硝酸鈰(IV)銨 Diammonium cerium(IV) nitrate

編號系統

CAS號：16774-21-3

MDL號：MFCD00151121

EINECS號：240-827-6

RTECS號：暫無

BRN號：暫無

PubChem號：24853335

物性數據

1.       性狀：橙紅色單斜細粒結晶。在空氣中易潮解。

2.       密度（g/mL,25/4℃）： 1.10 g/mL at 20 °C

3.       相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：未確定

4.       熔點（oC）：107-108 °C

5.       沸點（oC,常壓）：未確定

6.       沸點（oC,5.2kPa）：未確定

7.       折射率：未確定

8.       閃點（oC）：未確定

9.       比旋光度（o）：未確定

10.    自燃點或引燃溫度（oC）：未確定

11.    蒸氣壓（kPa,25oC）：未確定

12.    飽和蒸氣壓（kPa,60oC）：未確定

13.    燃燒熱（KJ/mol）：未確定

14.    臨界溫度（oC）：未確定

15.    臨界壓力（KPa）：未確定

16.    油水（辛醇/水）分配系數的對數值：未確定

17.    爆炸上限（%,V/V）：未確定

18.    爆炸下限（%,V/V）：未確定

19.    溶解性：易溶于水和乙醇，幾乎不溶于濃硝酸。也溶于醇類、硝酸等質子性溶劑，在乙腈中有一定溶解性，不溶于二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。

毒理學數據

暫無

生態學數據

通常對水體是稍微有害的，不要將未稀釋或大量產品接觸地下水，水道或污水系統，未經政府許可勿將材料排入周圍環境。

分子結構數據

暫無

計算化學數據

1、 疏水參數計算參考值（XlogP）:

2、 氫鍵供體數量：6

3、 氫鍵受體數量：18

4、 可旋轉化學鍵數量: 0

5、 互變異構體數量：

6、 拓撲分子極性表面積（TPSA）:380

7、 重原子數量：25

8、 表面電荷：0

9、 復雜度：24.8

10、 同位素原子數量：0

11、 確定原子立構中心數量：0

12、 不確定原子立構中心數量：0

13、 確定化學鍵立構中心數量：0

14、 不確定化學鍵立構中心數量：0

15、 共價鍵單元數量：7

性質與穩定性

具有低毒性。

貯存方法

本品應密封于陰涼干燥處保存。

合成方法

1. 將85g稀土氟化物 （ 含28%二氧化鈰、37.7%其他稀土金屬氧化物及4.5%的氧化鈣）和 50ml水共置于250ml的鉑皿或鉛皿中，在砂浴上加熱，攪拌下緩緩加入密度為1.84的150ml硫酸，進行反應：

因有HF逸出而起泡，連續加熱10～15h，不時攪拌一下，直到逸出SO₃氣體為止。冷卻后將混合物移入裝有750ml熱水的容器中，用250ml水洗滌沉淀物，再將混合物攪拌2h，靜置，過濾。將上述操作重復進行三次而得到的水溶液，加熱至70-80℃，加入含有600g氫氧化鈉的1LK水溶液，至石蕊呈強堿性，沉淀由白色轉為灰色：

靜置，澄清，沉淀用熱水傾析洗滌至犛 犗 2－ 4 離子合格。將此沉淀移入大燒杯，加入2～3L含有50g氫氧化鈉的溶液，并強烈攪拌，同時在20～25℃通入氯氣 （ 約100L） ，以氧化Ce³⁺：

其他鈰元素以氯化物形式進入溶液，將空氣通入溶液中，并緩緩加熱2～3h，以除去多余氯，直至無氯氣味。靜置，澄清后，分去液層，沉淀用水傾析洗滌至不存在 Cl^-離子。抽濾后，用密度為1.40的分析純硝酸250ml溶解沉淀 物，加 熱 蒸 發 成 糖 漿 狀 （ 約300ml ） ，再加入180～200g析純的硝酸銨結晶體，并重新蒸發到生成糊狀結晶體：

冷卻結晶，結晶抽濾，用密度為1.40的硝酸洗滌二次，每次10～20ml，再溶解于200ml水中，加入25ml硝酸，過濾，將濾液蒸發到糊狀，冷卻結晶，過濾后，用硝酸洗滌二次，將母液與洗滌水一起蒸發至糊狀，冷卻結晶，將三次的結晶物 （ 共150～170g）再重結晶一次，于75～85℃干燥，制得的試劑含硝酸鈰銨99.5%。

用途

1.用于微量銀離子的測定。氧化還原滴定劑。烯烴聚合催化劑。

2.用作分析試劑，常用于配制氧化還原滴定標準溶液，用作薄層色譜法檢測多元醇的顯色劑，制備磷酸鹽敏感的膜電極組成物的原料物質以及用作電位滴定法測定各種胺類的試劑。還可作氧化劑，烯烴聚合催化劑。

