マンガン酸

無機命名法では、マンガン酸塩は、マンガンを中心原子とする負に帯電した分子実体である。 ^{[1]しかし、この名称は通常、}テトラオキシドマンガン酸塩（2−）アニオン、MnOを指すために使用される。²⁻⁴
_...マンガン酸塩(VI)とも呼ばれ、+6の酸化状態のマンガンを含む。^[1]マンガン酸塩は唯一知られているマンガン(VI)化合物である。^[2]

その他のマンガン酸塩には、次亜マンガン酸塩またはマンガン酸塩(V)、MnO^{3−4 3−4}
_{4 ...}、過マンガン酸塩またはマンガン酸塩(VII)、MnO⁻
₄、および二マンガン酸塩または二マンガン酸塩(III) Mn
₂お⁶⁻⁶
₆。

マンガン酸(IV)陰イオンMnO⁴⁻⁴
₄過マンガン酸塩の希薄溶液の放射線分解によって製造される。^[3]^[4]希薄溶液では単核であり、紫外線で強い吸収を示し、650 nmで弱い吸収を示す。^[3]

構造

マンガン酸(VI)イオンは四面体で、硫酸塩やクロム酸塩に似ています。実際、マンガン酸塩は硫酸塩やクロム酸塩と同構造であることが多く、この事実は1831年にアイハルト・ミッチャーリッヒによって初めて指摘されました。[5] マンガン–酸素^距離は165.9 pmで、過マンガン酸塩よりも約3 pm長くなっています。^[5] ad ^{1イオンとしては}常磁性ですが、ヤーン・テラー歪みは小さすぎてX線結晶構造解析では検出されません。^{[5]マンガン酸塩は暗緑色で、可視吸収極大は}λ _max = 606 nm ( ε = 1710 dm ³ mol ⁻¹ cm ⁻¹ )です。^[6]^[7]ラマンスペクトルも報告されています。^[8]

準備

マンガン酸ナトリウムおよびマンガン酸カリウムは通常、実験室で等量の過マンガン酸塩を水酸化物の濃縮溶液（5～10 M）に24時間撹拌するか^[6]、加熱することによって調製されます。^[9]

4 マンガンO⁻
₄+ 4 OH ⁻ → 4 MnO²⁻⁴
_...+ 2 H ₂ O + O ₂

マンガン酸カリウムは、工業的には、酸化剤として硝酸カリウムまたは空気を用いて二酸化マンガンを溶融水酸化カリウムに溶解することにより、過マンガン酸カリウムの中間体として製造される。^[2]

2 MnO ₂ + 4 OH ⁻ + O ₂ → 2 MnO²⁻⁴
_...+ 2 H ₂ O

不均衡

マンガン酸塩は、最もアルカリ性の水溶液を除いて、不均化に対して不安定である。^[2]最終生成物は過マンガン酸塩と二酸化マンガンであるが、その反応速度論は複雑であり、そのメカニズムにはプロトン化種および/またはマンガン(V)種が関与している可能性がある。^[10]^[11]

用途

マンガン酸塩、特に不溶性のマンガン酸バリウムBaMnO _4は有機合成における酸化剤として使用されており、第一級アルコールをアルデヒドに酸化してカルボン酸に、第二級アルコールをケトンに酸化します。^[12]^{[13]マンガン酸バリウムは}ヒドラゾンをジアゾ化合物に酸化するためにも使用されています。^[14]

