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| 名前 | |
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| IUPAC名
ヒドロキシ-λ 3 -ブロマノン
ヒドロキシドオキシド 臭素臭素酸 | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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パブケム CID
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| HBro2 2価クロム | |
| モル質量 | 112.911グラム/モル |
| 共役塩基 | 臭素酸塩 |
| 関連化合物 | |
その他の陰イオン
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臭化水素酸、次亜臭素酸、臭素酸、過臭素酸 |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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亜臭素酸はHBrO 2という化学式を持つ無機化合物です。これは不安定な化合物ですが、共役塩基である臭素酸塩が単離されています。酸性溶液中では、臭素酸塩は臭素に分解します。[1]
発見
1905年、リチャーズAHは、硝酸銀（AgNO 3）と臭素を使った一連の実験を通じて、臭素酸の存在を証明しました。[2]過剰の冷水溶液を反応させて、次亜臭素酸（HBrO）、臭化銀（AgBr）、硝酸（HNO 3 ）を生成します。
- Br 2 + AgNO 3 + H 2 O → HBrO + AgBr + HNO 3
リチャーズは、濃縮硝酸銀(AgNO 3 ) に過剰の液体臭素を加えると、異なる反応機構が生じることを発見しました。前の反応で生成された酸性臭素の当量部分から、酸素と臭素の比率が計算され、正確な値 O:Br (0.149975:0.3745) が得られました。これは、酸性化合物には 2 つの酸素原子と 1 つの臭素原子が含まれていることを示しています。したがって、酸性化合物の化学構造は HBrO 2と推定されました。[2]
リチャーズによれば、次亜臭素酸（HBrO）は臭素と硝酸銀溶液の反応によって生成される。[2]
- Br 2 + AgNO 3 + H 2 O → HBrO + AgBr + HNO 3
- 2 AgNO 3 + HBrO + Br 2 + H 2 O → HBrO 2 + 2 AgBr + 2 HNO 3
異性体
HBrO 2分子は、∠(H−O−Br)角が106.1°の曲がった構造をしています。HOBrOは非平面構造もとり、異性体の1つ(2a)は二面角∠(H−O−Br−O)が74.2°です。さらに、他の2つの異性体(2b-シスと2c-トランス)の平面構造は、高速エナンチオマー化の遷移状態です。[3]
別の研究では、HOOBr、HOBrO、HBr(O)Oの3つの異性体が特定されました。[4]
合成
次亜臭素酸(HBrO) と次亜塩素酸(HClO)の酸化反応を利用して、亜臭素酸 (HBrO 2 ) と塩酸(HCl) を生成することができます。[引用が必要]
- HBrO + HClO → HBrO 2 + HCl
次亜臭素酸（HBrO）の酸化還元反応により 、生成物として臭素酸（HBrO 2 ）が形成される。 [引用が必要]
- HBrO + H 2 O − 2e − → HBrO 2 + 2H +
2当量の次亜臭素酸（HBrO）の不均化反応により、亜臭素酸（HBrO 2）と臭化水素酸（HBr）の両方が生成されます。[引用が必要]
- 2 HBrO → HBrO 2 + HBr
臭素酸（HBrO 3）と臭化水素酸（HBr）のシン比率から生じる転位反応により、亜臭素酸（HBrO 2）が得られる。[引用が必要]
- 2 HBrO 3 + HBr → 3 HBrO 2
塩
NaBrO 2 ·3H 2 OとBa(BrO2)2·H2Oの塩は結晶化している。これらの水溶液をPb 2+、Hg 2+、Ag +の塩で処理すると、対応する臭素酸塩の重金属が固体として沈殿する。[1]
ベロウソフ・ジャボチンスキー反応
亜臭素酸は、希硫酸中で臭素酸カリウム、硫酸セリウム(IV)、プロパン二酸、クエン酸を混合して得られるベロウソフ・ジャボチンスキー反応の生成物である。亜臭素酸は、臭素酸イオン（ BrO−
3）および臭素（Br −）：[5] [6]
- 兄弟−
3+ 2 Br − → HBrO 2 + HBrO
このような振動反応における他の関連反応は次のとおりです。
- HBrO 2 + BrO−
3+ H + → 2 BrO•
2 +水 - 2 HBrO 2 → BrO−
3+ HOBr + H +
臭素酸塩は過マンガン酸塩をマンガン酸塩（VI）に還元する：[1]
- 2 マンガンO−
4+兄弟−
2+ OH − → 2 MnO2−4
...+兄弟−
