Азобисизобутиронитрил

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	CC(C)(C#N)/N=N/C(C)(C)C#N
InChI	1S/C8H12N4/c1-7(2,5-9)11-12-8(3,4)6-10/h1-4H3/b12-11+ OZAIFHULBGXAKX-VAWYXSNFSA-N
ChEBI	189360
ChemSpider	6599
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Механизм разложенияПравить

Азобисизобутиронитрил разлагается при нагревании свыше 40 °C с выделением газообразного азота с образованием двух 2-цианопроп-2-ильных радикалов:

 

Химические свойстваПравить

Радикалы, 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.

БензилбромированиеПравить

ДАК можно использовать в качестве радикального инициатора бромирования в реакции Воля — Циглера.

Реакция ДАК и гидрида трибутилолова (HSnBu₃)Править

Как 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.

МеханизмПравить

 

Гидрогалогенирование алкеновПравить

Реакция 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.

МеханизмПравить

 

ПолучениеПравить

• Из ацетона, цианида натрия и сульфата гидразина через 2,2'-циангидразо-бис-пропан:

 

• Из ацетонциангидрина и гидразина с последующим окислением:

  $2{({\text{CH}}_3^{})}_2^{}\text{C}(\text{CN})\text{OH}+{\text{N}}_2^{}{\text{H}}_4^{}⟶<!--\; ⟶\; -->{[{({\text{CH}}_3^{})}_2^{}\text{C}(\text{CN})]}_2^{}{\text{N}}_2^{}{\text{H}}_2^{}+2{\text{H}}_2^{}\text{O}$${\ce {2(CH3)2C(CN)OH + N2H4 -> [(CH3)2C(CN)]2N2H2 + 2H2O}}$ 

  ${[{({\text{CH}}_3^{})}_2^{}\text{C}(\text{CN})]}_2^{}{\text{N}}_2^{}{\text{H}}_2^{}+{\text{Cl}}_2^{}⟶<!--\; ⟶\; -->{[{({\text{CH}}_3^{})}_2^{}\text{C}(\text{CN})]}_2^{}{\text{N}}_2^{}+2\text{HCl}$${\ce {[(CH3)2C(CN)]2N2H2 + Cl2 -> [(CH3)2C(CN)]2N2 + 2 HCl}}$ 

ПрименениеПравить

• Инициатор радикальной полимеризации;
• Соинициатор в реакции Бартона;
• Инициатор в реакции Воля-Циглера;
• Соинициатор в реакции Дауда;
• Соинициатор в реакции Уина-Сторка.

Токсикология и безопасностьПравить

Азобисизобутиронитрил весьма ядовит, поскольку при термическом разложении ДАК образуется высокотоксичный тетраметилсукционитрил  (англ.) (рус.. 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.