Азобисизобутиронитрил (динитрил азобисизомасляной кислоты, ДАК, AIBN) — органическое вещество класса азосоединений и нитрилов. Применяется как инициатор радикальной полимеризации и других реакций со свободнорадикальным механизмом. Представляет собой белый порошок, плохо растворимый в воде и хорошо растворимый в этаноле и других органических растворителях.
| Азобисизобутиронитрил | |
|---|---|
 | |
| Общие | |
| Сокращения | AIBN, ДАК |
| Хим. формула | C8H12N4 |
| Внешний вид | Порошок белого цвета |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 164,21 г/моль |
| Плотность | 1,1 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • плавления | 103–105 °C |
| Химические свойства | |
| Растворимость | |
| • в воде | Практически нерастворим |
| • в метаноле | 5 г/100 мл |
| • в этаноле | 2 г/100 мл |
| • в бензоле | 28 г/100 мл |
| • в ДМСО | 4,6 г/100 мл |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 78-67-1 |
| PubChem | 6547 |
| Рег. номер EINECS | 201-132-3 |
| SMILES | |
| InChI | |
| ChEBI | 189360 |
| ChemSpider | 6599 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Механизм разложения
правитьАзобисизобутиронитрил разлагается при нагревании свыше 40 °C с выделением газообразного азота с образованием двух 2-цианопроп-2-ильных радикалов:
Химические свойства
правитьРадикалы, образующиеся при разложении азобисизобутиронитрила, могут инициировать свободнорадикальную полимеризацию и другие реакции, инициированные радикалами. Например, смесь стирола и малеинового ангидрида в толуоле будет полимеризоваться при нагревании с образованием сополимера при добавлении ДАК. Другим примером радикальной реакции, которая может быть инициирована ДАК, является гидрогалогенирование алкенов против правила Марковникова.
Бензилбромирование
правитьДАК можно использовать в качестве радикального инициатора бромирования в реакции Воля — Циглера.
Реакция ДАК и гидрида трибутилолова (HSnBu3)
правитьКак было отмечено выше ДАК, разлагается с образованием 2-циано-2-пропильного радикала при нагревании, который затем отщепляет водород от гидрида трибутилолова. В результате образуется радикал трибутилолова, который можно использовать во многих реакциях. Например, этот радикал можно использовать для удаления брома из алкена.
Механизм
править_Mechanism.png)
Гидрогалогенирование алкенов
правитьРеакция начинается с разложения ДАК на 2-циано-2-пропильные радикалы, которые отрывают водород от HBr, оставляя радикал брома. Радикал брома далее присоединяется к алкену. При гидрогалогенировании алкена с использованием ДАК региоселективность галогена происходит против правила Марковникова.
Механизм
править
Получение
править- Из ацетона, цианида натрия и сульфата гидразина через 2,2'-циангидразо-бис-пропан[1][2]:
- Из ацетонциангидрина и гидразина с последующим окислением[3]:
![{\displaystyle {\ce {2(CH3)2C(CN)OH + N2H4 -> [(CH3)2C(CN)]2N2H2 + 2H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c1c1798a43627099f3fbf884952d6155695fd8c7)
![{\displaystyle {\ce {[(CH3)2C(CN)]2N2H2 + Cl2 -> [(CH3)2C(CN)]2N2 + 2 HCl}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dc00e5580feb5203e7a38f23deecc92fce801c8b)
Применение
править- Инициатор радикальной полимеризации[4];
- Соинициатор в реакции Бартона[5];
- Инициатор в реакции Воля-Циглера[5];
- Соинициатор в реакции Дауда[5];
- Соинициатор в реакции Уина-Сторка[5].
Токсикология и безопасность
правитьАзобисизобутиронитрил весьма ядовит, поскольку при термическом разложении ДАК образуется высокотоксичный тетраметилсукционитрил[англ.]. Однако ДАК гораздо безопаснее в использовании, чем бензоилпероксид, потому что риск взрыва намного меньше. Тем не менее ДАК считается взрывоопасным соединением, интенсивно разлагающимся при температуре выше 65 °C. При его применении рекомендуется использовать респиратор, защитные перчатки и очки.
Примечания
править- ↑ Синтезы органических препаратов. Сборник 4. Москва, Иностранная Литература, 1953, стр. 245
- ↑ C. G. Overberger, M. T. O'Shaughnessy, Harold. Shalit. The Preparation of Some Aliphatic Azo Nitriles and their Decomposition in Solution (англ.) // Journal of the American Chemical Society. — 1949-08. — Vol. 71, iss. 8. — P. 2661–2666. — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126. — doi:10.1021/ja01176a018.
- ↑ Jean-Pierre Schirmann, Paul Bourdauducq. Hydrazine (англ.) // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry / Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. — Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2001-06-15. — P. a13_177. — ISBN 978-3-527-30673-2. — doi:10.1002/14356007.a13_177. Архивировано 9 ноября 2022 года.
- ↑ А. М. Торопцева и др. Лабораторный практикум по химии и технологии высокомолеулярных соединений Л.-Химия. 1972.
- ↑ 1 2 3 4 Дж. Дж. Ли Именные реакции. Пер. с англ. М., Бином 2006