Родизоновая кислота
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
5,6-Дигидроксициклогекс-5-ен-1,2,3,4-тетрон | |
| Другие имена
дигидроксидихиноил
диоксидихинон | |
| Идентификаторы | |
| |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.003.888 |
| Номер ЕС |
|
| МеШ | C005690 |
ПабХим CID
|
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| Н 2 С 6 О 6 | |
| Молярная масса | 170.076 g·mol −1 |
| Появление | от оранжевого до темно-красного цвета. Высокогигроскопичные кристаллы |
| Температура плавления | От 130 до 132 ° C (от 266 до 270 ° F; от 403 до 405 К) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Родизоновая кислота – химическое соединение формулы H 2 C 6 O 6 или (СО) 4 (COH) 2 . Его можно рассматривать как двойной енол и четырехкратный кетон циклогексена 5,6-дигидроксициклогекс - , точнее 5-ен-1,2,3,4-тетрон .
Родизоновую кислоту обычно получают в виде дигидрата. Н 2 С 6 О 6 ·2Н 2 О . Последний на самом деле представляет собой 2,3,5,5,6,6-гексагидроксициклогекс-2-ен-1,4-дион, в котором две исходные кетоновые группы заменены двумя парами геминальных диолов . Безводную кислоту от оранжевого до темно-красного цвета с высокой гигроскопичностью можно получить сублимацией дигидрата под низким давлением. [ 1 ] [ 2 ]
Как и многие другие енолы, родизоновая кислота может терять катионы водорода. ЧАС + из гидроксилов (p K a1 = 4,378 ± 0,009 , p K a2 = 4,652 ± 0,014 при 25 °C), [ 3 ] с образованием родизоната водорода аниона HC 6 O − 6 и родизонат- анион С 6 О 2- 6 . Последний является ароматическим и симметричным, поскольку двойная связь и отрицательные заряды делокализованы и равномерно распределены по шести единицам CO . Родизонаты имеют различные оттенки красного: от желтоватого до пурпурного.
Родизоновая кислота использовалась в химических анализах на барий , свинец и другие металлы. [ 4 ] В частности, тест с родизонатом натрия можно использовать для обнаружения остатков огнестрельного оружия (содержащих свинец) на руках субъекта. [ 5 ] и отличать от стрел от огнестрельных для обеспечения соблюдения правил охоты. ранения [ 6 ]
История
[ редактировать ]Родизоновая кислота была открыта австрийским химиком Иоганном Хеллером в 1837 году путем анализа продуктов нагревания смеси карбоната калия и древесного угля . [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] Название происходит от греческого ῥοδίζω ( родизо , «окрашивать в красный цвет»), [ 10 ] из-за цвета его солей.
Химия
[ редактировать ]Соли
[ редактировать ]Родизонаты имеют различные оттенки красного: от желтоватого до пурпурного в проходящем свете и зеленоватый блеск в отраженном свете.
