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| 名前 | |
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| IUPAC名
ペルオキシリン酸
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| 体系的なIUPAC名
(二酸化ダニド)二水酸化酸化リン | |
その他の名前
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| チェムBL |
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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 | |
| 水素3リン酸5 | |
| モル質量 | 114.00 グラム/モル |
| 外観 | 無色の油 |
| 溶解度 | アセトニトリル、ジオキサンに可溶 |
| 関連化合物 | |
関連化合物
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ペルオキシ二リン酸;リン酸 |
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。
インフォボックス参照
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ペルオキシ一リン酸( H 3 PO 5 ) はリンのオキシ酸です。無色の粘性油です。その塩はペルオキシ一リン酸と呼ばれます。別のペルオキシリン酸はペルオキシ二リン酸、H 4 P 2 O 8です。
準備
ペルオキシリン酸は、1910年にジュリアス・シュミドリンとパウル・マッシーニによって、五酸化リンと高濃度過酸化水素水溶液との反応によって初めて合成され、その特性が明らかにされました。[1]しかし、この反応は非常に激しく進行し、制御が困難です。五酸化リン以外にも、メタリン酸や二リン酸からの合成も報告されています。
1937年にゲリット・テニーズは、不活性溶媒アセトニトリルを導入して過リン酸を製造する、それほど強力ではない方法を発表しました。この方法は、ジエチルエーテルやイソアミルアルコールでは不適切であることが示されました。[2]
現代的な方法
過リン酸は通常、五酸化リンと濃過酸化水素をアセトニトリルや四塩化炭素などの不活性溶媒中で処理することによって生成されます。[3] [4]
- P 4 O 10 + 4H 2 O 2 + 2H 2 O → 4H 3 PO 5
製造方法の一つは、過塩素酸などの強酸中で過酸化二リン酸リチウムのカリウムを加水分解することである。[4]過酸化二リン酸塩は、それぞれのリン酸塩を電気分解することによって得ることができる。[5]
- (P 2 O 8 ) 4− + H 2 O + 4 H + → H 3 PO 5 + H 3 PO 4
ペルオキシ二リン酸は、リン酸をフッ素で処理するか、電解酸化することで得られる。[5]
プロパティ
ペルオキシモノリン酸は無色の粘性液体で、分子内水素結合によって安定化されています。[6]この化合物は酸解離定数 pK a1 = 1.1、pK a2 = 5.5、pK a3 = 12.8の三塩基酸です。水溶液中ではゆっくりと加水分解されて過酸化水素とリン酸になります。[7]
- H 3 PO 5 + H 2 O → H 3 PO 4 + H 2 O 2
水分が過剰の場合、加水分解は擬似一次分解とみなすことができます。この分解の半減期はpHと温度に依存し、35℃で約31時間、61℃で2.5時間です。[7]アセトニトリル溶液もゆっくりと分解し、5℃で26日間保存すると活性酸素が30%失われます。[6]比較的安定した塩は、塩基で中和することで得られます。たとえば、水酸化カリウムで中和すると、吸湿性のある二水素ペルオキシ一リン酸カリウムKH 2 PO 5が得られます。[5]
用途と反応
ペルオキシリン酸とペルオキシリン酸塩は商業的にはほとんど利用されていない。[3]
有機化合物との反応
これらは有機合成の分野で、アルケン、アルキン、芳香族化合物、アミンの酸化のための求電子試薬として研究されてきた。強酸性のため、アルケンからは比較的酸に安定なエポキシドしか生成できない。例えば、トランス-スチルベンからはトランス-スチルベンオキシドが生成される。安定性の低いエポキシドは切断されるか、さらに反応する。シクロヘキセン、スチレン、α-メチルスチレンからは単離可能なエポキシドは生成しない。スチレンとα-メチルスチレンの場合、酸触媒アルキル移動により、それぞれフェニル酢酸と2-フェニルプロピオン酸が主生成物となる。[8]
室温でのジフェニルアセチレンの酸化により、おそらくオキシレン中間体を経てベンジルが生成される。[9]
ペルオキシモノリン酸は芳香族環の水酸化に有効な試薬である。メシチレンからメシトールへの変換は室温で4時間以内に達成できる。[10]
この化合物はバイヤー・ビリガー酸化の効果的な酸化剤として使用できます。置換アセトフェノンは30℃で対応する酢酸フェニルに高収率で変換できます。その速度は過安息香酸を使用する場合と比較して約100倍高速です。[11]
ジメチルアニリンのような第三芳香族アミンは対応するアミンオキシドに酸化される。[12]
THFをペルオキシモノリン酸で酸化するとγ-ブチロラクトンが得られる。[6]
参考文献
- ^ シュミドリン、ジュリアス;ポール・マッシーニ（1910年）。 「リンモノペルザウレとユーバーフォスホルザウレ」。ベル。ドイツ語。化学。ゲス。 43 (1): 1162–1171。土井：10.1002/cber.191004301195。
- ^ Toennies, Gerrit (1937). 「ペルモノリン酸の新しい製造法」J. Am. Chem. Soc. 59 (3): 555–557. doi :10.1021/ja01282a037.
