二甲基乙二醛肟

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簡介

二甲基乙二醛肟是一種白色化合物。此外，它可以寫成陰離子相的$\mathrm{DMGH_{2}}$和中性相的$\mathrm{DMGH_{2}}$。這裡的𝐻代表氫。在實驗室中，$\mathrm{DMGH_{2}}$用於分析鎳或鈀等化學元素。二甲基乙二醛肟配合物對於酶的理論框架和作為催化劑至關重要且引人入勝。

什麼是二甲基乙二醛肟？

二甲基乙二醛肟，通常被稱為$\mathrm{DMG}$，是一種類似白色固體的化學物質，但在$\mathrm{H_{2}O}$中的溶解度遠低於在$\mathrm{NaOH}$溶液/甲醇中的溶解度。二甲基乙二醛肟的化學式為$\mathrm{C_{4}H_{8}N_{2}O_{2}}$，有時也稱為2,3-丁二酮二肟。分析化學使用$\mathrm{DMG}$作為試劑，並且已經能夠製造出它的幾種衍生物。除了鎳(Ni)外，它還有助於鑑定幾種金屬。它可以寫成陰離子相的$\mathrm{DMGH}$和中性相的$\mathrm{DMGH_{2}}$。這裡的𝐻代表氫。鈀和鎳的鑑定是用$\mathrm{DMGH_{2}}$進行的。它還有兩個供體臂，使其成為一個雙齒配體。

Asphalt91，2014年5月8日鎳二甲基乙二醛肟，CC BY-SA 3.0

二甲基乙二醛肟的一般性質 – $\mathrm{C_{4}H_{8}N_{2}O_{2}}$

• 二甲基乙二醛肟是用於檢測鎳(Ni)的一種非常靈敏和專一的試劑。

• 二甲基乙二醛肟用於合成許多衍生物和化合物。

• 二甲基乙二醛肟雖然經常被用作鎳(Ni)的特異性試劑，但也能夠鑑定其他金屬離子。

二甲基乙二醛肟結構 –$\mathrm{C_{4}H_{8}N_{2}O_{2}}$

$\mathrm{DMG}$是配合物和雙齒的。它有兩個供體原子，分別是氮(N)和氧(O)。它可以寫成陰離子相的$\mathrm{DMGH}$和中性相的$\mathrm{DMGH_{2}}$。這裡的𝐻代表氫。

二甲基乙二醛肟配體

二甲基乙二醛肟是一個不對稱配體的一個很好的例子。二甲基乙二醛肟帶有一個電荷，使其成為一個陰離子配體。二甲基乙二醛肟配體有兩個供體原子。該配體是雙齒的。它透過兩個氮(N)原子結合。

二甲基乙二醛肟的物理性質 – $\mathrm{C_{4}H_{8}N_{2}O_{2}}$

性質	二甲基乙二醛肟
化學式	$\mathrm{C_{4}H_{8}N_{2}O_{2}}$
密度	1.37 g/cm³
氣味	無味
外觀	灰白色粉末
偶極矩	0
熔點	240 至 241 °C
氫鍵供體	2

二甲基乙二醛肟的化學性質 – $\mathrm{C_{4}H_{8}N_{2}O_{2}}$

當$\mathrm{DMG}$和鎳(Ni)陽離子結合時，會形成鎳$\mathrm{DMG}$。

$$\mathrm{Ni^{2+}\:+\:2C_{4}H_{8}N_{2}O_{2}\:\longrightarrow\:Ni(C_{4}H_{7}N_{2}O_{2})_{2}}$$

DMG是一種螯合劑。螯合劑是透過陽離子端鏈與金屬離子配位共價鍵合的有機分子。

加入醇性二甲基乙二醛肟混合物後，二甲基乙二醛肟鎳沉澱。然後，加入含水$\mathrm{NH_{3}}$溶液。

$$\mathrm{NiSO_{4}\:+\:2C_{4}H_{8}N_{2}O_{2}\:\longrightarrow\:Ni(C_{4}H_{7}N_{2}O_{2})_{2}\:+\:H_{2}SO_{4}}$$

當pH值在5到9之間時，可以在溶液中看到紅色螯合物。在這種情況下，貢獻電子對的是四個氮原子，而不是氧原子。$\mathrm{NH_{3}}$溶液有助於防止pH值低於5並保持其高於5。當pH值較低時，$\mathrm{Ni(DMG)}$會溶解，因為會形成鎳(II)離子。少量試劑過量不會產生影響，而大量過量會導致試劑沉澱。它甚至可以與螯合物一起結晶。所需的試劑量與存在的離子量成正比。

