نترات الأمونيوم السيريوم

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

نترات الأمونيوم السيريومية (CAN) هي مركب غير عضوي صيغته الكيميائية (NH₄ ) ₂ [ Ce (NO₃ ) ₆ ] . هذا الملح السيريومي ذو اللون البرتقالي المحمر، القابل للذوبان في الماء، هو عامل مؤكسد متخصص في التخليق العضوي ومؤكسد قياسي في التحليل الكمي .

التحضير والخصائص والبنية

يتم توليد الأنيون [ Ce (NO3 ) 6 ] 2− عن طريق إذابة Ce2O3 في حمض النيتريك الساخن والمركز ( HNO3 ) . [ 2 ]

يتكون الملح من أنيون سداسي نترات السيريوم (IV) [ Ce(NO₃ ) ₆ ] ²⁻ وزوج من كاتيونات الأمونيوم NH₄⁺ . لا تشارك أيونات الأمونيوم في تفاعلات الأكسدة لهذا الملح. في الأنيون، ترتبط كل مجموعة نترات بذرة السيريوم برابطة ثنائية السن كما هو موضح أدناه:

أنيون سداسي نترات السيرات
نموذج الكرة والعصا [ 3 ] [ 4 ]

يتمتع الأنيون [ Ce(NO3 ) 6 ] 2− بتناظر جزيئي T h (مثالي O h ) . تحدد نواة CeO12 شكلًا عشريني الوجوه . [ 4 ]

يُعدّ السيريوم الرباعي (Ce⁴⁺ ) عامل مؤكسد قوي أحادي الإلكترون . وبالنظر إلى جهد الأكسدة والاختزال الخاص به ( E ° ≈ 1.61 فولت مقابل قطب الهيدروجين القياسي )، فهو عامل مؤكسد أقوى من الكلور ( Cl₂ ) ( E ° ≈ 1.36 فولت ). وقليلٌ من الكواشف المستقرة على الرفوف تتمتع بقدرة مؤكسدة أقوى منه. في عملية الأكسدة والاختزال، يتحول السيريوم الرباعي (Ce(IV)) إلى السيريوم الثلاثي (Ce(III))، وهو تغيير أحادي الإلكترون، ويُشار إليه بتلاشي لون المحلول من البرتقالي إلى الأصفر الباهت (شريطة ألا يكون كلٌّ من المادة المتفاعلة والناتج ملونين بشدة).

تطبيقات في الكيمياء العضوية

في التخليق العضوي، يُعدّ نترات الأمونيوم السيريوم (CAN) عامل مؤكسد مفيدًا للعديد من المجموعات الوظيفية ( الكحولات ، والفينولات ، والإيثرات ) بالإضافة إلى روابط الكربون-هيدروجين، وخاصةً تلك البنزيلية. تخضع الألكينات لعملية إضافة مجموعتي نيترو، على الرغم من أن الناتج يعتمد على المذيب. تُنتَج الكينونات من الكاتيكولات والهيدروكينونات ، بل وتخضع النيتروألكانات أيضًا للأكسدة. [ 5 ] [ 6 ]

يُوفّر نترات الأمونيوم السيريومية (CAN) بديلاً لتفاعل نيف ؛ على سبيل المثال، في تخليق الكيتوماكروليد حيث تُصاحب التفاعلات الجانبية المُعقّدة عادةً عند استخدام كواشف أخرى. يُمكن تحفيز الهلجنة التأكسدية بواسطة نترات الأمونيوم السيريومية (CAN) كمؤكسد موضعي لبرومة البنزيل، ويودنة الكيتونات ومشتقات اليوراسيل .

لتخليق المركبات الحلقية غير المتجانسة

تسمح كميات حفزية من محلول نترات الأمونيوم السيريوم المائي بتخليق مشتقات الكينوكسالين بكفاءة عالية . وتُعرف الكينوكسالينات بتطبيقاتها كأصباغ، وأشباه موصلات عضوية ، وعوامل لتكسير الحمض النووي. كما تُعد هذه المشتقات مكونات في المضادات الحيوية مثل الإكينوميسين والأكتينوميسين . يوفر التفاعل الثلاثي المكونات المحفز بواسطة نترات الأمونيوم السيريوم بين الأنيلينات وإيثرات الألكيل فينيل مدخلاً فعالاً إلى 2-ميثيل-1،2،3،4-رباعي هيدروكينولين والكينولينات المقابلة التي يتم الحصول عليها من خلال أرمتتها .

ككاشف لإزالة الحماية

يُستخدم نترات الأمونيوم السيريوم (CAN) تقليديًا لتحرير الروابط العضوية من كربونيلات المعادن . في هذه العملية، يتأكسد المعدن، وينطلق أول أكسيد الكربون، ويُحرر الرابط العضوي لمزيد من المعالجة. [ 7 ] على سبيل المثال، في تفاعل وولف-دوتز ، يُدمج الألكاين وأول أكسيد الكربون وكاربين الكروم لتكوين معقد نصف ساندويتش من الكروم [ 8 ] [ 9 ]، ويمكن عزل رابط الفينول عن طريق أكسدة معتدلة باستخدام نترات الأمونيوم السيريوم.