参考文献

^ ab 国際純正・応用化学連合(2005).無機化学命名法(IUPAC 勧告 2005). ケンブリッジ (英国): RSC – IUPAC . ISBN 0-85404-438-8 . pp. 74–75, 77–78, 313, 338. 電子版.
^ abc コットン、F. アルバート、ウィルキンソン、ジェフリー（1980）、Advanced Inorganic Chemistry（第4版）、ニューヨーク：Wiley、p. 746、ISBN 0-471-02775-8。
^ abc ラッシュ、JD; Bielski、BHJ (1995)、「パルス放射線分解によるマンガン酸塩 (V)、-(VI)、および -(VII) テトラオキシアニオンの研究。プロトン化された形態の光学スペクトル」、Inorg.化学。、34 (23): 5832–38、土井:10.1021/ic00127a022
^ Lee, Donald G.; Chen, Tao (1989)、「炭化水素の酸化。18. 過マンガン酸塩と炭素-炭素二重結合の反応のメカニズム」、J. Am. Chem. Soc.、111 (19): 7534–38、doi :10.1021/ja00201a039。
^ abc Palenik, Gus J. (1967)、「マンガン酸カリウムの結晶構造」、Inorg. Chem.、6 (3): 507–11、doi :10.1021/ic50049a016。
^ ab Carrington, A.; Symons, MCR (1956)、「遷移金属のオキシアニオンの構造と反応性。パート I. マンガンオキシアニオン」、J. Chem. Soc. : 3373–80、doi :10.1039/JR9560003373
^ Lee, Donald G.; Chen, Tao (1993)、「マンデル酸によるマンガン酸(VI)の還元と高原子価遷移金属酸化物による有機化合物の還元の一般メカニズムの開発におけるその意義」、J. Am. Chem. Soc.、115 (24): 11231–36、doi :10.1021/ja00077a023。
^ Juberta, AH; Varettia, EL (1982)、「いくつかのマンガン酸塩の通常および共鳴ラマンスペクトル」、J. Mol. Struct.、79 (1–2): 285–88、Bibcode :1982JMoSt..79..285J、doi :10.1016/0022-2860(82)85067-9
^ ニューサウスウェールズ州ニーホルム;ウーリアムズ、ＰＲ（１９６８）、「マンガネート（ＶＩ）」、Ｉｎｏｒｇ．シンセ。、11：56～61
^ サッター、ジョーン H.; コルキット、ケビン; サッター、ジョン R. (1974)、「酸溶液中のマンガン酸塩の不均化の速度論」、Inorg. Chem.、13 (6): 1444–46、doi :10.1021/ic50136a037。
^ Sekula-Brzezińska, K.; Wrona, PK; Galus, Z. (1979)、「固体電極におけるアルカリ溶液中の MnO ₄⁻ /MnO ₄²⁻および MnO ₄²⁻ /MnO ₄³⁻電極反応の速度」、Electrochim. Acta、24 (5): 555–63、doi :10.1016/0013-4686(79)85032-X。
^ Procter, G.; Ley, SV; Castle, GH (2004)、「バリウムマンガン酸塩」、Paquette, L. (ed.)、Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis、ニューヨーク：Wiley、doi：10.1002/047084289X、hdl：10261/236866、ISBN 9780471936237。
^ Firouzabadi, Habib; Mostafavipoor, Zohreh (1983)、「バリウムマンガン酸塩。有機合成における多用途酸化剤」、Bull. Chem. Soc. Jpn.、56 (3): 914–17、doi : 10.1246/bcsj.56.914。
^ Guziec, Frank S. Jr.; Murphy, Christopher J.; Cullen, Edward R. (1985)、「対称および非対称ジヒドロ-1,3,4-セレナジアゾールの熱および光化学研究」、J. Chem. Soc.、Perkin Trans. 1 : 107–13、doi :10.1039/P19850000107
^ Brachtel、G.; Hoppe, R. (1976)、「Das erste Oxomanganat(III) mit Inselstruktur: K ₆ [Mn ₂ O ₆ ]」、Naturwissenschaften、63 (7): 339、Bibcode :1976NW....63..339B、土肥:10.1007/BF00597313、S2CID 45344152。

[RedBook-1] 国際純正・応用化学連合(2005).無機化学命名法(IUPAC 勧告 2005). ケンブリッジ (英国): RSC – IUPAC . ISBN 0-85404-438-8 . pp. 74–75, 77–78, 313, 338. 電子版.

