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オルト過ヨウ素酸
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メタ過ヨウ素酸
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 オルト過ヨウ素酸
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| 名前 | |||
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その他の名前
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.030.839 | ||
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パブケム CID
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| ユニ |
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| 国連番号 | 国連3085 | ||
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |||
| HIO 4 (メタ周期) H 5 IO 6 (オルソ周期)
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| モル質量 | 190.91 g/mol ( HIO 4 ) 227.941 g/mol ( H 5 IO 6 )
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| 外観 | 無色の結晶 | ||
| 融点 | 128.5 °C (263.3 °F; 401.6 K) [1] | ||
| 溶解度 | 水、アルコールに溶ける | ||
| 共役塩基 | 過ヨウ素酸塩 | ||
| 危険[2] | |||
| GHSラベル: | |||
   
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| 危険 | |||
| H271、H314、H372、H400 | |||
| P210、P260、P273、P303+P361+P353、P305+P351+P338 | |||
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |||
| 安全データシート（SDS） | 外部MSDS | ||
| 関連化合物 | |||
その他の陰イオン
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その他の陽イオン
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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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過ヨウ素酸（/ ˌ p ɜːr aɪ ˈ ɒ d ɪ k / per -eye- OD -ik）は、ヨウ素の最も酸化度の高い酸であり、ヨウ素は酸化状態+7 で存在します。過ヨウ素酸には、化学式H 5 IO 6 のオルト過ヨウ素酸と、化学式HIO 4のメタ過ヨウ素酸の 2 つの形態があります。
過ヨウ素酸は1833年にハインリヒ・グスタフ・マグヌスとCF・アマーミュラーによって発見されました。 [3]
合成
現代の工業規模の生産では、ヨウ素酸ナトリウム溶液をアルカリ条件下でPbO 2陽極上で電気化学的に酸化するか、塩素処理によって酸化する。[4]
- IO−3+ 6 HO − - 2 e − → IO5−6+ 3 H 2 O （対イオンはわかりやすくするために省略）E ° = -1.6 V [5]
- IO−3+ 6 HO − + Cl 2 → IO5−6+ 2 塩素− + 3 H 2 O
標準的な実験室での準備には、過ヨウ素酸バリウムの混合物を硝酸で処理することが含まれる。混合物を濃縮すると、溶解性の低い硝酸バリウムが過ヨウ素酸から分離される。[6]
- Ba 3 H 4 (IO 6 ) 2 + 6 HNO 3 → 3 Ba(NO 3 ) 2 + 2H 5 IO 6
プロパティ
オルト過ヨウ素酸にはいくつかの酸解離定数がある。[7] [8]メタ過ヨウ素酸のp Ka aは決定されていない。
- H 5 IO 6 ⇌ H 4 IO−6 + H +、 pKa = 3.29
- H4IO−6⇌ H 3 IO2−6 + H +、 pKa = 8.31
- H 3 IO2−6⇌ H 2 IO3−6 + H +、 pKa = 11.60
過ヨウ素酸には 2 つの形態があるため、2 種類の過ヨウ素酸塩が形成されます。たとえば、メタ過ヨウ素酸ナトリウムNaIO 4は HIO 4から合成できますが、オルト過ヨウ素酸ナトリウムNa 5 IO 6 はH 5 IO 6から合成できます。
構造
オルト過ヨウ素酸は、わずかに変形したIO 6八面体が橋かけ水素で連結した単斜晶（空間群P2 1 / n）を形成する。5つのIO結合距離は1.87〜1.91Åの範囲にあり、1つのIO結合は1.78Åである。[9] [10] メタ過ヨウ素酸の構造にもIO 6八面体が含まれるが、これらは橋かけ酸素とシス辺共有で接続され、1次元の無限鎖を形成する。[11]
反応
オルト過ヨウ素酸は、減圧下で 100 °C に加熱することで脱水され、メタ過ヨウ素酸になります。
- H 5 IO 6 ⇌ HIO 4 + 2 H 2 O
さらに150℃程度まで加熱すると、期待される無水二酸化ヨウ素七酸化物（I 2 O 7 ）ではなく五酸化ヨウ素（I 2 O 5 ）が得られる。メタ過ヨウ素酸は、希硝酸で処理することで、さまざまなオルト過ヨウ素酸塩から調製することもできる。[12]