在二甲基乙二醛肟存在下，$\mathrm{FeSO_{4}}$和$\mathrm{NH_{4}OH}$結合生成$\mathrm{[(NH]_{4})_{2}S)_{4}}$和鎳和$\mathrm{C_{4}H_{8}N_{2}O_{2}}$的配合物，同時生成

$$\mathrm{FeSO_{4}\:+\:3NH_{4}OH\:+\:3C_{4}H_{8}N_{2}O_{2}\:\longrightarrow\:Fe(C_{4}H_{7}N_{2}O_{2})_{2}\:+\:(NH_{4})_{2}SO_{4}\:+\:2H_{2}O}$$

當使用氯化鈀製備標準鈀混合物時，二甲基乙二醛肟有助於鈀的沉澱。透過去除所有痕量的鈀，氯化鈀得到純化。然後使用DMG沉澱鈀。用王水處理該配合物，然後用強HCl去除所得溶液中的硝酸根離子。溶液靜置一夜後，完全沉澱。

二甲基乙二醛肟的用途 – $\mathrm{C_{4}H_{8}N_{2}O_{2}}$

• 它可用於沉澱鈀和鎳。在鈀的情況下，沉澱物在用$\mathrm{HCl}$稀釋後變成黃色化合物。與從氨性鎳溶液中沉澱出的強紅色、大量化學物質相比，$\mathrm{DMG}$有助於識別鎳引起的皮炎或其他皮膚病。鎳會從手錶、珠寶和其他與皮膚緊密接觸的物品中釋放出來。一些國家禁止在藥店櫃檯上銷售二甲基乙二醛肟檢測試劑。

• 它廣泛用於分析方法中，作為鑑定、沉澱和光度分析幾種金屬離子（包括鎳和鈀）的試劑。

• 它有助於對廢棄的鋰離子電池進行生態有害的回收。$\mathrm{DMG}$沉澱是利用溼法冶金方法從廢舊電池正極材料中提取鋰、鈷和鎳的必要步驟。

• 它也用於在研究鐵(III)還原時估算鹽水中可溶性鐵的量。這包括動力學測試，以測試在不同條件下使用亞硫酸鹽進行無機鐵還原的有效性。海水含有鈷等過渡金屬，因此必須將$\mathrm{DMG}$加入魯米諾溶液中。

結論

可以得出結論，一種白色固體物質是二甲基乙二醛肟。它可溶於$\mathrm{NaOH}$溶液/甲醇，但在水中溶解度非常有限。它是化學分析中最早使用的有機選擇性試劑之一。此外，它是一種用於檢測金屬鎳的非常靈敏和專一的試劑。鈀或鎳的分析可以受益於$\mathrm{DMGH_{2}}$的使用。理論上，它的配合物可以作為所有催化劑和酶的模型。許多類似的配體，包括苯偶醯，可以由各種二酮製成。

常見問題

1. 二甲基甘氨酸$\mathrm{(DMG)}$是什麼型別的配體？

DMG是一種雙齒配體，它可以螯合許多金屬。每個配體只有2個供體原子。

2. 在分析化學中，DMG起什麼作用？

二甲基乙二醛肟$\mathrm{(DMG)}$是一種分析試劑，用於從其水介質中沉澱鎳。就鎳提取的選擇性和完整性而言，該方法非常成功，儘管它在工業上並不經常使用。據信，試劑在煅燒過程中的低效是原因。

3. DMG中哪些原子形成配位鍵？

dmg是一種含有供體氧和氮的配體。該原子可以向金屬提供電子，從而形成配合物。

4. 與二甲基乙二醛肟這種物質相關的潛在健康風險有哪些？

它是一種易燃物質，存在直接的火災風險。在細分條件下，它具有更高的火災危險性。火花很容易點燃它。它具有很大的爆炸危險，因為它與氧氣一起是細粉塵爆炸物。此外，如果粉塵雲被火花點燃併產生易燃/爆炸性蒸汽-空氣混合物，則存在間接爆炸的危險。因此，遠離熱源、點火源、氧化劑、還原劑和強酸。

5. 二甲基乙二醛肟測試是什麼意思？

二甲基乙二醛肟測試（也稱為鎳點測試）和鈷點測試可用於識別從金屬物體或皮膚吸收中釋放出的鎳/鈷，幫助對這些物質過敏的患者避免接觸。