3.硝酸鈰銨CAN是一個強氧化劑，在酸性條件下氧化性更強，僅次于F₂、XeO₃、Ag^2＋、O₃、HN₃。在水溶液和其它質子溶劑中，CAN是一個單電子氧化劑，從顏色的變化（從橙色到淡黃色）可判斷CAN的消耗情況。由于在有機溶劑中溶解度的局限性，因此CAN參與的反應大多在混合溶劑如水/乙腈中進行。在其它氧化劑如溴酸鈉、叔丁基過氧化氫和氧氣等的存在下，可實現Ce^4＋的循環使用，從而實現催化反應。此外，CAN還是一個有效的硝化試劑。

CAN對醇、酚、醚等含氧化合物具有氧化活性，其中對二級醇具有特異氧化性。如將芐醇氧化為對應的醛酮 (式1)^[2]，甚至對硝基芐醇也能被CAN/O₂催化氧化體系氧化為對硝基芐酮。此外，對于特殊二級醇如4-烯醇或5-烯醇等，還可以得到環醚化合物 (式2)^[3]。

對于鄰苯二酚、對苯二酚以及它們的甲基醚化合物，在CAN作用下能夠被氧化為醌。如鄰苯二酚轉換為鄰苯醌 (式3)^[4]、對苯二酚在CAN和超聲波作用下快速轉換為對苯醌 (式4)^[5]，以及芳基醚轉換為對苯醌的反應。

對于環氧化合物的氧化反應還可以得到二羰基化合物 (式5)^[6]。此外，CAN對特定結構的羰基化合物也具有氧化活性，如將多環籠酮氧化為內酯的反應 (式6)^[7]。

作為單電子氧化劑，CAN還能實現分子間或分子內的碳-碳鍵形成反應。如1,3-二羰基化合物與苯乙烯系統在CAN作用下的氧化加成反應 (式7)^[8]，或者苯胺自身的二聚反應 (式8)^[9]。

除了氧化反應外，CAN還是一個有效的硝化試劑，特別是對芳環系統的硝化。如在乙腈中CAN與苯甲醚作用得到鄰位硝化產物 (式9)^[10]。但是由于CAN的強氧化性，往往使得芳環系統發生多硝化反應，甚至生成難以分離的聚合物。研究發現，將CAN吸附在硅膠上可降低其氧化性，從而減少多硝基產物的生成。如在乙腈中，以硅膠為載體，用CAN對咔唑和9-烷基咔唑進行硝化，產率可提高到70%~80% (式10)^[11]。

安全信息

危險運輸編碼：UN 1477 5.1/PG 2

危險品標志：暫無

安全標識：暫無

危險標識：暫無

文獻

1. (a) Nair, V.; Balagopal, L.; Rajan, R.; Mathew, J. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 21. (b) Nair, V.; Mathew, J.; Prabhakaran, J. Chem. Soc. Rev., 1997, 26, 127. 2. (a) Trahanovsky, W. S.; Young, L. B.; Brown, G. L. J. Org. Chem., 1967, 32, 3865. (b) Fisher, T. H.; Dershem, S. M.; Schultz, T. P. J. Org. Chem., 1988, 53, 1504. 3. (a) Kim, H. J.; Schlecht, M. F. Tetrahedron Lett., 1988, 29, 1771. (b) Wilson, S. R.; Augelli-Szafran, C. E. Tetrahedron, 1988, 44, 3983. 4. Francesco, C.; Ettore, N. Synth. Commun., 1986, 16, 968. 5. Morey, J.; Saa, J. M. Tetrahedron, 1993, 49, 105. 6. Roy, S. C.; Adhikari, S. Indian. J. Chem., Sect. B., 1992, 31B, 459. 7. (a) Hintz, H. L.; Johnson, D. C. J. Org. Chem., 1967, 32, 556. (b) Trahanovsky, W. S.; Young, L. H.; Bierman, M. H. J. Org. Chem., 1969, 34, 869. 8. Nair, V.; Balagopal, L.; Rajan, R.; Mathew, J. Acc. Chem. Res., 2004, 37, 21. 9. Xi, C.; Jiang, Y.; Yang, X. Tetrahedron Lett., 2005, 46, 3909. 10. Dhanalekshmi, S.; Balasubramanian, K. K.; Venkatachalam, C. S. Tetrahedron, 1994, 50, 6387. 11. Manas, C.; Archana, B. Synth. Commun., 1994, 24, 3. 12.參考書：現代有機合成試劑<性質、制備和反應>；胡躍飛 付華 編著；化學工業出版社；ISBN 7-5025-8542-7

備注

暫無

表征圖譜