stringtranslate.com

Пероксикислота

Общие формулы органической пероксикислоты (вверху) в сравнении с карбоновой кислотой (внизу).

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 .

Неорганические пероксикислоты

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]

Органические перкислоты

Некоторые органические пероксикислоты коммерчески полезны. [5] Их можно приготовить несколькими способами. Чаще всего перкислоты получают путем обработки соответствующей карбоновой кислоты перекисью водорода: [6]

RCO 2 H + H 2 O 2 ⇌ RCO 3 H + H 2 O

Родственная реакция включает обработку ангидрида карбоновой кислоты:

(RCO) 2 O + H 2 O 2 → RCO 3 H + RCO 2 H

Этот метод популярен для превращения циклических ангидридов в соответствующие монопероксикислоты, например монопероксифталевую кислоту.
Третий метод предполагает обработку хлорангидридами :

RC(O)Cl + H 2 O 2 → RCO 3 H + HCl

Таким способом получают мета -хлорпероксибензойную кислоту ( m CPBA). [7]

Родственный метод начинается с пероксиангидрида. [8]

Ароматические альдегиды могут подвергаться автоокислению с образованием пероксикарбоновых кислот:

Ar-CHO + O 2 → Ar-COOOH (Ar = арильная группа)

Однако продукты реагируют с исходным альдегидом, образуя карбоновую кислоту:

Ar-COOOH + Ar-CHO → 2 Ar-COOH

Свойства и использование

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:

RC(O)Cl + RC(O)O 2 H → (RC(O)) 2 O 2 + HCl

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 .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Харальд Якоб; и другие. «Перекисные соединения неорганические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a19_177.pub2. ISBN 978-3527306732.
  2. ^ Кризер, II; Эдвардс, Дж.О. (1972). «?». Темы химии фосфора . 7 : 379–435.
  3. ^ Чен, Ли-Цзян; Линь, Чан-Цзянь; Цзо, Хуан; Сун, Лин-Чун; Хуан, Чао-Мин (2004). «Первое спектроскопическое наблюдение пероксокарбоната/пероксодикарбоната в расплавленном карбонате». Журнал физической химии Б. 108 (23): 7553–7556. дои : 10.1021/jp035749l.
  4. ^ "перборат(2-) (CHEBI:30175)" . www.ebi.ac.uk. _
  5. ^ Герберт Кленк; Питер Х. Гетц; Райнер Зигмайер; Вильфрид Майр. «Перекисные соединения органические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a19_199. ISBN 978-3527306732.
  6. ^ Зильберт, LS; Сигел, Э.; Сверн , Д. (1964). «Пероксибензойная кислота». Орг. Синтез . 44 : 81. дои : 10.15227/orgsyn.044.0081.
  7. ^ Ричард Н. Макдональд; Ричард Н. Степпель; Джеймс Э. Дорси (1970). «м-хлорпербензойная кислота». Орг. Синтез . 50 : 15. дои : 10.15227/orgsyn.050.0015.
  8. ^ Геза Браун (1928). «Пербензойная кислота». Орг. Синтез . 8:30 . дои :10.15227/orgsyn.008.0030.