Азобиизобутиронитрил
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
2,2'-Азобис(2-метилпропионитрил), 2-(азо(1-циано-1-метилэтил))-2-метилпропаннитрил
| |
| Другие имена
Азобиизобутиронитрил
Азобиизобутилонитрил АИБН | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| Сокращения | АИБН |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.001.030 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Число | 3234 1325 |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 8 Ч 12 Н 4 | |
| Молярная масса | 164.21 g/mol |
| Появление | белые кристаллы |
| Плотность | 1,1 г см −3 |
| Температура плавления | От 103 до 105 ° C (от 217 до 221 ° F; от 376 до 378 К) |
| бедный | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
 
| |
| Предупреждение | |
| Х242 , Х302 , Х332 , Х412 | |
| P210 , P220 , P234 , P261 , P264 , P270 , P271 , P273 , P280 , P301+P312 , P304+P312 , P340 , P312 , P330 , P370+P378 , P403+P235 , П420 11 , П501 , P304 + | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Азобиизобутиронитрил (сокращенно AIBN) представляет собой соединение формулы N [(CH 3 ) 2 C(CN)] 2 органическое 2 . Этот белый порошок растворяется в спиртах и обычных органических растворителях, но нерастворим в воде. Его часто используют в качестве пенообразователя в пластмассах и резине , а также в качестве радикального инициатора .
В качестве азоинициатора радикалы, образующиеся в результате AIBN, имеют множество преимуществ. [ 1 ] над обычными органическими пероксидами . Например, они не содержат кислородсодержащих побочных продуктов и не имеют сильного желтого цвета. Кроме того, они не вызывают слишком сильной прививки и поэтому часто используются при изготовлении клеев, акриловых волокон, моющих средств и т. д.
Механизм разложения
[ редактировать ]В наиболее характерной реакции AIBN разлагается , удаляя молекулу газообразного азота с образованием двух 2-цианопроп-2-ильных радикалов:
Поскольку азобисизобутиронитрил легко выделяет свободные радикалы, его часто используют в качестве радикального инициатора . Это происходит при температуре выше 40°С. [ 2 ] но в экспериментах чаще всего это делается при температуре от 66 ° C до 72 ° C. [ 3 ] Это разложение имеет ∆ G ‡ 131 кДж/моль [ 3 ] и приводит к образованию двух 2-циано-2-пропильных (углеродных) радикалов и молекулы газообразного азота. Выделение газообразного азота ускоряет это разложение из-за увеличения энтропии . А 2-циано-2-пропильный радикал стабилизируется группой –CN.
Химические реакции
[ редактировать ]Эти радикалы, образующиеся при разложении АИБН, могут инициировать свободнорадикальную полимеризацию и другие радикальные реакции. Например, смесь стирола и малеинового ангидрида в толуоле при нагревании вступит в реакцию, образуя сополимер при добавлении АИБН. Другим примером радикальной реакции, которую может инициировать АИБН, является антимарковниковское гидрогалогенирование алкенов. AIBN также использовался в качестве радикального инициатора бромирования Воля-Циглера . 2-циано-2-пропильный радикал, производный AIBN, отрывает водород от гидрида трибутилолова . [ 4 ] Образующийся радикал трибутилолова можно использовать для удаления атома брома.
Радикалы, производные AIBN, отрывают водород от HBr с образованием радикала брома, который может присоединяться к алкенам . Этот тип гидрогалогенирования алкена протекает с антимарковниковской селективностью.
Продукция и аналоги
[ редактировать ]АИБН получают в два этапа из ацетонциангидрина . Реакция с гидразином дает замещенный диалкилгидразин. На втором этапе гидразин окисляется до азопроизводного: [ 5 ] [ 6 ]
- 2 (CH 3 ) 2 C(CN)OH + N 2 H 4 → [(CH 3 ) 2 C(CN)] 2 N 2 H 2 + 2 H 2 O
- [(CH 3 ) 2 C(CN)] 2 N 2 H 2 + Cl 2 → [(CH 3 ) 2 C(CN)] 2 N 2 + 2 HCl
Аналогично ведут себя родственные азосоединения , такие как 1,1'-азобис(циклогексанкарбонитрил) . Также доступны водорастворимые азоинициаторы. [ 7 ] [ 8 ]
Безопасность
[ редактировать ]AIBN безопаснее использовать, чем перекись бензоила (еще один радикальный инициатор ), поскольку риск взрыва гораздо меньше. Однако он по-прежнему считается взрывоопасным соединением, разлагающимся при температуре выше 65 °C. Рекомендуется использовать респиратор, пылезащитную маску, защитные перчатки и защитные очки. Пиролиз АИБН без ловушки образующихся 2-цианопропильных радикалов приводит к образованию тетраметилсукцинонитрила , который высокотоксичен.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Инициатор AIBN и другие азо-инициаторы. (н-й). Получено с https://polymerchemistry.nouryon.com/products-applications/acrylic-polymer-initiators/aibn/.
- ^ 2,2'-Азобис (2-метилпропионитрил) 441090. (nd). Получено с https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/441090?lang=en®ion=US.
- ^ Jump up to: а б Клейден Дж., Гривз Н. и Уоррен С. (2017). Органическая химия. МТМ.
- ^ Гизе, Бернд; Грёнингер, Кей С. (1990). «1,3,4,6-ТЕТРА-О-АЦЕТИЛ-2-ДЕОКСИ-АД-ГЛЮКОПИРАНОЗА». Органические синтезы . 69:66 . дои : 10.15227/orgsyn.069.0066 .
- ^ Ширманн, Жан-Пьер; Бурдодук, Поль. «Гидразин». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a13_177 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Овербергер, К.Г., О'Шонесси, М.Т., Шалит, Х. (1949). Получение некоторых алифатических азонитрилов и их разложение в растворе. Журнал Американского химического общества, 71(8), 2661-2666. дои: 10.1021/ja01176a018
- ^ «Марки продукции Вазо» . www2.dupont.com . Архивировано из оригинала 26 марта 2009 г. Проверено 15 декабря 2007 г.
- ^ Водорастворимые азоинициаторы