クエリ: 1828年にドイツの化学者ウェーラーが、シアン酸アンモニウムから合成することに成功した、肥料や保湿クリームに使われる有機化合物は何?
文章: ヴェーラー合成 ヴェーラー合成(ヴェーラーごうせい、英:Whler synthesis)は、有機化学における合成法の一つで、シアン酸アンモニウムを尿素へ変換する手法である。この化学反応は、1828年にフリードリヒ・ヴェーラーによって発見され、現代有機化学の出発点であると考えられている。しかし、ヴェーラーの反応はシアン酸アンモニウムの変換に関係するが、この塩は不安定中間体として生ずるだけである。ヴェーラーは、最初の出版物では別の反応物の組み合わせ(シアン酸とアンモニア、シアン酸銀と塩化アンモニウム、シアン酸鉛とアンモニア、シアン酸水銀とシアン酸アンモニウム)で反応を立証した。 実際には、シアン酸カリウムと塩化アンモニウムの溶液を使って反応は立証される。これらの溶液を混ぜ、加熱して再び冷やす。化学変化の証明にはシュウ酸溶液が用いられ、シュウ酸化尿素の白色沈殿が得られる。 代わりにシアン酸鉛とアンモニアを使っても反応を行うことができる。実際には複分解でシアン酸アンモニウムが形成している。
文章: シアン化物 シアン化カリウム、シアン化ナトリウムは、シアン化物イオンの源として有機合成で用いられる。シアン化物イオンは求核剤としての性質を持ち、適当な炭素求電子剤に置換、あるいは付加して対応するニトリルを与える。 ハロゲン化アルキルとの求核置換反応 ハロゲン化アリールを芳香族ニトリルとするためには、遷移金属化合物を利用する。シアン化銅を用いる古典的な手法は Rosenmund-von Braun 合成と呼ばれる。 文章: オキサミド オキサミド(Oxamide)は、化学式 H2NCOCO2H の有機化合物である。白色の固体で、エタノールに溶け、水にはわずかに溶け、ジエチルエーテルには溶けない。大気圧条件下において350°Cまで加熱するとジシアンと水に分解する。オキサミドはシュウ酸のアミドであり、シュウ酸アンモニウムの加熱により合成される。 文章: 炭酸アンモニウム 炭酸アンモニウムは、窒素を含む有機物質(例:髪の毛、シカの角、尿の分解物など)を乾燥条件で加熱して抽出できる。しかし現在では炭酸アンモニウムは、塩化アンモニウムあるいは硫酸アンモニウムと、白亜(石灰岩: 炭酸カルシウムが主成分)を鉄製の容器の中で赤熱し、出てくる気体を鉛製の受け器で濃縮して作られる。粗生成物から昇華により得られる炭酸アンモニウムの白い繊維状の固まりは、等モルの炭酸水素アンモニウムとカルバミン酸アンモニウムから成る。この混合物は、その組成よりセスキ炭酸アンモニウム (ammonium sesquicarbonate) とも呼ばれる。それをアルコールで蒸解(digestion)したり、空気中に放置したりすると、カルバミン酸アンモニウムが分解し純粋な炭酸水素アンモニウムが得られる。また、約 30 °C で調製したセスキ炭酸アンモニウムの濃い水溶液にアンモニアを通じると、上記の混合物とは異なる純粋な炭酸アンモニウム ((NH4)2CO3) が、水和物の結晶として得られる。この化合物もまた空気中でアンモニアを放出し、炭酸水素アンモニウムへと戻る。 文章: シーマン反応 シーマン反応(はんのう、Schiemann reaction)は、芳香族ジアゾニウムテトラフルオロホウ酸塩 (ArN2 BF4) を熱分解により芳香族フッ化物 (ArF) へと変換する、有機化学における化学反応のひとつである。バルツ・シーマン反応 (Balz-Schiemann reaction) とも呼ばれる。この反応の形式は芳香族求核置換反応に分類される。 シーマン反応に基づく芳香族フッ化物の合成法について、一連の反応式を上図に示す。 まず、アニリン誘導体 1 に亜硝酸とテトラフルオロホウ酸(あるいはその塩)とを順番に作用させてジアゾニウムテトラフルオロホウ酸塩 2 の沈殿とする。