Пероксикислота (часто пишется одним словом, пероксикислота , а иногда и называется перкислотой ) — это кислота , которая содержит кислотную группу –OOH. Двумя основными классами являются кислоты, полученные из обычных минеральных кислот , особенно серной кислоты , и пероксипроизводные органических карбоновых кислот . Как правило, они являются сильными окислителями .
Пероксимоносерная кислота (кислота Каро), вероятно, является наиболее важной неорганической перкислотой, по крайней мере, с точки зрения масштабов ее производства. [1] Используется для отбеливания целлюлозы и детоксикации цианидов в горнодобывающей промышленности. Его получают путем обработки серной кислоты перекисью водорода . Пероксимонофосфорную кислоту (H 3 PO 5 ) получают аналогично. [2]
Некоторые пероксикислоты являются лишь гипотетическими, но их анионы известны. Так обстоит дело с пероксикарбонатом [3] и перборатом (см. Перборат натрия ). [4]
Некоторые органические пероксикислоты коммерчески полезны. [5] Их можно приготовить несколькими способами. Чаще всего перкислоты получают путем обработки соответствующей карбоновой кислоты перекисью водорода: [6]
Родственная реакция включает обработку ангидрида карбоновой кислоты:
Этот метод популярен для превращения циклических ангидридов в соответствующие монопероксикислоты, например монопероксифталевую кислоту.
Третий метод предполагает обработку хлорангидридами :
Таким способом получают мета -хлорпероксибензойную кислоту ( m CPBA). [7]
Родственный метод начинается с пероксиангидрида. [8]
Ароматические альдегиды могут подвергаться автоокислению с образованием пероксикарбоновых кислот:
Однако продукты реагируют с исходным альдегидом, образуя карбоновую кислоту:
По кислотности пероксикарбоновые кислоты примерно в 1000 раз слабее исходной карбоновой кислоты из-за отсутствия резонансной стабилизации аниона. По тем же причинам их значения p K a также имеют тенденцию быть относительно нечувствительными к заместителям.
Наиболее распространенное применение органических пероксикислот — превращение алкенов в эпоксиды — реакция Прилежаева . Другой распространенной реакцией является превращение циклических кетонов в сложные эфиры с расширенным кольцом с использованием перкислот при окислении Байера-Виллигера . Они также используются для окисления аминов и тиоэфиров до оксидов и сульфоксидов аминов . Лабораторное применение ценного реагента m CPBA иллюстрирует эти реакции.
Реакция пероксикарбоновых кислот с хлорангидридами дает диацилпероксиды:
Склонность к окислению пероксидов связана с электроотрицательностью заместителей . Электрофильные пероксиды являются более сильными агентами переноса атомов кислорода. Склонность к донорству атомов кислорода коррелирует с кислотностью связи OH. Таким образом, порядок окислительной способности следующий: CF 3 CO 3 H > CH 3 CO 3 H > H 2 O 2 .