2,2'-アゾビス(イソブチロニトリル)

外観

白色, 結晶～結晶性粉末

種類

アゾビスイソブチロニトリル製品には、大きく分けて樹脂合成などの産業用途製品と、実験室用の試薬製品の2種類が存在します。産業用途製品は、工場などを対象とした大容量製品がメインです。

実験室用の試薬製品では、25g、500gなどの容量の他、12wt.%アセトン溶液製品などもあります。前述の分解性のため、冷暗所で遮光保存が必要です。発生した窒素ガスで内圧がかかることがあるため、開栓時には気をつける必要があります。

性質

アゾビスイソブチロニトリルは、分子量164.21、分子式C₈H₁₂N₄の常温において無色透明の有機化合物です (融点107°C) 。分子内に1つのアゾ基と2つのシアノ基を持ちます。

熱または光により容易に分解して、窒素ガスと2分子の2-シアノ-2-プロピルラジカルを生成します。他に反応物が無い場合は、ラジカル同士で再結合します。生成物は2,2,3,3-テトラメチルスクシノジニトリルです。

溶解性

水に難溶。メタノールに可溶 (4.96g/100ml溶媒, 20℃).。エーテル, アルコール, アセトンに易溶。水, 酸, アルカリに不溶。

解説

無色の結晶．融点107 ℃(分解)．エーテル，エタノールに可溶，水に不溶．約80 ℃ 以上に加熱すると窒素を発生し，テトラメチルスクシノニトリルC6H12(CN)2になる．この分解反応過程で生成する1-シアノ-1-メチルエチルラジカルを利用して，ラジカル反応開始剤として広く用いられている．そのほか，スポンジなどの製造用発泡剤として，ゴム，エポキシ，および塩化ビニル樹脂の発泡体製造に用いられる．生体内ではシアン化水素を発生する．LD50 0.7 g/kg(マウス，経口)．
森北出版「化学辞典（第2版）

用途

それを応用する発泡剤、ラジカル重合誘発剤、ハロゲネーション用触媒。

用途

合成樹脂ゴムの発泡剤、重合酸化触媒

用途

合成樹脂原料(発泡剤、重合開始剤)。

製造

2,2'-アゾビス(イソブチロニトリル),略称AIBN．アセトン，硫酸ヒドラジン，シアン化水素から合成するが，2,2′-ジクロロ-2,2′-アゾプロパンからヒドラゾビスイソブチロニトリルを合成し，それを次亜塩素酸で酸化して得られる．

使用

Used as an initiator in the synthesis of highly cross-linked Poly(divinylbenzene) (PDVB) polymers. 1 Used as an initiator in the polymerization process of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA). 2

定義

ChEBI: (E)-Azobis(isobutyronitrile) is an azo compound.

一般的な説明

Insoluble in water and denser than water. Moderately toxic by ingestion. Readily ignited by sparks or flames. Burns intensely and persistently. Toxic oxides of nitrogen produced during combustion. Used as a catalyst, in vinyl polymerizations and a blowing agent for plastics.

空気と水の反応

Dust may form an explosive mixture in air. Insoluble in water.

反応プロフィール

Self-decomposition or self-ignition may be triggered by heat, chemical reaction, friction or impact. Self-accelerating decomposition may occur if the specific control temperature is not maintained. These materials are particularly sensitive to temperature rises. 2,2'-Azobis(2-methylpropionitrile) is an azo compound. Azo, diazo, azido compounds can detonate. This applies in particular to organic azides that have been sensitized by the addition of metal salts or strong acids. Toxic gases are formed by mixing materials of this class with acids, aldehydes, amides, carbamates, cyanides, inorganic fluorides, halogenated organics, isocyanates, ketones, metals, nitrides, peroxides, phenols, epoxides, acyl halides, and strong oxidizing or reducing agents. Flammable gases are formed by mixing materials in this group with alkali metals. Explosive combination can occur with strong oxidizing agents, metal salts, peroxides, and sulfides.

危険性

Toxic by ingestion.

化学反応

アゾビスイソブチロニトリルは、各種ラジカル反応のラジカル開始剤として用いられます。下記に代表的な反応の例を2つ挙げます。

トリブチルスズラジカルの生成
アゾビスイソブチロニトリル由来のラジカルが、トリブチルスズから水素を引き抜き、スズラジカルが生成します。この生成したスズラジカルを用いて、有機ハロゲン化合物のハロゲンを水素置換する還元反応を行うことが可能です。

ウォール・チーグラー反応
ウォール・チーグラー反応 (Wohl-Ziegler reaction) は、N-ブロモスクシンイミド (NBS) とラジカル開始剤を用いてアルケンのアリル位や芳香族化合物のベンジル位を臭素化する反応です。N-ブロモスクシンイミド (NBS) から臭素ラジカルを発生させるラジカル開始剤として、AIBNが用いられます。

使用用途

アゾビスイソブチロニトリルは、容易に分解して、窒素ガスの放出とともに2-シアノ-2-プロピルラジカルを与えます。この性質を利用して、各種ラジカル反応のラジカル開始剤として広く利用されています。

代表的な反応は、ビニル化合物やなどの汎用ポリマーを合成する重合反応や、 (HBr) を用いたアルケンのヒドロ臭素化反応などです。を溶媒とするとの混合溶液にアゾビスイソブチロニトリルを加えて穏やかに加熱すると、ポリスチレンを得ることができます。また、有機合成における中間体、ゴムやプラスチックなどの発泡剤などの利用用途もあります。

安全性プロファイル

Poison by intraperitoneal route. Moderately toxic by ingestion. Easily oxidized, unstable. Violent exothermic decomposition when heated. Solution in acetone may decompose explosively. Explodes when heated with heptane. When heated to decomposition it emits toxic fumes of NO, and CN-. See also NITRILES. A free-radcal generator.

職業ばく露

Azobisisobutylonitrile is both a nitrile and azo compound. Used as a polymerization initiator, free radical generator (or initiator); as a catalyst in vinyl polymerizations; as a blowing agent for elastomers and plastics.

輸送方法

UN3234 Self-reactive solid type C, temperature controlled materials, Hazard Class: 4.1; Labels: 4.1- Flammable solid, Technical Name Required.

不和合性

Flammable; dust may form explosive mixture with air. Unstable and easily oxidized material; keep away from oxidizers, strong acids. Keep at temperature not ≧30° C (this may vary by manufacturer). Risk of explosion from heat, shock, friction. Warming causes production of tetramethylsuccinonitrile and cyanide fumes. Keep away from acetone and other ketones, alcohols, lithium, aluminum, aldehydes, and hydrocarbons, such as heptane. Azo compounds can detonate. This applies in particular to organic azides that have been sensitized by the addition of metal salts or strong acids. Toxic gases are formed by mixing materials of this class with acids, aldehydes, amides, carbamates, cyanides, inorganic fluorides, halogenated organics, isocyanates, ketones, metals, nitrides, peroxides, phenols, epoxides, acyl halides, and strong oxidizing or reducing agents. Flammable gases are formed by mixing materials in this group with alkali metals. Explosive combination can occur with strong oxidizing agents, metal salts, peroxides, and sulfides. This chemical is sensitive to prolonged exposure to heat. This chemical is incompatible with strong oxidizing agents.