すべての過ヨウ素酸塩と同様に、過ヨウ素酸はさまざまな 1,2-二官能性化合物を切断するために使用できます。最も顕著なのは、過ヨウ素酸がビシナル ジオールを2 つのアルデヒドまたはケトンフラグメントに切断することです (マラプラード反応)。
過ヨウ素酸は糖環を開くのに使用できるため、炭水化物の構造を決定するのに役立ちます。このプロセスは、蛍光分子やビオチンなどの他のタグで糖を標識する際によく使用されます。このプロセスにはビシナルジオールが必要なので、過ヨウ素酸酸化は、デオキシリボースにはビシナルジオールがないため、 DNAではなくRNA（リボースにはビシナルジオールがあります）の3'末端を選択的に標識するためによく使用されます。
過ヨウ素酸は中程度の強さの酸化剤としても使用され、その一例として、二級アリルアルコールのバブラー酸化反応が挙げられます。バブラー酸化反応は、触媒PCCを用いて化学量論量の過ヨウ素酸によってエノンに酸化されます。[13]
その他の酸素酸
過ヨウ素酸は、ヨウ素が -1、+1、+3、+5、または +7 の酸化状態をとることができる一連の酸素酸の一部です。中性のヨウ素酸化物も数多く知られています。
参照
同様の構造を持つ化合物:
化学的性質が類似する化合物:
参考文献
- ^ Aylett、AF Holleman が創刊、Egon Wiberg が継続、Mary Eagleson、William Brewer が翻訳、Bernhard J. が改訂 (2001)。無機化学(第 1 英語版、[編集] Nils Wiberg 編)。サンディエゴ、カリフォルニア州: ベルリン: Academic Press、W. de Gruyter。p. 453。ISBN 0123526515。
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ “Periodsaeure zur Synthese”.シグマ・アルドリッチ。 2021 年 10 月 8 日。2021 年11 月 21 日に取得。
- ^ アマーミュラー、F.;マグナス、G. (1833)。 「Ueber eine neue Verbindung des Jods mit Sauerstoff, die Urajodsäure」。Annalen der Physik und Chemie (ドイツ語)。104 (7): 514–525。ビブコード:1833AnP...104..514A。土井：10.1002/andp.18331040709。
- ^ Greenwood, NN; Earnshaw, A (1997).元素の化学（第2版）. Butterworth-Heinemann. p. 872. doi :10.1016/C2009-0-30414-6. ISBN 978-0-7506-3365-9。
- ^ パーソンズ、ロジャー（1959）。電気化学定数ハンドブック。バターワース・サイエンティフィック・パブリケーションズ社。p.71。
- ^ M. Schmeisser (1963)。「過ヨウ素酸」。G. Brauer (編)。分取無機化学ハンドブック、第 2 版。第 2 巻、ページ数 = 322。NY、NY: Academic Press。
- ^ Aylett、AF Holleman が創刊、Egon Wiberg が継続、Mary Eagleson、William Brewer が翻訳、Bernhard J. が改訂 (2001)。無機化学(第 1 英語版、[編集] Nils Wiberg 編)。サンディエゴ、カリフォルニア州: ベルリン: Academic Press、W. de Gruyter。p. 454。ISBN 0123526515。
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ Burgot, Jean-Louis (2012-03-30).分析化学におけるイオン平衡. ニューヨーク: Springer. p. 358. ISBN 978-1441983824。
- ^ Feikema, YD (1966年6月10日). 「2種類のヨウ素オキシ酸の結晶構造。I.中性子回折によるオルト過ヨウ素酸H 5 IO 6の研究」. Acta Crystallographica . 20 (6): 765–769. doi :10.1107/S0365110X66001828.
- ^ Fábry, J.; Podlahová, J.; Loub, J.; Langer, V. (1982). 「オルト過ヨウ素酸と尿素の1:1付加物の構造」. Acta Crystallographica Section B: 構造結晶学および結晶化学. 38 (3): 1048–1050. doi :10.1107/S0567740882004932.
- ^ Kraft, Thorsten; Jansen, Martin (1997年9月1日). 「X線と中性子回折を組み合わせたメタ過ヨウ素酸HIO 4の結晶構造決定」. Angewandte Chemie International Edition in English . 36 (16): 1753–1754. doi :10.1002/anie.199717531.
- ^ Riley (1963). Brauer, Georg (ed.). Handbook of preparative ordinary chemicals. Volume 1 . Scripta Technica, Inc. 翻訳編集者 Reed F. (第 2 版). New York, NY: Academic Press. pp. 323–324. ISBN 012126601X。
- ^ キロラン、パトリック・M.; ロッシントン、スティーブン・B.; ウィルキンソン、ジェームズ・A.; ハドフィールド、ジョン・A. (2016). 「バブラー・ダウベン酸化の範囲の拡大：第二アリルアルコールの1,3-酸化転位」.テトラヘドロン・レターズ. 57 (35): 3954–3957. doi :10.1016/j.tetlet.2016.07.076.