يُستخدم نترات الأمونيوم السيريوم (CAN) لفصل مجموعتي بارا -ميثوكسي بنزيل و3،4-ثنائي ميثوكسي بنزيل، وهما مجموعتان واقيتان للكحولات. [ 10 ] [ 11 ] يلزم مكافئان من نترات الأمونيوم السيريوم لكل مكافئ من إيثر بارا -ميثوكسي بنزيل. يتحرر الكحول، ويتحول إيثر بارا -ميثوكسي بنزيل إلى بارا -ميثوكسي بنزالدهيد. المعادلة الكيميائية الموزونة هي كما يلي:

2 [ NH₄ ] ₂ [ Ce ( NO₃ ) ₆ ] + H₃COC₆H₄CH₂OR + H₂O → 4NH₄⁺ + 2Ce³⁺ + 12NO₃⁻ + 2H⁺ + H₃COC₆H₄CHO + HOR​​​​​​​​​​

تطبيقات أخرى

يُعدّ نترات الأمونيوم السيريوم (CAN) أحد مكونات مُذيب الكروم [ 12 ] ، وهي مادة تُستخدم في إنتاج الأقنعة الضوئية وشاشات الكريستال السائل [ 13 ] . كما أنه عامل نترجة فعال ، خاصةً لنترجة الحلقات العطرية [ 14 ] . في الأسيتونيتريل ، يتفاعل نترات الأمونيوم السيريوم مع الأنيسول لإنتاج نواتج النترجة في الوضع أورثو [ 15 ] .

مراجع

  1. ↑ شركة سيجما-ألدريتش ، نترات الأمونيوم السيريوم (IV) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13-05-2015.
  2. ↑ سميث، ج. فريدريك (يونيو 1963). "تحضير مُحسَّن لسداسي نترات السيرات الأمونيوم (IV) وإجراء اختبار تحليلي روتيني لإثبات نقاء المعيار المرجعي الأولي" . تالانتا . 10 (6): 709-710 . doi : 10.1016/0039-9140(63)80093-4 .
  3. ↑ "CSD Entry 1598999, ICSD Entry 22219, H 8 CeN 8 O 18 " . قاعدة بيانات كامبريدج الهيكلية : الوصول إلى الهياكل . مركز بيانات كامبريدج البلورية . تم الاسترجاع في 2021-11-05 .
  4. 1 2 توماس أ. بينيك؛ ج. ديلغوديو (1968). "البنية البلورية لنترات الأمونيوم السيريومية". الكيمياء غير العضوية 7 ( 4): 715-721 . doi : 10.1021/ic50062a020 . OSTI 4799348 . 
  5. ↑ ناير، فيجاي؛ ديبثي، آني (2007). "نترات الأمونيوم السيريوم (IV): مؤكسد متعدد الاستخدامات أحادي الإلكترون". مراجعات كيميائية . 107 (5): 1862-1891 . doi : 10.1021/cr068408n . PMID 17432919 . 
  6. ↑ سريدهاران، فيلايسامي؛ مينينديز، ج. كارلوس (2010). "نترات الأمونيوم السيريوم (IV) كمحفز في التخليق العضوي". مراجعات كيميائية . 110 (6): 3805-3849 . doi : 10.1021/cr100004p . PMID 20359233 . 
  7. ↑ برينر، ل.؛ ماكينيس، ج. س.؛ بيتيت، ر. (1976). "سيكلوبوتاديين في التخليق: إندو -ترايسيكلو[4.4.0.0 2,5 ]ديكا-3,8-ديين-7,10-ديون". التخليق العضوي . 55 : 43. doi : 10.15227/orgsyn.055.0043 .
  8. ↑ واترز، م.؛ وولف، و.د. (2008). "تخليق الفينولات والكينونات عبر معقدات فيشر كاربين". التفاعلات العضوية . 70 (2): 121-623 . doi : 10.1002/0471264180.or070.02 .
  9. ↑ دوتز، ك. هـ. (1983). "تكوين رابطة الكربون-كربون عبر معقدات الكربونيل-كاربين" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . 55 (11): 1689-1706 . doi : 10.1351/pac198355111689 . S2CID 95165461 . 
  10. ↑ بونز، جيرت-يان (2000). التخليق العضوي باستخدام الكربوهيدرات (الطبعة الأولى ). شيفيلد، إنجلترا: مطبعة شيفيلد الأكاديمية. ص 33. ISBN   1-85075-913-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 سبتمبر 2025 .
  11. ↑ كوتشينسكي، فيليب ج. (1994). حماية الجماعات . نيويورك: دار نشر ثيمي الطبية. الصفحات 8-9 ، 52-54 . ISBN  9780865775572.
  12. ↑ ووكر، بيرين؛ ويليام هـ. تارن (1991). دليل سي آر سي لمواد حفر المعادن . مطبعة سي آر سي. الصفحات 287-291 . ISBN  0-8493-3623-6.
  13. ↑ CN 116560185A 
  14. ↑ ترينتو، تشين (27 ديسمبر 2023). "نترات الأمونيوم السيريوم (IV): مؤكسد شائع الاستخدام" . مواد ستانفورد المتقدمة . تم الاطلاع عليه في 10 أغسطس 2024 .
  15. ↑ دينكتورك، سوفي؛ ريد، جون (1982). "تفاعلات نترات الأمونيوم السيريوم (IV) مع المركبات العطرية في الأسيتونيتريل". مجلة الجمعية الكيميائية . 2 (8): 965-969 . doi : 10.1039/P29820000965 .