氰化亚铜的化学性质和应用

发布日期:2023/2/24 13:08:06

氰化亚铜，英文名为Copper(I) Cyanide，常温常压下是一种白色粉末或晶体，有时也呈灰色或蓝色。氰化亚铜几乎不溶于水，但在碱性溶液中易溶解，它可以溶解在有机溶剂如乙腈、二甲基甲酰胺等中，也可以溶解在氰化钾或氰化钠溶液中。氰化亚铜主要用于电镀铜及其合金，医药上作抗结核药和其他药物的原料。

稳定性

氰化亚铜（CuCN）相对来说比较不稳定，在空气中容易受到氧化而分解，因此在储存和使用时需要注意保护。氰化亚铜的分解主要是由于氧化剂的作用，如空气中的氧气、水和酸等。分解的产物包括氰化铜、氰化氢和氮气等。

应用

氰化亚铜（CuCN）在有机合成中有广泛的用途，是一种常用的亲电氰基源。首先该化合物可以进行氰化反应，氰化亚铜可以作为亲电氰基源，与一些电子丰富的化合物发生氰化反应，如酯、醛、酰胺等。氰化反应通常在碱性条件下进行，生成相应的腈化合物。该化合物该可以参与金属有机化学反应，例如氰化亚铜可以与有机卤化物、烯烃和炔烃等发生金属有机化学反应，生成相应的铜有机物。氰化亚铜还可以作为反应催化剂，在一些有机合成反应中发挥催化作用，如Sonogashira偶联反应：氰化亚铜可以和钯催化剂一起促进芳香炔和烷基或芳香卤代烃的反应，形成C-C键。Ullmann偶联反应：氰化亚铜可以和铜催化剂一起催化芳香卤代烃之间的偶联反应，形成C-C键。本品在氰化物镀铜的电镀液中作络合剂，镀液的分散性和覆盖性较好，镀层结晶细致，而且镀渡呈碱性，有一定的去污性。对于钢铁制品和锌制品等基体金属上直接电镀铜层可获得结合力良好的镀层。总之，氰化亚铜在有机合成中有广泛的应用，可以作为重要的反应中间体和催化剂，对有机合成研究和应用有着重要的贡献。[1]

氰化亚铜的应用

图1 氰化亚铜的应用

往一个干燥的反应瓶中，将CuCN（80.0mmol）和LiCl（160mmol，6.77g）混合在一起，然后将反应混合物加热至140℃，真空下干燥5小时。然后将其冷却，再向反应混合物中加入干燥的四氢呋喃（80毫升），继续搅拌直到盐类溶解，获得CuCN-2LiCl溶液（1.00M）。[2]

生物毒性

作为一种氰化物质，氰化亚铜是一种有剧毒的化学物质，其毒性主要来自于其释放出的氰离子。氰离子可以与体内的铁离子结合形成氰化铁，影响细胞内的正常生化反应，抑制细胞内呼吸链的功能，导致机体缺氧和能量不足。此外，氰离子还可以与体内的硫离子结合形成硫氰酸盐，干扰体内的代谢和能量转换。当氰化亚铜进入体内时，它会迅速被代谢为氰离子，并迅速进入血液循环。氰离子的半衰期很短，通常只有几分钟，但其毒性很强，少量氰离子就足以导致严重的中毒反应。氰离子主要通过呼吸道吸入或消化道摄入进入体内，也可以通过皮肤吸收。氰化亚铜的毒性与其剂量和暴露时间有关，严重中毒的症状包括头痛、恶心、呕吐、意识模糊、惊厥、心悸、呼吸困难和死亡等。因此，使用氰化亚铜时必须注意防护措施，避免接触皮肤、吸入氰化亚铜粉尘或气体，严格控制剂量和操作时间。