【英文名稱】Cerium(IV) Ammonium Nitrate

【分子式】CeH8N8O18

【分子量】548.26

【CA登錄號(hào)】[16774-21-3]

【縮寫(xiě)和別名】CAN

【結(jié)構(gòu)式】Ce(NH4)2(NO3)6

【物理性質(zhì)】橙色晶體，溶于水(25 oC時(shí)溶解度為1.41 g/mL，80 oC時(shí)為2.27 g/mL)，也溶于醇類、硝酸等質(zhì)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。

【制備和商品】各大試劑公司均有銷售。

【注意事項(xiàng)】目前沒(méi)有毒性報(bào)道，但普遍認(rèn)為具有低毒性。

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硝酸鈰銨CAN 是一個(gè)強(qiáng)氧化劑，在酸性條件下氧化性更強(qiáng)，僅次于F2、XeO3、Ag2＋、O3、HN3。在水溶液和其它質(zhì)子溶劑中，CAN是一個(gè)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(jī)溶劑中溶解度的局限性，因此CAN 參與的反應(yīng)大多在混合溶劑如水/乙腈中進(jìn)行。在其它氧化劑如溴酸鈉、叔丁基過(guò)氧化氫和氧氣等

的存在下，可實(shí)現(xiàn)Ce4＋的循環(huán)使用，從而實(shí)現(xiàn)催化反應(yīng)。此外，CAN 還是一個(gè)有效的硝化試劑。

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

對(duì)于鄰苯二酚、對(duì)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(zhuǎn)換為鄰苯醌 (式3)[4]、對(duì)苯二酚在CAN 和超聲波作用下快速轉(zhuǎn)換為對(duì)苯醌 (式4)[5]，以及芳基醚轉(zhuǎn)換為對(duì)苯醌的反應(yīng)。

對(duì)于環(huán)氧化合物的氧化反應(yīng)還可以得到二羰基化合物 (式5)[6]。此外，CAN對(duì)特定結(jié)構(gòu)的羰基化合物也具有氧化活性，如將多環(huán)籠酮氧化為內(nèi)酯的反應(yīng) (式6)[7]。

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

除了氧化反應(yīng)外，CAN還是一個(gè)有效的硝化試劑，特別是對(duì)芳環(huán)系統(tǒng)的硝化。如在乙腈中CAN 與苯甲醚作用得到鄰位硝化產(chǎn)物 (式9)[10]。但是由于CAN的強(qiáng)氧化性，往往使得芳環(huán)系統(tǒng)發(fā)生多硝化反應(yīng)，甚至生成難以分離的聚合物。研究發(fā)現(xiàn)，將CAN吸附在硅膠上可降低其氧化性，從而減少多硝基產(chǎn)物的生成。如在乙腈中，以硅膠為載體，用CAN 對(duì)咔唑和9-烷基咔唑進(jìn)行硝化，產(chǎn)率可提高到70%~80%(式10)[11]。

參考文獻(xiàn)

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