Родизонат калия можно получить с хорошим выходом и чистотой путем окисления инозитола и азотной кислотой реакции полученного продукта с ацетатом калия в присутствии кислорода. Родизонат кристаллизуется из раствора из-за его относительной нерастворимости в воде. [ 11 ]
Родизонат натрия имеет темно-коричневый цвет и стабилен в сухом состоянии. [ 12 ] но водный раствор разлагается за несколько дней даже в холодильнике. [ 4 ] Родизонат свинца темно-фиолетового цвета. [ 12 ] [ 13 ]
Окисление и разложение
[ редактировать ]Родизоновая кислота является участником цепи продуктов окисления: бензолгексола. (COH) 6 , тетрагидроксибензохинон (THBQ) (COH) 4 (CO) 2 , родизоновая кислота (COH) 2 (CO) 4 и мимолетный циклогексангексон (КО) 6 . [ 4 ] Родизонат лития вместе с солями THBQ и бензолгексолом рассматривался для возможного использования в перезаряжаемых электрических батареях . [ 14 ] Одновалентный анион C
6 Ох −
6 был обнаружен в экспериментах по масс-спектрометрии. [ 15 ]
Родизоновая кислота и родизонат-анион могут потерять одну из единиц CO с образованием кроконовой кислоты. (CO) 3 (COH) 2 и кроконат-анион C 5 O 2− 5 соответственно по механизмам, которые еще недостаточно известны. В основных растворах (рН > 10) родизоновая кислота быстро превращается в анион THBQ. (CO) 4–6 . в отсутствие кислорода и до кроконовой кислоты в его присутствии При pH 8,3 и воздействии света растворы стабильны в течение нескольких дней в отсутствие кислорода, а в его присутствии разлагаются до кроконовой кислоты и других продуктов (возможно, включая циклогексангексон или додекагидроксициклогексан ). [ 16 ] [ 17 ]
Структура
[ редактировать ]Кислота
[ редактировать ]В растворе кислота и ион родизоната водорода в основном гидратированы, при этом некоторые карбонильные группы > C=O заменены геминальными гидроксилами. >С(ОН) 2 . [ 3 ]
Соли
[ редактировать ]
В безводном рубидия родизонате (руб. + ) 2 [С 6 О 6 ] 2− анионы родизоната уложены в параллельные столбцы, как и ионы рубидия. В плоскости, перпендикулярной колоннам, они расположены в виде двух перемежающихся шестиугольных сеток. Анионы плоские. [ 2 ]
Безводный родизонат калия (К + ) 2 [С 6 О 6 ] 2− имеет особую, но схожую структуру. Анионы и катионы расположены в чередующихся плоскостях. Внутри каждой плоскости анионы расположены в виде гексагональной сетки. Каждый ион калия устроен так, что симметрично соединяется с восемью атомами кислорода четырех анионов, по два от каждой соседней плоскости. Анионы слегка закручены в форме «лодочки» (со среднеквадратичным отклонением от средней плоскости 0,108 Å). [ 18 ] Родизонат натрия (Что + ) 2 [С 6 О 6 ] 2− имеет такую же структуру, с немного более искаженными анионами (0,113 Å rms) [ 19 ]
В растворе родизонат-анион не гидратируется. [ 3 ]
См. также
[ редактировать ]- Ацетилендиол (КОХ) 2
- Дельтовая кислота (СО)(COH) 2
- квадратная кислота (СО) 2 (ЦОН) 2
- Кроконовая кислота (СО) 3 (ЦОН) 2
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Паттон, Э.; Уэст, Р. (1970). «Новые ароматические анионы. VIII. Константы кислотности родизоновой кислоты». Журнал физической химии . 74 (12): 2512–2518. дои : 10.1021/j100706a018 .
- ^ Jump up to: а б Брага, Д.; Коджацци, Г.; Майни, Л.; Грепиони, Ф. (2001). «Обратимое твердофазное взаимопревращение родизоновой кислоты H 2 C 6 O 6 в H 6 C 6 O 8 и твердотельная структура родизонат-дианиона С
6 Ох 2−
6 (ароматический или неароматический?)». New Journal of Chemistry . 25 : 1221–1223. doi : 10.1039/b107317f . - ^ Jump up to: а б с Гелб, Род-Айленд; Шварц, Л.М.; Лауфер, Д.А. (1978). «Структура водного раствора родизоновой кислоты». Журнал физической химии . 82 (18): 1985–1988. дои : 10.1021/j100507a006 .
- ^ Jump up to: а б с Чалмерс, РА; Рассказываю, GM (1967). «Переоценка родизоновой кислоты как качественного реагента». Микрохимика Акта . 55 (6): 1126–1135. дои : 10.1007/BF01225955 . S2CID 98540174 .
