Пероксикислота
Пероксикислота , а иногда и (часто пишется одним словом, пероксикислота 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
[ редактировать ]Пероксимоносерная кислота (кислота Каро), вероятно, является наиболее важной неорганической перкислотой, по крайней мере, с точки зрения масштабов ее производства. [ 1 ] Его используют 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. Это относится к пероксикарбонату. [ 3 ] и перборат (см. перборат натрия ). [ 4 ]
Органические перкислоты
[ редактировать ]Производство
[ редактировать ]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
мета- Хлорпероксибензойную кислоту ( m CPBA) получают следующим образом: [ 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-COOH + Ar-CHO → 2 Ar-COOH
Свойства и использование
[ редактировать ]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 аминов оксидов и сульфоксидов . 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 .
Использование
[ редактировать ]Пероксикарбоновые кислоты доступны как в твердой, так и в жидкой форме. Благодаря своим окислительным и дезинфицирующим свойствам их можно использовать как в профессиональных, так и в бытовых условиях. [ 9 ]
Отбеливающие агенты
[ редактировать ]Пероксикарбоновые кислоты являются отбеливающими агентами и используются во всем мире, особенно для отбеливания зубов. В различных концентрациях они используются в стоматологии для эффективного отбеливания зубов. Более низкие концентрации характерны для домашнего использования. По сравнению с перекисью водорода, пероксикарбоновые кислоты разрешены в качестве косметических средств в Европе согласно Регламенту (ЕС) № 1223/2009 Европейского парламента. [ 10 ]
Дезинфицирующие средства
[ редактировать ]В здравоохранении пероксикарбоновые кислоты в основном используются для дезинфекции ран и очистки контактных линз.
Пероксикарбоновые кислоты также содержатся в чистящих, дезинфицирующих и моющих средствах, поскольку они надежно убивают микробы и бактерии.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Харальд Джейкоб; и др. «Перекисные соединения неорганические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a19_177.pub2 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Кризер, II; Эдвардс, Дж.О. (1972). «?». Темы химии фосфора . 7 : 379–435.
- ^ 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 .
- ^ «перборат(2-) (CHEBI:30175)» . www.ebi.ac.uk.
- ^ 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 .
- ^ Зильберт, Л.С.; Сигел, Э.; Сверн , Д. (1964). «Пероксибензойная кислота». Орг. Синтез . 44 : 81. дои : 10.15227/orgsyn.044.0081 .
- ^ Ричард Н. Макдональд; Ричард Н. Степпель; Джеймс Э. Дорси (1970). «м-хлорпербензойная кислота». Орг. Синтез . 50 : 15. дои : 10.15227/orgsyn.050.0015 .
- ^ Геза Браун (1928). «Пербензойная кислота». Орг. Синтез . 8:30 . дои : 10.15227/orgsyn.008.0030 .
- ^ «Пероксигены» . Сольвей.
- ^ «Регламент – 1223/2009 – EN – EUR-Lex» .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