[C&W-2] コットン、F. アルバート、ウィルキンソン、ジェフリー（1980）、Advanced Inorganic Chemistry（第4版）、ニューヨーク：Wiley、p. 746、ISBN 0-471-02775-8。

[PulseRad-3] ラッシュ、JD; Bielski、BHJ (1995)、「パルス放射線分解によるマンガン酸塩 (V)、-(VI)、および -(VII) テトラオキシアニオンの研究。プロトン化された形態の光学スペクトル」、Inorg.化学。、34 (23): 5832–38、土井:10.1021/ic00127a022

[H2O2-4] Lee, Donald G.; Chen, Tao (1989)、「炭化水素の酸化。18. 過マンガン酸塩と炭素-炭素二重結合の反応のメカニズム」、J. Am. Chem. Soc.、111 (19): 7534–38、doi :10.1021/ja00201a039。

[Xstal-5] Palenik, Gus J. (1967)、「マンガン酸カリウムの結晶構造」、Inorg. Chem.、6 (3): 507–11、doi :10.1021/ic50049a016。

[JCS-6] Carrington, A.; Symons, MCR (1956)、「遷移金属のオキシアニオンの構造と反応性。パート I. マンガンオキシアニオン」、J. Chem. Soc. : 3373–80、doi :10.1039/JR9560003373

[7] Lee, Donald G.; Chen, Tao (1993)、「マンデル酸によるマンガン酸(VI)の還元と高原子価遷移金属酸化物による有機化合物の還元の一般メカニズムの開発におけるその意義」、J. Am. Chem. Soc.、115 (24): 11231–36、doi :10.1021/ja00077a023。

[8] Juberta, AH; Varettia, EL (1982)、「いくつかのマンガン酸塩の通常および共鳴ラマンスペクトル」、J. Mol. Struct.、79 (1–2): 285–88、Bibcode :1982JMoSt..79..285J、doi :10.1016/0022-2860(82)85067-9

[9] ニューサウスウェールズ州ニーホルム;ウーリアムズ、ＰＲ（１９６８）、「マンガネート（ＶＩ）」、Ｉｎｏｒｇ．シンセ。、11：56～61

[10] サッター、ジョーン H.; コルキット、ケビン; サッター、ジョン R. (1974)、「酸溶液中のマンガン酸塩の不均化の速度論」、Inorg. Chem.、13 (6): 1444–46、doi :10.1021/ic50136a037。

[Epot-11] Sekula-Brzezińska, K.; Wrona, PK; Galus, Z. (1979)、「固体電極におけるアルカリ溶液中の MnO ₄⁻ /MnO ₄²⁻および MnO ₄²⁻ /MnO ₄³⁻電極反応の速度」、Electrochim. Acta、24 (5): 555–63、doi :10.1016/0013-4686(79)85032-X。

[12] Procter, G.; Ley, SV; Castle, GH (2004)、「バリウムマンガン酸塩」、Paquette, L. (ed.)、Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis、ニューヨーク：Wiley、doi：10.1002/047084289X、hdl：10261/236866、ISBN 9780471936237。

[13] Firouzabadi, Habib; Mostafavipoor, Zohreh (1983)、「バリウムマンガン酸塩。有機合成における多用途酸化剤」、Bull. Chem. Soc. Jpn.、56 (3): 914–17、doi : 10.1246/bcsj.56.914。

[14] Guziec, Frank S. Jr.; Murphy, Christopher J.; Cullen, Edward R. (1985)、「対称および非対称ジヒドロ-1,3,4-セレナジアゾールの熱および光化学研究」、J. Chem. Soc.、Perkin Trans. 1 : 107–13、doi :10.1039/P19850000107

[Brachtel-15] Brachtel、G.; Hoppe, R. (1976)、「Das erste Oxomanganat(III) mit Inselstruktur: K ₆ [Mn ₂ O ₆ ]」、Naturwissenschaften、63 (7): 339、Bibcode :1976NW....63..339B、土肥:10.1007/BF00597313、S2CID 45344152。

構造

準備

不均衡

用途

関連化合物

マンガン酸塩

参考文献