- ^ Ди Майо, VJM (1998). Огнестрельные ранения: практические аспекты огнестрельного оружия, баллистики и судебно-медицинских методов (2-е изд.). КПР. п. 341 . ISBN 0-8493-8163-0 .
- ^ Гловер, Р.Л. (1981). «Обнаружение свинца в ранах от стрел у оленей с помощью родизоновой кислоты». Бюллетень Общества дикой природы . 9 (3): 216–219. JSTOR 3781843 .
- ^ Хеллер, Дж. Ф. (1837). «Родизоновая кислота, одна из новых кислот, полученных из препаратов калия, и ее химический состав» . «Анналы аптеки» Юстуса Либиха . 24 (1): 1–16 . Проверено 8 июля 2009 г.
- ^ Тернер, Э .; Грегори, В .; Парнелл, Э.А.; Либих, Дж. ; Роджерс, Дж. Б. (1846 г.). Элементы химии . Томас, Каупертвейт и компания . Проверено 30 июля 2009 г.
При калия нагревании в углекислом газе происходит соединение и образуется темно-оливковый порошок, состоящий из оксида углерода и калия в пропорции C 7 O 7 +K 3 или 7CO+3K. Это вещество образуется в большом количестве при получении калия из карбоната поташа и древесного угля и является источником больших потерь и неудобств. С натрием такое соединение не образуется, поэтому этот металл можно получить дешевле, чем калий.
- ^ Лёвиг, К. (1839). Химия соединений органических Цюрих: Ф. Шультесс.
- ^ Хантер, Р.; Моррис, К., ред. (1900). Универсальный словарь английского языка . Нью-Йорк: Кольер . Проверено 7 августа 2009 г.
- ^ Прейслер, П.В.; Бергер, Л. (1942). «Получение солей тетрагидроксихинона и родизоновой кислоты из продукта окисления инозитола азотной кислотой». Журнал Американского химического общества . 64 (1): 67–69. дои : 10.1021/ja01253a016 .
- ^ Jump up to: а б Фейгл, Ф.; Эспер, Р.Э. (1960). Выборочные тесты в органическом анализе . Проверено 30 июля 2009 г.
- ^ Гмелин, Л. ; Уоттс, Х. (1856). Справочник по химии . Кавендишское общество.
- ^ Чен, Х.; Арманд, М.; Корти, М.; Цзян, М.; Грей, КП; Долхем, Ф.; Тараскон, Ж.-М.; Пуазо, П. (2009). «Литиевая соль тетрагидроксибензохинона: на пути к разработке экологически безопасной литий-ионной батареи». Журнал Американского химического общества . 131 (25): 8984–8. дои : 10.1021/ja9024897 . ПМИД 19476355 .
- ^ Вирвас, РБ; Чик Джаррольд, К. (2006). «Производство С.
6 Ох −
6 от олигомеризации CO на анионах молибдена». Журнал Американского химического общества . 128 (42): 13688–9. doi : 10.1021/ja0643927 . PMID 17044687 . - ^ Ираси, Г.; Бэк, МХ (1988). «Фотохимия родизонат-дианиона в водном растворе» . Канадский химический журнал . 66 (5): 1293. дои : 10.1139/v88-209 .
- ^ Чжао, Б.; Бэк, М.Х. (1991). «Фотохимия родизонат-дианиона в водном растворе» . Канадский химический журнал . 69 (3): 528. дои : 10.1139/v91-079 . Архивировано из оригинала 7 июля 2012 г. Проверено 7 августа 2009 г.
- ^ Коуэн, Дж.А.; Ховард, JAK (2004). «Дикалий родизонат» . Акта Кристаллографика . Е60 (4): m511–m513. дои : 10.1107/S160053680400529X .
- ^ Диннебье, RE; Нусс, Х.; Янсен, М. (2005). «Динатрийродизонат: исследование порошковой дифракции». Акта Кристаллографика . Е61 (10): м2148–м2150. дои : 10.1107/S1600536805030552 .