Quelltext der Seite Ammoniumcer(IV)-nitrat

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel   = [[Datei:2.svg|x35px|2 ·]] [[Datei:Ammonium.svg|70px|Ammoniumion]]&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[Datei:Hexanitratocerat.svg|240px|Strukturformel des Hexanitratocerat-Anions]]
| Kristallsystem   = monoklin<ref name="Beineke">{{Literatur |Autor=Thomas A. Beineke, J. Delgaudio |Titel=Crystal structure of ceric ammonium nitrate |Sammelwerk=Inorganic Chemistry |Band=7 |Nummer=4 |Datum=1968 |Seiten=715–721 |DOI=10.1021/ic50062a020}}</ref>
| Raumgruppe       = {{Raumgruppe|P21/n|kurz}}<ref name="Beineke" />
| Gitterkonstanten = a&nbsp;=&nbsp;1306,1±0,7&nbsp;pm,<br />b&nbsp;=&nbsp;684,2±0,4&nbsp;pm,<br />c&nbsp;=&nbsp;818,3±0,4&nbsp;pm,<br />β&nbsp;=&nbsp;91,34±0,02°,<br />Z&nbsp;=&nbsp;2<ref name="Beineke" />
| Andere Namen     = 
* Cer(IV)-ammoniumnitrat
* CAN
* Cerium(IV)-ammoniumnitrat
* Ammoniumhexanitratocerat(IV)
* Diammoniumhexanitratocerat(IV)
| Summenformel     = (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>[Ce(NO<sub>3</sub>)<sub>6</sub>]
| CAS              = {{CASRN|16774-21-3}}
| EG-Nummer        = 240-827-6
| ECHA-ID          = 100.037.100
| PubChem          = 16211559
| Beschreibung     = oranger Feststoff<ref name="singh">{{Literatur |Autor=Preetam Singh, M. S. Hegde |Titel=Controlled synthesis of nanocrystalline CeO<sub>2</sub> and Ce<sub>1−x</sub>M<sub>x</sub>O<sub>2−δ</sub> (M=Zr, Y, Ti, Pr and Fe) solid solutions by the hydrothermal method: Structure and oxygen storage capacity |Sammelwerk=[[Journal of Solid State Chemistry]] |Band=181 |Nummer=12 |Datum=2008 |Seiten=3248–3256 |DOI=10.1016/j.jssc.2008.08.018}}</ref>
| Molare Masse     = 548,26 g·[[mol]]<sup>−1</sup>
| Aggregat         = fest<ref name="Merck" />
| Dichte           = 2,490 g·cm<sup>−3</sup><ref name="Beineke" />
| Schmelzpunkt     = 108 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="Merck">{{Merck|102276|Abruf=2012-01-03|Name=Ammoniumcer(IV)-nitrat}}</ref>
| Siedepunkt       = 
| Dampfdruck       = 
| Löslichkeit      = * leicht in Wasser (1410 g·l<sup>−1</sup> bei 20&nbsp;°C)<ref name="Merck" />
* nahezu unlöslich in [[Chloroform]]<ref>{{Literatur |Autor=Veli T. Kasumov, Ali İ. Öztürk, Fevzi Köksal |Titel=Synthesis, characterization and redox behavior of bis(N-1-adamantanyl- and N-2-adamantanyl-3,5-tBu2-salicylaldiminato)copper(II) complexes |Sammelwerk=Polyhedron |Band=26 |Nummer=13 |Datum=2007 |Seiten=3129–3135 |DOI=10.1016/j.poly.2007.02.012}}</ref>
| Brechungsindex   = 
| Quelle GHS-Kz    = <ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=Diammoniumhexanitratocerat|ZVG=129994|CAS=16774-21-3|Abruf=2023-01-03}}</ref>
| GHS-Piktogramme  = {{GHS-Piktogramme|03|05|07|09}}
| GHS-Signalwort   = Gefahr
| H                = {{H-Sätze|272|290|302|314|317|410}}
| EUH              = {{EUH-Sätze|-}}
| P                = {{P-Sätze|210|260|273|280|303+361+353|305+351+338}}
| Quelle P         = <ref name="GESTIS" />
| ToxDaten         = {{ToxDaten |Typ=LD50 |Organismus=Ratte |Applikationsart=oral |Wert=300–2000 mg·kg<sup>−1</sup> |Bezeichnung= |Quelle=<ref name="Merck" /> }}
}}

'''Ammoniumcer(IV)-nitrat''' (auch ''Cer(IV)-ammoniumnitrat'', abgekürzt ''CAN'') ist eine anorganische Verbindung mit der Formel (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>[Ce(NO<sub>3</sub>)<sub>6</sub>]. Es ist ein orange-roter kristalliner Feststoff und ist gut in Wasser löslich. Die Verbindung wird als [[Oxidationsmittel]] in der organischen  [[Synthese (Chemie)|Synthese]] und in der [[Quantitative Analyse|quantitativen Analyse]] ([[Oxidimetrie]]) eingesetzt.

