Sintesi e reazioni dell’acido isocianico
L’acido isocianico è un composto organico caratterizzato dalla formula HNCO ed è un liquido incolore, volatile e tossico con un punto di ebollizione prossimo alla temperatura ambiente. Fu scoperto intorno al 1830 dai chimici tedeschi Liebig e Wöhler, che lo ottennero dalla decomposizione termica dell’acido cianurico secondo la reazione:
C3H3N3O3 → 3 HNCO
La struttura dell’acido isocianico vede il carbonio legato con un doppio legame all’ossigeno e all’azoto, che a sua volta è legato a un atomo di idrogeno.
Alla formula HCNO corrispondono anche acido cianico, acido fulminico e acido isofulminico. L’acido isocianico può formare legami a idrogeno e può dimerizzare secondo la reazione:
2 HNCO → (HCNO)2
Sintesi
L’acido isocianico può essere prodotto tramite diverse reazioni, tra cui la reazione tra cianato di potassio e cloruro di idrogeno, la decomposizione termica dell’urea e la reazione tra cianato di potassio o sodio e acido stearico.
Reazioni
L’acido isocianico idrolizza per dare ammoniaca e biossido di carbonio in presenza di catalizzatori costituiti da ossidi di metalli di transizione come TiO2 e V2O5. Può anche reagire con le ammine per formare le carbammidi, dando luogo alla reazione di carbamilazione delle proteine, che ne altera la struttura e la funzionalità.
Studi scientifici hanno evidenziato il coinvolgimento delle proteine carbamilate in patologie come l’insufficienza renale cronica e l’arteriosclerosi. L’acido isocianico è presente nel fumo di sigaretta, nello smog e durante gli incendi boschivi, e la sua presenza nell’atmosfera può esporre occhi e polmoni a rischi particolari.
Recenti studi condotti tramite spettrometria di massa hanno dimostrato la presenza di acido isocianico nell’atmosfera, evidenziando il suo potenziale impatto sulla salute umana, come problemi di cataratta e malattie cardiovascolari.
L’uso di energie rinnovabili può contribuire al peggioramento della qualità dell’aria a causa dell’emissione di inquinanti derivati dalla combustione, inclusa la produzione di acido isocianico.