- ^ ab Jakob, Harald; Leininger, Stefan; Lehmann, Thomas; Jacobi, Sylvia; Gutewort, Sven (2007). 「ペルオキソ化合物、無機」。Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry . doi :10.1002/14356007.a19_177.pub2. ISBN 978-3527306732。
- ^ ab Zhu, Tian; Chang, Hou-Min; Kadia, John F. (2003). 「ペルオキシモノリン酸の新しい製造方法」. Can. J. Chem. 81 (2): 156–160. doi :10.1139/v03-010.
- ^ abc Harald, Jakob; Leininger, Stefan; Lehmann, Thomas; Jacobi, Sylvia; Gutewort, Sven (2007). 「ペルオキソ化合物、無機」。Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry。 Wiley‐VCH Verlag。 pp. 310–311。doi :10.1002/14356007.a19_177.pub2。ISBN 9783527306732。
- ^ abc Rao, A. Somasekar; Mohan, H. Rama ( 2001). 「モノペルオキシリン酸」。有機合成試薬百科事典。John Wiley & Sons。doi :10.1002/047084289X.rm287m。ISBN 9780470842898。
- ^ ab Battaglia, Charles J.; Edwards, John O. (1965). 「ペルオキシ一リン酸の解離定数と加水分解の速度論」Inorg. Chem. 4 (4): 552–558. doi :10.1021/ic50026a024.
- ^ 緒方善郎;富沢耕太郎；池田敏行（1979）。 「ペルオキシ一リン酸によるトランス-スチルベンの酸化」。Ｊ．Ｏｒｇ．化学。 44 (14): 2362–2364。土井：10.1021/jo01328a006。
- ^ 緒方 義郎; 沢木 康彦; 大野 隆 (1982). 「ペルオキシモノリン酸によるフェニルアセチレンの酸化機構。ケトカルベンに変換できない中間体としてのオキシレン」。J . Am. Chem. Soc. 104 (1): 216–219. doi :10.1021/ja00365a039。
- ^ 緒方善郎;沢木 康彦富沢耕太郎；大野隆（1981）。 「ペルオキシ一リン酸による芳香族ヒドロキシル化」。四面体。37 (8): 1485–1486。土井：10.1016/S0040-4020(01)92087-3。
- ^ 緒方善郎;富沢耕太郎；池田敏行（1978）。 「アセトフェノンと過モノリン酸のバイヤー・ビリガー反応の反応速度論」。Ｊ．Ｏｒｇ．化学。 43 (12): 2417–2419。土井：10.1021/jo00406a025。
- ^ 緒方善郎;富沢耕太郎；森川隆（1979）。 「芳香族アミンのペルオキシ一リン酸酸化の反応速度論」。Ｊ．Ｏｒｇ．化学。 44 (3): 352–355。土井：10.1021/jo01317a009。