Il cianuro di litio è il sale di litio dell'acido cianidrico, la cui formula minima è LiCN. A temperatura ambiente si presenta di solito come una polvere bianca, ma può anche essere ottenuto come cristalli ortorombici incolori.
Questo sale viene comunemente utilizzato come reagente in reazioni inorganiche e organometalliche e può essere riscontrato nell'ambiente naturale in quanto si forma dalla reazione del litio con l'acetonitrile, due composti presenti nelle batterie litio-zolfo.
Proprietà Il cianuro di litio è un sale che comprende il catione metallico monovalente più piccolo (Li+) e un anione come il cianuro (−C≡N) che è un nucleofilo particolarmente reattivo e versatile.
In forma anidra, questo sale è igroscopico e molto sensibile all'umidità. È molto solubile in acqua, ma è discretamente solubile anche in solventi organici come la N,N-dimetilformammide (DMF) e il tetraidrofurano (THF).
Struttura cristallina Un'analisi diffrattometrica ai raggi X su un monocristallo ha mostrato che LiCN cristallizza nel sistema ortorombico, gruppo spaziale P21cn, con una cella elementare di dimensioni a = 373 pm, b = 652 pm, c = 873 pm, con Z = 4 (4 unità LiCN nella cella). In essa lo ione Li+ appare complessivamente tetracoordinato, essendo circondato da 1 atomo C e 3 atomi N, posti ai vertici di un tetraedro irregolare; a sua volta, ogni ione −CN è circondato asimmetricamente da 4 ioni litio.
La distanza Li-C è di 211 pm, mentre le tre distanze Li-N sono di 206 pm; questo, secondo gli autori, indica che la densità elettronica trasferita dal litio è per la maggior parte localizzata sugli atomi di azoto formalmente neutri, invece che sul C formalmente negativo. Tuttavia l'impaccamento degli ioni nella cella è lasco, con vari spazi vuoti e con una densità calcolata di 1,025 g/cm3, un valore molto minore rispetto a quelli NaCN e KCN (≈ 1,60 e ≈ 1,52) che cristallizzano nella struttura di NaCl, con entrambi gli ioni esacoordinati. Anche il punto di fusione è molto basso (160 °C) per un composto essenzialmente ionico come questo sale, anche se paragonato con i punti di fusione di NaCN e KCN (≈ 564 °C e ≈ 634 °C). La bassa densità e il basso punto di fusione sono ritenuti conseguenza della struttura cristallina poco compatta di questo sale.
Il cianuro di litio si decompone a formare cianammide e carbonio quando viene riscaldato a temperature vicine ma non superiori a 600 °C. In presenza di acidi , il cianuro di litio libera fumi tossici di acido cianidrico.
Preparazione Soluzioni acquose di cianuro di litio possono essere ottenute trattando l'idrossido di litio (o anche l'ossido) con acido cianidrico:
LiOH + HCN → LiCN + H2O
Il sale anidro, che è notevolmente igroscopico, richiede più cura; un metodo prevede la reazione tra litio metallico e cianuro di argento; si può anche ottenere dalla reazione dell'idruro di litio (LiH) con acido cianidrico (HCN) in soluzione benzenica e, più convenientemente, dalla reazione dell'idruro di litio con la cianidrina dell'acetone ((CH3)2C(OH)CN).
Reazioni Questo composto viene utilizzato comunemente come reagente in chimica organica nelle reazioni di cianazione e può essere utilizzato anche in ambiente non acquoso. Ad esempio, i nitrili possono essere ottenuti con rese elevate a partire dagli alogenuri alchilici (bromuri o ioduri) operando a riflusso utilizzando il tetraidrofurano come solvente:
R-X + LiCN -> R-CN + LiX Queste reazioni di sostituzione di un alogenuro con un cianuro sono in generale condotte usando il cianuro di argento (AgCN), che però in alcuni casi è inefficace, come ad esempio in Ph2P(=O)Cl, Ph2P(=S)Cl e Ph2SiCl2; in tali casi l'uso di LiCN anidro permette di effettuare la sostituzione desiderata.
Voci correlate
Litio Cianuro Acido cianidrico Cianuro di sodio Cianuro di potassio Cianuro di argento Idruro di litio
Altri progetti
Note
Categoria:Cianuri