これを取り分け、さらに加熱すると、窒素 (N2) と三フッ化ホウ素 (BF3) を放出しながら生成物 4 に変わる。このうち後半の、ジアゾニウム塩 2 からフッ化物 4 までの部分がシーマン反応であり、1927年にバルツとシーマンにより発見された熱分解反応である。 文章: ペンタクロロニトロベンゼン 1868年に研究室での合成に成功し、1930年代に水銀系農薬の代替品としてドイツのバイエル社により開発された。日本では1956年4月7日に農薬登録を受け、殺菌剤として野菜の根こぶ病や立枯れ病、根腐れ病の防除に使用されたが2000年3月26日に登録失効した。 文章: 1,3,2,4-ジチアジホスフェタン 2,4-ジスルフィド ドイツの特許に、1,3,2,4-ジチアジホスフェタン 2,4-ジスルフィドとジアルキルシアナミドの反応による P-N=C-N=C-S- 6員環を含む構造の植物保護剤の製造がある。Fc2P2S4 およびローソン試薬とジメチルシアナミドの反応は、実際には上記の化合物のみでなく、いくつかの含リン化合物の混合物を与えることが示されている。反応混合物中のジメチルシアナミドの濃度により、他種の6員環化合物 (P-N=C-S-C=N-) または非環式化合物 (FcP(S)(NR2)(NCS)) のいずれかが主生成物として得られる。加えて、痕跡量の副生物も生成する。6員環化合物 (P-N=C-S-C=N-) が植物保護剤として働く可能性は低く、むしろ FcP(S)(NR2)(NCS) が昆虫に対する神経毒として作用していると考えられている。 文章: 重ウラン酸アンモニウム 重ウラン酸アンモニウムまたは重ウラン酸アンモン ((NH4)2U2O7) はウランの化合物の一つで、ウランを精製する際のイエローケーキ(ウラン精鉱) に含まれる。また、MOX燃料を製造する際の中間生成物である。英名の Ammonium diuranate から ADU と呼ばれることもある。「イエローケーキ」は重ウラン酸アンモニウムからなるウラン精鉱の外観が鮮黄色だったことから名付けられたものだが、現在は各種ウラン酸化物の混合物の総称として使われており、必ずしも黄色ではなくなっている。 文章: 硝酸アンモニウム 硝酸アンモニウム(しょうさんアンモニウム、英: ammonium nitrate)は、化学式NH4NO3で表される化合物であり、アンモニウムおよび硝酸塩のイオンから成っている白い結晶の固体である。硝安とも。 水和物を形作らないが、固体として吸湿性で非常に水溶性である。主に高窒素肥料として農業で使用されている。世界の生産量は、2017年に21.6百万トンと推定された。 その他の主な用途は、鉱業、採石、土木建設で使用される爆発性混合物の成分として使用される。ANFOの主要な構成要素であり、北米で使用される爆発物の80%を占める普及した産業用爆発物である。同じような調合はIEDで使用されてきた。 多くの国は誤用の可能性に対する懸念から、消費者向け用途での使用を段階的に廃止している。20世紀初頭以来、偶然による硝酸アンモニウムの爆発のために何千人もの人々が命を落としてきた。 文章: イソキノリン イソキノリンは Hoogewerf と van Dorp により 1885年に、コールタール中から部分結晶法で硫酸塩の形として単離された。Weissgerber は 1914年にイソキノリンがキノリンよりも塩基性が強いことを利用して、コールタールからのより迅速な選択的抽出法を開発した。イソキノリンの誘導体を化学合成する手法はいくつか知られているが、無置換のイソキノリンを直接得る方法は比較的少ない。Pomeranz-Fritsch 反応はイソキノリンを得る有効な方法である。イソキノリンのさまざまな誘導体の合成法を以下に示す。 文章: クロロギ酸 クロロギ酸は、化学式ClCOOHで表される化合物である。炭酸 (H2CO3) のハロゲン化アシルに相当する。さらにもう一回ハロアシル化したものはホスゲン (ClC=OCl) に相当する。クロロギ酸の構造はギ酸 (HCOOH) の水素原子を塩素原子に置き換えたものである。