== Darstellung ==
[[Datei:Ceric ammonium nitrate.jpg|miniatur|links|Pulverförmige Probe]]
Der anionische Komplex [Ce(NO<sub>3</sub>)<sub>6</sub>]<sup>2−</sup> wird durch die Umsetzung von Ce<sup>3+</sup>-Ionen z.&nbsp;B. durch Oxidation mit siedender [[Salpetersäure]] erhalten. In Anwesenheit von [[Ammoniumnitrat]] bildet sich Ammoniumcer(IV)-nitrat.<ref>G. Brauer: ''Handbook of Preparative Inorganic Chemistry'', Vol. 2, Academic, New York 1965.</ref> 

== Eigenschaften ==
Ce<sup>4+</sup> ist ein starkes oxidierendes Reagenz (E° ~ 1,61&nbsp;V gegen die [[Normalwasserstoffelektrode]]) und ist noch stärker als elementares [[Chlor]] (E° ~ 1,36&nbsp;V).<ref name="Peter William Atkins, Julio de Paula">{{Literatur| Autor=Peter William Atkins, Julio de Paula | Titel=Atkins' Physical Chemistry | Verlag=OUP Oxford | ISBN=978-0-19-969740-3 | Jahr=2014 | Online={{Google Buch | BuchID=sWTYAwAAQBAJ | Seite=981 }} | Seiten=981 }}</ref> Während der Redoxreaktion wird Ce(IV) zum Ce(III) durch eine [[Einelektronenübertragung]] reduziert und die Farbe der wässrigen Lösung wechselt von orange zu einer blassgelben Farbe (natürlich unter der Voraussetzung, dass die Reaktionspartner keine Eigenfärbung besitzen).<ref>{{Literatur |Autor=Jih Ru Hwu, Ke-Yung King |Titel=Versatile reagent ceric ammonium nitrate in modern chemical synthesis |Sammelwerk=Current Science |Band=81 |Nummer=8 |Verlag= |Datum=2001 |Seiten=1043–1053 |JSTOR=24106529 }}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Koen Binnemans |Titel=Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths |Band=36 |Verlag=Elsevier |Ort= |Datum=2006 |Kapitel=Chapter 229 Applications of tetravalent cerium compounds |Seiten=281–392 |DOI=10.1016/s0168-1273(06)36003-5}}</ref> Das Ammonium-Kation ist nicht an den Oxidationsprozessen von Ammoniumcer(IV)-nitrat beteiligt.

== Verwendung ==
=== Oxidationsmittel ===
Ammoniumcer(IV)-nitrat ist ein häufig gebrauchtes Oxidationsmittel zur Oxidation von vielerlei funktioneller Gruppen. Dazu gehören [[Hydroxygruppe|Alkohole]], [[Phenole]] und [[Ether]]. Auch C–H-Bindungen können z.&nbsp;B. in [[Benzyl-Gruppe|Benzylstellungen]] oxidiert werden. Die Oxidation von [[Catechol]]en und [[Hydrochinon]]en ergeben die entsprechenden [[Chinone]].<ref>Vijay Nair, Lakshmi Balagopal, Roshini Rajan, Jessy Mathew: ''Recent Advances in Synthetic Transformations Mediated by Cerium(IV) Ammonium Nitrate''. In: ''[[Acc. Chem. Res.]]'', 37, 2004, S.&nbsp;21–30 ({{DOI|10.1021/ar030002z}}).</ref><ref>Vijay Nair, Sreeletha B. Panicker, Latha G. Nair, Tesmol G. George, Anu Augustine: ''Carbon-Heteroatom Bond-Forming Reactions Mediated by Cerium(IV) Ammonium Nitrate: An Overview''. In: ''[[Synlett]]'', 2003, S.&nbsp;156–165 ({{DOI|10.1055/s-2003-36775}}).</ref>

=== Schutzgruppen-Chemie ===
In der [[Schutzgruppen]]-Chemie findet Ammoniumcer(IV)-nitrat eine Anwendung beim Spalten von ''p''-Methoxy- und 3,4-Dimethoxybenzyl-Ethern. Dabei wird der Aromat über eine Chinomethin-Zwischenstufe vom geschützten Alkohol abgespalten.

[[Datei:PMB deprotection.svg|rahmenlos|hochkant=2.0|zentriert|Entschützen von p-Methoxybenzylether und 3,4-Dimethoxybenzylether]]

Der Reaktionsmechanismus ist vermutlich der gleiche wie bei der Entschützung mit [[DDQ]] als Oxidationsmittel. Das Oxidationsmittel (CAN oder DDQ) wird durch die Aufnahme von insgesamt zwei Elektronen (beim CAN sind zwei Moleküle CAN beteiligt) reduziert und der Benzylether reagiert dabei unter Oxidation und Wasseranlagerung zum entsprechenden Aldehyd.<ref>Phillip J. Kocieński: ''Protecting Groups'', 1. Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1994, ISBN 3-13-135601-4.</ref>

[[Datei:PMB deprotection mechanismn.svg|rahmenlos|hochkant=2.0|zentriert|Entschützen von p-Methoxybenzylether (Mechanismus)]]

=== Ätzen von Chrom ===
Bei der Strukturierung von [[Dünne Schichten|dünnen Filmen]] wird Ammoniumcer(IV)-nitrat zum selektiven Ätzen von [[Chrom]] verwendet<ref>Microchemicals: ''Ätzen von Chrom'' ([https://www.microchemicals.com/dokumente/anwendungshinweise/nasschemisches_aetzen_metalle_al_au_cu_cr_ni_ti_ag.pdf PDF]).</ref>. Dabei wird das Chrom durch das Cer oxidiert und dadurch in Lösung gebracht. Eine Lösung von etwa 10&nbsp;Prozent Ammoniumcer(IV)-nitrat in einer Säure ([[Salpetersäure|Salpeter-]], [[Perchlorsäure|Perchlor-]] oder [[Essigsäure]]) hat eine Ätzrate von etwa 50&nbsp;bis 150&nbsp;Nanometern pro Minute.

== Weblinks ==
* Organic Chemistry Portal: [https://www.organic-chemistry.org/chemicals/oxidations/ceriumammoniumnitrate-can.shtm ''Ceriumammoniumnitrate'']

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Ammoniumverbindung]]
[[Kategorie:Cerverbindung]]
[[Kategorie:Nitrat]]