3+水
pけ1つの測定
臭素酸の酸解離定数、K a = [H + ][ BrO−
2]/[HBrO 2 ]、さまざまな方法を使用して決定されました。
臭素酸のp Ka値は、臭素酸塩の分解を研究する研究で推定されました。この研究では、臭素酸塩の分解速度を水素と臭素酸イオンの濃度の関数として測定しました。初期速度の対数の実験データはpHに対してプロットされました。この方法を使用して、臭素酸の推定p Ka値は6.25でした。[7]
別の方法を用いて、臭素酸のpKaは、pH範囲2.9～8.0、25℃、イオン強度0.06Mでの臭素酸ナトリウムとヨウ化カリウムの反応の初期速度に基づいて測定されました。この不均化反応の初期速度は、pH範囲4.5～8.0で[H + ]に一次依存します。この方法で測定された酸解離定数の値はK a =(3.7 ± 0.9) × 10 −4 Mおよび p K a =3.43 ± 0.05 . [8]
反応性
他の酸素中心酸化剤（次亜ハロゲン酸塩、過酸化物のアニオン）と比較すると、またその低い塩基性と一致して、臭素酸塩はむしろ弱い求核剤です。[9]臭素酸塩のカルボカチオンおよび受容体置換オレフィンに対する反応速度定数は、次亜臭素酸塩で測定されたものよりも1～3桁低くなります。
参考文献
- ^ abc Wiberg, Nils; Holleman, AF; Wiberg, Egon, 編 (2001). 「臭素の酸素酸」.無機化学. Academic Press. pp. 449– 451. ISBN 978-0-12-352651-9。
- ^ abc Richards、AH (1906 年 1 月 15 日)。 「臭素酸（ HBrO）の存在
2)".化学工業協会誌. 25 (1 Suppl): 4– 5. hdl : 2027/mdp.39015030318508 . - ^ Glaser, Rainer; Jost, Mary (2012年8月16日). 「臭素酸HOBrOの直接酸素移動および無水物O(BrO) 2およびBrO-BrO 2を介した不均化。ベロウソフ・ジャボチンスキー振動反応の重要なステップのメカニズムに関する第一原理研究」. The Journal of Physical Chemistry A. 116 ( 32): 8352– 8365. Bibcode :2012JPCA..116.8352G. doi :10.1021/jp301329g. PMID 22871057.
- ^ de Souza, Gabriel LC; Brown, Alex (2016 年 7 月). 「HBrO 2 [HOOBr、HOBrO、および HBr(O)O] と HBrO 3 (HOOOBr および HOOBrO) 異性体の基底状態と励起状態」.理論化学アカウント. 135 (7). doi :10.1007/s00214-016-1931-8.
- ^ Vassalini, Irene; Alessandri, Ivano (2015 年 12 月 30 日). 「化学的に活性化された振動によるセルロースの情報保存の空間的および時間的制御」. ACS Applied Materials & Interfaces . 7 (51): 28708– 28713. doi :10.1021/acsami.5b11857. PMID 26654462.
- ^ Field, Richard J.; Koros, Endre; Noyes, Richard M. (1972 年 12 月)。「化学システムにおける振動。II. 臭素酸-セリウム-マロン酸システムにおける時間的振動の徹底的な分析」。アメリカ化学会誌。94 (25): 8649– 8664。Bibcode :1972JAChS..94.8649F。doi :10.1021/ja00780a001。
- ^ マッサリ、A.;インデリ、A.パーゴラ、F. (1970)。 「臭素酸塩の分解速度論的研究」。インオルガニカ チミカ アクタ。4 : 593–596。土井:10.1016/S0020-1693(00)93357-7。
- ^ Faria, RB; Epstein, Irving R.; Kustin, Kenneth (1994年1月). 「臭素酸の不均化反応速度とpKa」. The Journal of Physical Chemistry . 98 (4): 1363– 1367. doi :10.1021/j100055a051.
- ^ Mayer, Robert J.; Ofial, Armin R. (2018年5月18日). 「漂白剤の求核反応性」. Organic Letters . 20 (10): 2816– 2820. doi :10.1021/acs.orglett.8b00645. PMID 29741385.
さらに読む
- Ukeles, SD ; Freiberg, M. (2002). 「臭素、無機化合物」。Kirk -Othmer 化学技術百科事典。doi : 10.1002 /0471238961.0218151321110512.a01。ISBN 978-0-471-48494-3。