英名が似ているクロロホルム (chloroform) とは全く別の化合物である。 クロロギ酸そのものは不安定で扱いにくいが、エステル化物であるクロロギ酸エステルは比較的安定であり、有機合成化学において重要な試薬となっている。例えば、ペプチド合成で酸無水物と共に使われる。ほかのハロゲン化アルキルと同様にアルキル化剤となる。 重要なクロロギ酸にはクロロギ酸4-ニトロフェニル、塩化フルオレニルメチルオキシカルボニル、クロロギ酸ベンジルおよびクロロギ酸エチルが挙げられる。 文章: リン 用途としては、化学肥料の原料として使われるものがもっとも大きい。近年では、過リン酸石灰の生産が落ち込んでいるのに加え、従来の重過リン酸石灰の生産量は減少し、代わりにリン酸アンモニウム肥料がその重要性を増している。リン酸は金属の表面加工や工業用触媒に用いられるほか、食品添加物としてコーラなどにも少量添加されている。 代表的なリン酸の関連化合物の用途については、農薬や殺虫剤としての利用も多く、化学兵器として研究されるほど強力な毒性を持った製品も開発されたが、その多くは使用が中止されている。現在はリン酸エステル系の殺虫剤が主力になっている。 同じくリン酸化合物であるリン酸ナトリウム水溶液は強塩基性を示すため、単独で金属の洗浄剤として使われるほか、次亜塩素酸と混合することで強力な洗剤となるため、三リン酸ナトリウムは洗剤として広く利用されていたが、排水に高濃度のリンが含まれるために微生物の異常な繁殖の原因となり、赤潮などの公害を引き起こした。それゆえ、環境への配慮から日本国内での使用はほとんどなくなってきている。リン酸水素カルシウムは研磨剤として歯磨きなどに含まれ、フッ素を含む歯磨きには二リン酸カルシウムなど、口腔衛生に関わる場面でもリン酸化合物が数多く配合されている。 文章: シアン化リチウム 600°C近くに加熱すると、シアナミドと炭素に分解される。酸と反応すると、シアン化水素を与える。シアン化リチウムは、有機化合物のシアン化のための試薬としても用いられる。 文章: シアン化水銀(II) シアン化水銀(II)(シアンかすいぎん に、Mercury(II) cyanide)は、化学式が Hg(CN)2 と表される水銀のシアン化物で、猛毒の白い粉末である。 実験室レベルでのジシアンの合成法の1つは、シアン化水銀(II)の熱分解である。 シアン化水銀(II)は、配糖体の合成における KoenigsKnorr reaction (en:KoenigsKnorr reaction) の助触媒としても利用される。 シアン化水銀(II)が初の殺人の毒薬に使われたのは、1898年のことである。犯人のローランド・B・モリニュークスは、手紙を使って2人の被害者にシアン化水銀(II)入りの薬を送った。最初の被害者のヘンリー・バーネットは、この毒入りの薬を飲んだ12日後に水銀中毒で死亡した。2番目の被害者のキャサリン・アダムズは、薬を飲んで30分以内にシアン化物中毒で死亡した。これらの結果の違いは、各被害者の胃の酸性度によるとされる。 文章: ヘキサフルオロアルミン酸ナトリウム ヘキサフルオロアルミン酸ナトリウムはさまざまな合成法で製造されている。1つの合成ルートではアルミン酸ナトリウムとフッ化水素酸を組み合わせて作られる。一般的な方法ではリン酸塩の採掘から回収されるヘキサフルオロアルミン酸をアンモニアで中和したヘキサフルオロケイ酸アンモニウムを前駆体に生成する2段階のプロセスである。氷晶石と呼ばれる鉱物形態のヘキサフルオロアルミン酸ナトリウムは1987年に鉱床が枯渇するまでグリーンランドの西海岸のイビッツートで採掘されていた。 文章: ヨウ素酸アンモニウム ヨウ素酸アンモニウム(ヨウそさんアンモニウム、英 ammonium iodate)はアンモニアのヨウ素酸塩で、化学式NH4IO3で表される無機化合物。酸化性があり、還元剤や有機化合物、硫黄、リン、金属粉に触れると激しく反応する。加熱により分解し、ヨウ化水素や窒素酸化物を生じる。