Amonium serium(IV) nitrat

Amonium serium(IV) nitrat
Amonium serium(IV) nitrat
Nama
Nama IUPAC
Diamonium serium(IV) nitrat
Nama lain
Seri amonium nitrat
CAN
Diamonium heksanitratoserat(IV)
Penanda
Model 3D (JSmol)
3DMet {{{3DMet}}}
ChemSpider
Nomor EC
Nomor RTECS {{{value}}}
UNII
  • InChI=1S/Ce.6NO3.2H3N/c;6*2-1(3)4;;/h;;;;;;;2*1H3/q+4;6*-1;;/p+2
    Key: XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P
  • InChI=1/Ce.6NO3.2H3N/c;6*2-1(3)4;;/h;;;;;;;2*1H3/q+4;6*-1;;/p+2
    Key: XMPZTFVPEKAKFH-SKRXCDHZAV
  • [Ce+4].O=[N+]([O-])[O-].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH4+].[NH4+]
Sifat
[NH
4]
2[Ce(NO
3)
6]
Massa molar 548,22 g·mol−1
Penampilan Kristal oranye kemerahan
Titik lebur 107 hingga 108 °C (225 hingga 226 °F; 380 hingga 381 K)
141 g/100 mL (25 °C)
227 g/100 mL (80 °C)
Struktur
Monoklinik
Ikosahedral
Bahaya
Piktogram GHS GHS03: OksidatorGHS07: Tanda Seru[1]
Keterangan bahaya GHS {{{value}}}
H272, H302, H315, H319, H335
P220, P261, P305+351+338
Senyawa terkait
Senyawa terkait
 Amonium nitrat
Serium(IV) oksida
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
Referensi

Amonium serium(IV) nitrat, juga dikenal sebagai seri amonium nitrat (bahasa Inggris: ceric ammonium nitrate, CAN), adalah sebuah senyawa anorganik dengan rumus (NH
4)
2[Ce(NO
3)
6]. Garam serium berwarna oranye kemerahan yang larut dalam air ini adalah agen pengoksidasi khusus dalam sintesis organik dan oksidan standar dalam analisis kuantitatif.

Pembuatan, sifat, dan struktur

Anion [Ce(NO
3)
6]2− dihasilkan dengan melarutkan Ce
2O
3 dalam asam nitrat (HNO
3) yang panas dan pekat.[2]

Garam ini terdiri dari anion heksanitratoserat(IV) ([Ce(NO
3)
6]2−) dan sepasang kation amonium (NH+
4). Ion amonium tidak terlibat dalam reaksi pengoksidasian garam ini. Dalam anion [Ce(NO
3)
6]2−, setiap gugus nitrat mengelat atom serium dengan cara bidentat seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Anion heksanitratoserat
Model bola-dan-tongkat[3][4]

Anion [Ce(NO
3)
6]2− memiliki simetri molekuler Th (Oh yang diidealkan). Inti CeO
12 memiliki bentuk ikosahedron.[4]

Ce4+ adalah agen pengoksidasi satu elektron yang kuat. Dalam hal potensial redoksnya (E° ≈ 1,61 V vs. N.H.E.), ia adalah agen pengoksidasi yang lebih kuat daripada Cl
2 (E° ≈ 1,36 V). Beberapa reagen yang stabil di rak adalah oksidan yang lebih kuat. Dalam proses redoks, Ce(IV) diubah menjadi Ce(III), perubahan satu elektron, yang ditandai dengan memudarnya warna larutan dari oranye menjadi kuning pucat (asalkan substrat dan produk tidak berwarna kuat).

Aplikasi dalam kimia organik

Dalam sintesis organik, CAN berguna sebagai oksidan untuk banyak gugus fungsi (alkohol, fenol, dan eter) serta ikatan C–H, terutama senyawa benzil. Alkena mengalami dinitroksilasi, meskipun hasilnya bergantung pada pelarut. Kuinon dihasilkan dari katekol dan hidrokuinon dan bahkan nitroalkana teroksidasi.[5][6]

CAN memberikan alternatif untuk reaksi Nef; misalnya, untuk sintesis ketomakrolida di mana reaksi samping yang rumit biasanya ditemui saat menggunakan reagen lain. Halogenasi oksidatif dapat dipromosikan oleh CAN sebagai oksidan in situ untuk brominasi senyawa benzil, serta iodinasi turunan urasil dan keton.

Untuk sintesis senyawa heterosiklik

Jumlah katalitik dari CAN berair memungkinkan sintesis turunan kuinoksalina yang efisien. Kuinoksalina dikenal dengan aplikasinya sebagai pewarna, semikonduktor organik, dan agen pembelah DNA. Turunan ini juga merupakan komponen dalam antibiotik seperti ekinomisin dan aktinomisin. Reaksi tiga komponen yang dikatalisis CAN antara anilina dan alkil vinil eter memberikan jalan masuk yang efisien ke dalam 2-metil-1,2,3,4-tetrahidrokuinolina dan kuinolina yang sesuai yang diperoleh menurut aromatisasi mereka.

