Nitrato cérico de amônio

Nitrato cérico de amônio ou Nitrato de amônio cérico (também conhecido pela sigla em inglês CAN - para cerium (IV)-ammonium nitrate) é o composto inorgânico com a fórmula (NH
4)
2[Ce(NO
3)
6]''";. Este sal de cério solúvel em água, vermelho-alaranjado, é um agente oxidante especializado em síntese orgânica e um oxidante padrão em análise quantitativa.

Nitrato cérico de amônio Alerta sobre risco à saúde
Nome IUPAC	Hexanitrato de cério(IV) e diamônio
Outros nomes	Hexanitratocerato(IV) de diamônio
Identificadores
Número CAS	16774-21-3
PubChem	180504
Número EINECS	240-827-6
ChemSpider	157072
SMILES	[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+]
InChI	1/Ce.6NO3.2H3N/c;6*2-1(3)4;;/h;;;;;;;2*1H3/q+4;6*-1;;/p+2
Propriedades
Fórmula química	H8CeN8O18
Massa molar	548.13 g mol-1
Aparência	Cristais vermelho-alaranjados
Ponto de fusão	107 - 108 °C, 272 K, -55 °F
Solubilidade em água	141 g/100 mL (25 °C) 227 g/100 mL (80 °C)
Estrutura
Estrutura cristalina	monoclínico
Geometria de coordenação	icosaedro
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, εr, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde.

Preparação, propriedades e estrutura

O ânion [Ce(NO₃)₆]²⁻ é gerado pela dissolução de Ce₂O₃ em ácido nítrico quente e concentrado (HNO₃).

O sal consiste no ânion hexanitratocerato(IV) [Ce(NO₃)₆]²⁻ e um par de cátions amônio NH₄⁺. Os íons de amônio não estão envolvidos nas reações de oxidação deste sal. No ânion, cada grupo nitrato quela o átomo de cério de forma bidentada, conforme mostrado abaixo:

Ânion hexanitratocerato(IV)

modelo de bola e bastão

O ânion [Ce(NO₃)₆]²⁻ tem simetria molecular Th (O h idealizado ) . O núcleo CeO₁₂ define um icosaedro.

Ce⁴⁺ é um forte agente oxidante de um elétron . Em termos de seu potencial redox (E° ≈ 1,61 V vs. NHE) é um agente oxidante ainda mais forte que Cl₂ (E° ≈ 1,36 V). Poucos reagentes estáveis em prateleira são oxidantes mais fortes. No processo redox Ce(IV) é convertido em Ce(III), uma mudança de um elétron, sinalizada pelo desbotamento da cor da solução de laranja para um amarelo claro (desde que o substrato e o produto não sejam fortemente coloridos).

Aplicações em química orgânica

Na síntese orgânica, o CAN é útil como um oxidante para muitos grupos funcionais (álcoois, fenóis e éteres), bem como ligações C–H, especialmente aquelas que são benzílicas. Os alcenos sofrem dinitroxilação, embora o resultado seja dependente do solvente. As quinonas são produzidas a partir de catecóis e hidroquinonas e até mesmo os nitroalcanos são oxidados.

CAN fornece uma alternativa à reação Nef; por exemplo, para síntese de cetomacrolida onde reações colaterais complicadas geralmente são encontradas usando outros reagentes. A halogenação oxidativa pode ser promovida por CAN como um oxidante in situ para bromação benzílica e a iodação de cetonas e derivados de uracila.

Para a síntese de heterociclos

Quantidades catalíticas de CAN aquoso permitem a síntese eficiente de derivados de quinoxalina. Quinoxalinas são conhecidas por suas aplicações como corantes, semicondutores orgânicos e agentes de clivagem de DNA. Esses derivados também são componentes de antibióticos como equinomicina e actinomicina. A reação de três componentes catalisada por CAN entre anilinas e éteres alquilvinílicos fornece uma entrada eficiente em 2-metil-1,2,3,4-tetra-hidroquinolinas e as quinolinas correspondentes obtidas por sua aromatização.

Como reagente de desproteção

O CAN é tradicionalmente usado para liberar ligantes orgânicos de carbonilas metálicas. No processo, o metal é oxidado, o CO é liberado e o ligante orgânico é liberado para manipulação posterior. Por exemplo, com a reação de Wulff-Dötz, um alcino, monóxido de carbono e um carbeno de crômio são combinados para formar um complexo de meio sanduíche de crômio e o ligante fenol pode ser isolado por oxidação suave do CAN.

CAN é usado para clivar éteres para- metoxibenzílicos e 3,4-dimetoxibenzílicos, que são grupos protetores para álcoois. Dois equivalentes de CAN são necessários para cada equivalente de éter para-metoxibenzílico. O álcool é liberado, e o éter para-metoxibenzílico se converte em para-metoxibenzaldeído. A equação balanceada é a seguinte:

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

Outras aplicações

O CAN também é um componente do agente de corrosão do cromo, um material usado na produção de fotomáscaras e telas de cristal líquido. ^{[carece de fontes]}