美國用于殺死郊狼和其他犬類。[19]在新西蘭，氰化物也用于害蟲控制，特別是對于負(fù)鼠，一種引進(jìn)的有袋動物，威脅著當(dāng)?shù)匚锓N的保護(hù)，并在牛群中傳播肺結(jié)核。同時氰化物會殺死本地鳥類，包括瀕臨滅絕的幾維鳥。[20]氰化物也能有效控制尤金袋鼠，另一種新西蘭引入的有袋動物害蟲。[21]在新西蘭儲存、處理和使用氰化物都需要許可證。

5.5?建材用途

? ? ?? 亞鐵***用于在雕塑的最后加工階段，使鑄造的青銅雕塑顯藍(lán)色。它本身會產(chǎn)生非常深的藍(lán)色，并經(jīng)常與其他化學(xué)物質(zhì)混合，以達(dá)到所需的色調(diào)（通常需要佩戴標(biāo)準(zhǔn)安全設(shè)備：橡膠手套、安全眼鏡和呼吸器后，使用噴燈和漆刷進(jìn)行噴涂）。混合物中氰化物的實(shí)際含量會根據(jù)每個鑄造廠使用的配方不同而有所差別。

氰化物也用于珠寶制作和某些類型的攝影，例如深褐色調(diào)色。

? ? ?? 氰化物用作熏蒸船只的殺蟲劑，[22]也可以用來殺死建筑中的螞蟻或是老鼠。[23][24]

5.6?食品添加劑

? ? ?? 由于與鐵絡(luò)合的穩(wěn)定性、亞鐵氰化物（亞鐵氰化鈉 E535、亞鐵*** E536和亞鐵氰化鈣 E538[25]）在人體內(nèi)不會分解至致命水平，可應(yīng)用于食品工業(yè)生產(chǎn)中，例如食鹽中的抗結(jié)塊劑。[26]

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