Sebagai reagen deproteksi

CAN secara tradisional digunakan untuk melepaskan ligan organik dari karbonil logam. Dalam prosesnya, logam dioksidasi, CO berevolusi, dan ligan organik dilepaskan untuk manipulasi lebih lanjut.[7] Sebagai contoh, dengan reaksi Wulff–Dötz, alkuna, karbon monoksida, dan karbena kromium digabungkan untuk membentuk kompleks apit setengah[8][9] dan ligan fenol dapat diisolasi melalui oksidasi CAN ringan.

CAN digunakan untuk membelah para-metoksibenzil dan 3,4-dimetoksibenzil eter, yang merupakan gugus proteksi untuk alkohol.[10][11] Diperlukan dua ekuivalen CAN untuk setiap ekuivalen para-metoksibenzil eter. Alkohol dilepaskan, dan para-metoksibenzil eter berubah menjadi para-metoksibenzaldehida. Persamaan setimbangnya adalah sebagai berikut:

2 [NH
4]
2[Ce(NO
3)
6] + H
3COC
6H
4CH
2OR + H
2O → 4 NH+
4 + 2 Ce3+ + 12 NO−
3 + 2 H+
 + H
3COC
6H
4CHO + HOR

Aplikasi lainnya

CAN juga merupakan komponen pengetsa krom,[12] bahan yang digunakan dalam produksi fotolindung (photomask) dan penampil kristal cair (LCD).[butuh rujukan]

Referensi

  1. ^ Sigma-Aldrich Co., Ammonium cerium(IV) nitrate. Diakses tanggal 11 Februari 2024.
  2. ^ Smith, G.Frederick (June 1963). "An improved preparation of ammonium hexanitratocerate(IV) and routine analytical testing procedure to prove primary reference standard purity". Talanta (dalam bahasa Inggris). 10 (6): 709–710. doi:10.1016/0039-9140(63)80093-4. 
  3. ^ "CSD Entry 1598999, ICSD Entry 22219, H8CeN8O18". Cambridge Structural Database: Access Structures. Cambridge Crystallographic Data Centre. Diakses tanggal 11 Februari 2024. 
  4. ^ a b Thomas A. Beineke; J. Delgaudio (1968). "Crystal structure of ceric ammonium nitrate". Inorg. Chem. 7 (4): 715–721. doi:10.1021/ic50062a020. 
  5. ^ Nair, Vijay; Deepthi, Ani (2007). "Cerium(IV) Ammonium NitrateA Versatile Single-Electron Oxidant". Chemical Reviews. 107 (5): 1862–1891. doi:10.1021/cr068408n. PMID 17432919. 
  6. ^ Sridharan, Vellaisamy; Menéndez, J. Carlos (2010). "Cerium(IV) Ammonium Nitrate as a Catalyst in Organic Synthesis". Chemical Reviews. 110 (6): 3805–3849. doi:10.1021/cr100004p. PMID 20359233. 
  7. ^ L. Brener, J. S. McKennis, and R. Pettit "Cyclobutadiene in Synthesis: endo-Tricyclo[4.4.0.02,5]deca-3,8-diene-7,10-dione" Org. Synth. 1976, 55, 43.DOI:10.15227/orgsyn.055.0043
  8. ^ Waters, M.; Wulff, W. D. (2008). "The Synthesis of Phenols and Quinones via Fischer Carbene Complexes". Organic Reactions. 70 (2): 121–623. doi:10.1002/0471264180.or070.02. 
  9. ^ Dötz, K. H. (1983). "Carbon–Carbon Bond Formation via Carbonyl-Carbene Complexes". Pure and Applied Chemistry. 55 (11): 1689–1706. doi:10.1351/pac198355111689 alt=Dapat diakses gratis. 
  10. ^ Boons, Geert-Jan.; Hale, Karl J. (2000). Organic Synthesis with Carbohydrates (1st ed.) Sheffield, England: Sheffield Academic Press. pp.33
  11. ^ Kocienski, Phillip J. (1994). Protecting Groups Stuttgart, New York Georg Thieme Verlag. hlm. 8–9, 52–54
  12. ^ Walker, Perrin; William H. Tarn (1991). CRC Handbook of Metal EtchantsAkses gratis dibatasi (uji coba), biasanya perlu berlangganan. hlm. 287–291. ISBN 0-8493-3623-6. 

Pranala luar
Kembali kehalaman sebelumnya