アゾビスイソブチロニトリル
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| 名前 | |
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| IUPAC名 2,2′-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)、2-(アゾ(1-シアノ-1-メチルエチル))-2-メチルプロパンニトリル | |
| その他の名前 アゾビスイソブチロニトリルアゾビスイソブチロニトリルAIBN | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol） | |
| 略語 | AIBN |
| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.001.030 |
| EC番号 |
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PubChem CID | |
| RTECS番号 |
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| ユニイ | |
| 国連番号 | 3234 1325 |
CompToxダッシュボード（EPA） | |
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| プロパティ | |
| C 8 H 12 N 4 | |
| モル質量 | 164.21 g/モル |
| 外観 | 白い結晶 |
| 密度 | 1.1 g cm −3 |
| 融点 | 103～105℃（217～221℉、376～378K） |
| 貧しい | |
| 危険 | |
| GHSラベル： | |
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| 警告 | |
| H242、H302、H332、H412 | |
| P210、P220、P234、P261、P264、P270、P271、P273、P280、P301+P312、P304+ P312 、P304+P340、P312、P330、P370+P378、P403+P235、P411、P420、P501 | |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。 | |
アゾビスイソブチロニトリル（略称AIBN [ 1 ]）は、化学式[(CH 3 ) 2 C(CN)] 2 N 2で表される有機化合物です。この白色粉末は、アルコールや一般的な有機溶媒には溶けますが、水には溶けません。プラスチックやゴムの発泡剤やラジカル開始剤としてよく使用されます。
アゾ開始剤として、AIBNから生成されるラジカルは、一般的な有機過酸化物に比べて多くの利点[ 2 ]を有する。例えば、酸素化副産物を生成せず、黄変もほとんどない。さらに、グラフト反応もあまり起こさないため、接着剤、アクリル繊維、洗剤などの製造によく用いられる。
分解のメカニズム
最も特徴的な反応では、AIBN は分解し、窒素ガス分子を脱離して2 つの 2-シアノプロプ-2-イルラジカルを形成します。
アゾビスイソブチロニトリルは容易にフリーラジカルを放出するため、ラジカル開始剤としてよく使用されます。これは40℃以上の温度で起こりますが[ 3 ]、実験では66℃から72℃の温度で行われることが一般的です[ 4 ] 。この分解のΔG‡は131 kJ /mol [ 4 ]で、2つの2-シアノ-2-プロピル（炭素）ラジカルと窒素ガス分子が生成されます。窒素ガスの発生はエントロピーの増加により分解を促進します。そして、2-シアノ-2-プロピルラジカルは-CN基によって安定化されます。
化学反応
AIBNの分解によって生成されるこれらのラジカルは、フリーラジカル重合やその他のラジカル誘起反応を開始することができる。例えば、トルエン中のスチレンと無水マレイン酸の混合物を加熱すると反応し、 AIBNを加えると共重合体を形成する。AIBNによって開始されるラジカル反応のもう一つの例は、アルケンの反マルコフニコフ型ハロゲン化水素化反応である。AIBNは、ウォール・ツィーグラー臭素化反応のラジカル開始剤としても使用されている。AIBN由来の2-シアノ-2-プロピルラジカルは、トリブチルスズヒドリドから水素を引き抜く。[ 5 ]得られたトリブチルスズラジカルは、臭素原子の除去に使用することができる。
AIBN由来のラジカルは臭化水素酸（HBr）から水素を引き抜いて臭素ラジカルを生成し、これがアルケンに付加反応を起こす。このタイプのアルケンの ハロゲン化水素化は、反マルコフニコフ選択性で進行する。
生産と類似品
AIBNはアセトンシアノヒドリンから2段階で製造される。ヒドラジンとの反応で置換ジアルキルヒドラジンが得られる。第二段階では、ヒドラジンは酸化されてアゾ誘導体となる。[ 6 ] [ 7 ]
- 2 (CH 3 ) 2 C(CN)OH + N 2 H 4 → [(CH 3 ) 2 C(CN)] 2 N 2 H 2 + 2 H 2 O
- [(CH 3 ) 2 C(CN)] 2 N 2 H 2 + Cl 2 → [(CH 3 ) 2 C(CN)] 2 N 2 + 2 HCl
1,1′-アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）などの関連アゾ化合物も同様の挙動を示す。水溶性アゾ開始剤も利用可能である。[ 8 ] [ 9 ]
安全性
AIBNは、爆発の危険性がはるかに低いため、過酸化ベンゾイル（別のラジカル開始剤）よりも安全に使用できます。しかしながら、AIBNは依然として爆発性化合物とみなされており、65℃以上で分解します。防塵マスク、保護手袋、安全メガネの着用が推奨されます。生成された2-シアノプロピルラジカルを捕捉する手段がない状態でAIBNを熱分解すると、毒性の強いテトラメチルサクシノニトリルが生成されます。
参考文献
- ^ Höfer, Rainer (2022-11-11).表面コーティング、インク、接着剤のための再生可能資源. 英国王立化学協会. doi : 10.1039/9781788013024-fp015 . ISBN 978-1-78262-993-1。
- ^ AIBN開始剤およびその他のアゾ開始剤。(nd). https://polymerchemistry.nouryon.com/products-applications/acrylic-polymer-initiators/aibn/より取得
- ^ "2,2′-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル) 441090" .
- ^ a b Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2017). 有機化学. MTM.
- ^ Giese, Bernd; Gröninger, Kay S. (1990). 「1,3,4,6-テトラ-O-アセチル-2-デオキシ-α-D-グルコピラノース」.有機合成. 69:66 . doi : 10.15227/orgsyn.069.0066 .
- ^シルマン、ジャン＝ピエール;ブルドーダック、ポール。 「ヒドラジン」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井: 10.1002/14356007.a13_177。ISBN 978-3-527-30673-2。
- ^ Overberger, CG, O'Shaughnessy, MT, Shalit, H. (1949). いくつかの脂肪族アゾニトリルの合成と溶液中での分解. アメリカ化学会誌, 71(8), 2661-2666. doi:10.1021/ja01176a018
- ^ 「Vazo製品グレード」 www2.dupont.com . 2009年3月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年12月15日閲覧。
- ^水溶性アゾ開始剤
外部リンク
