Пероксикислота (часто пишется одним словом, peroxyacid , а иногда называется peracid ) — это кислота , которая содержит кислотную группу –OOH. Два основных класса — это те, которые получены из обычных минеральных кислот , особенно серной кислоты , и пероксипроизводные органических карбоновых кислот . Они, как правило, являются сильными окислителями .
Пероксимоносерная кислота (кислота Каро) является, вероятно, самой важной неорганической надкислотой, по крайней мере, с точки зрения масштабов ее производства. [1] Она используется для отбеливания целлюлозы и для детоксикации цианида в горнодобывающей промышленности. Она производится путем обработки серной кислоты перекисью водорода . Пероксимонофосфорная кислота (H 3 PO 5 ) готовится аналогичным образом. [2]
Некоторые пероксикислоты только гипотетичны, но их анионы известны. Это касается пероксикарбоната [3] и пербората (см. перборат натрия ). [4]
Несколько органических пероксикислот являются коммерчески полезными. [5] Их можно приготовить несколькими способами. Чаще всего перкислоты получают путем обработки соответствующей карбоновой кислоты перекисью водорода: [6]
Родственная реакция включает обработку карбонового ангидрида:
Этот метод популярен для превращения циклических ангидридов в соответствующие монопероксикислоты, например, монопероксифталевую кислоту.
Третий метод включает обработку хлорангидридами :
Мета- хлорпероксибензойная кислота ( mCPBA ) получается следующим образом: [7]
Схожий метод начинается с пероксиангидрида. [8]
Ароматические альдегиды могут быть автоокислены с образованием пероксикарбоновых кислот:
Однако продукты реагируют с исходным альдегидом, образуя карбоновую кислоту:
С точки зрения кислотности пероксикарбоновые кислоты примерно в 1000 раз слабее исходной карбоновой кислоты из-за отсутствия резонансной стабилизации аниона. По аналогичным 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 преобразование циклических кетонов в кольцевые эфиры с использованием перкислот в окислении Байера-Виллигера . Они также используются для окисления аминов и тиоэфиров в аминооксиды и сульфоксиды . Лабораторные применения ценного реагента m CPBA иллюстрируют эти реакции.
Реакция пероксикарбоновых кислот с хлорангидридами приводит к образованию диацилпероксидов:
Окислительная тенденция пероксидов связана с электроотрицательностью заместителей. Электрофильные пероксиды являются более сильными переносчиками атомов кислорода. Донорная тенденция атомов кислорода коррелирует с кислотностью связи O−H. Таким образом, порядок окислительной способности следующий: CF 3 CO 3 H > CH 3 CO 3 H > H 2 O 2 .
Пероксикарбоновые кислоты доступны как в твердой, так и в жидкой форме. Благодаря своим окислительным и дезинфицирующим свойствам они могут использоваться как в профессиональных, так и в домашних условиях. [9]
Пероксикарбоновые кислоты являются отбеливающими агентами и используются во всем мире, особенно для отбеливания зубов. Они используются в различных концентрациях в стоматологии для эффективного отбеливания зубов. Более низкие концентрации являются обычными для домашнего использования. По сравнению с перекисью водорода, пероксикарбоновые кислоты одобрены в качестве косметических средств в Европе в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1223/2009 Европейского парламента. [10]
В здравоохранении пероксикарбоновые кислоты в основном используются для дезинфекции ран и очистки контактных линз.
Пероксикарбоновые кислоты также входят в состав чистящих, дезинфицирующих и моющих средств, поскольку они надежно убивают микробы и бактерии.