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 . Este sal de cério solúvel em água, vermelho-alaranjado, é um agente oxidante especializado em síntese orgânica e um oxidante padrão em análise quantitativa.
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:
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.L. Brener, J. S. McKennis, and R. Pettit "Cyclobutadiene in Synthesis: endo-Tricyclo[4.4.0.02,5]deca-3,8-diene-7,10-dione" Org. Synth. 1976, 55, 43. 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 crômioL. Brener, J. S. McKennis, and R. Pettit "Cyclobutadiene in Synthesis: endo-Tricyclo[4.4.0.02,5]deca-3,8-diene-7,10-dione" Org. Synth. 1976, 55, 43. e o ligante fenol pode ser isolado por oxidação suave do CAN.
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CAN é usado para clivar éteres para- metoxibenzílicos e 3,4-dimetoxibenzílicos, que são grupos protetores para álcoois.Boons, Geert-Jan.; Hale, Karl J. (2000). Organic Synthesis with Carbohydrates (1st ed.) Sheffield, England: Sheffield Academic Press. pp.33Kocienski, Phillip J. (1994). Protecting Groups Stuttgart, New York Georg Thieme Verlag. pp 8–9, 52–54 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:
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.
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