Loading article…
| |
| |
| 名前 | |
|---|---|
| 推奨されるIUPAC名
トリオキシダン（選択された名前のみ）[1] | |
| 体系的なIUPAC名
三酸化二水素 | |
| その他の名前
三酸化水素
ジヒドロキシエーテル | |
| 識別子 | |
| |
3Dモデル（JSmol）
|
|
| チェビ |
|
| ケムスパイダー |
|
| 200290 | |
パブケム CID
|
|
CompTox ダッシュボード ( EPA )
|
|
| |
| |
| プロパティ | |
| Ｈ2Ｏ3 | |
| モル質量 | 50.013 グラムモル−1 |
| 関連化合物 | |
関連化合物
|
過酸化水素、オゾン化水素、ヒドロペルオキシル |
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
| |
トリオキシダン（系統的に三酸化二水素とも呼ばれ、[2] [3]）、三酸化水素[4] [5]とも呼ばれる、化学式H[O]の無機化合物である。
3H (は[H( μ -O
3)H]または[H
2お
3] ）。これは不安定な多酸化水素の一種である。[4] 水溶液中では、トリオキシダンは分解して水と一重項酸素を形成する。
逆反応である一重項酸素の水への付加は、一重項酸素の不足により通常は起こりません。しかし、生物系では一重項酸素からオゾンが生成されることが知られており、そのメカニズムは抗体触媒による一重項酸素からのトリオキシダンの生成であると推定されています。[2]
準備
トリオキシダンは、オゾンと過酸化水素の反応、または水の電気分解によって、微量だが検出可能な量で得られる。より大量には、アントラキノン法など、低温で様々な有機溶媒中、オゾンと有機還元剤を反応させることで生成される。また、有機三酸化水素(ROOOH)の分解時にも生成される。[3]あるいは、低温で1,2-ジフェニルヒドラジンを用いてオゾンを還元することでもトリオキシダンを生成できる。後者の樹脂結合型を使用すると、比較的純粋なトリオキシダンを有機溶媒溶液として単離できる。メチルトリオキソレニウム(VII)触媒を使用すると、高純度溶液の調製が可能である。[5] −20 °Cのアセトン-d 6では、トリオキシダンの特徴的な1 H NMR信号が化学シフト13.1 ppmで観測される。 [3]ジエチルエーテル中の三酸化水素溶液は、-20℃で1週間まで安全に保存できます。[5]
オゾンと過酸化水素の反応は「ペルオキソンプロセス」として知られています。この混合物は、有機化合物で汚染された地下水の処理に長い間使用されてきました。この反応により、H 2 O 3とH 2 O 5が生成されます。[6]
構造
1970年から1975年にかけて、ジゲールらはトリオキシダンの希薄水溶液の赤外線スペクトルとラマンスペクトルを観測した。 [4] 2005年に、トリオキシダンは超音速ジェットのマイクロ波分光法によって実験的に観測された。この分子は、酸素-酸素-酸素-水素二面角が81.8°の歪んだ構造で存在する。酸素-酸素結合長は142.8ピコメートルで、過酸化水素の酸素-酸素結合長146.4ピコメートルよりもわずかに短い。[7]さまざまな二量体や三量体も存在すると思われる。
HO n H構造（n =1,2,3）では、鎖中の酸素原子の数が増加するにつれて、気相酸性度とそれに応じたp Kaが増加する傾向がある。 [8]
反応
トリオキシダンは容易に水と一重項酸素に分解し、半減期は室温で有機溶媒中で約 16 分ですが、水中ではわずか数ミリ秒です。トリオキシダンは有機硫化物と反応してスルホキシドを形成しますが、その反応性についてはほとんどわかっていません。
最近の研究で、トリオキシダンはよく知られているオゾン/過酸化水素混合物の抗菌特性の原因となる有効成分であることが判明しました。この2つの化合物は生物系にも存在するため、人体の抗体は侵入した細菌に対する強力な酸化剤としてトリオキシダンを生成できると言われています。 [2] [9]生物系におけるこの化合物の供給源は、一重項酸素と水の反応（もちろん、濃度に応じてどちらの方向にも進行します）であり、一重項酸素は免疫細胞によって生成されます。[3] [10]
計算化学では、より多くの酸素鎖分子または多酸化水素が存在し、低温ガス中に無限に長い酸素鎖が存在する可能性があることが予測されています。この分光学的証拠により、これらのタイプの分子の探索を星間空間で開始できます。[7] 2022年の出版物は、大気中に検出可能な濃度の多酸化物が存在する可能性を示唆しました。[11]
参照
参考文献
- ^ 有機化学命名法：IUPAC勧告および推奨名称2013（ブルーブック）。ケンブリッジ：王立化学協会。2014年。p.1024。doi ：10.1039/9781849733069- FP001。ISBN 978-0-85404-182-4。
- ^ abc Nyffeler, PT; Boyle, NA; Eltepu, L.; Wong, C.-H.; Eschenmoser, A.; Lerner, RA; Wentworth Jr., P. (2004). 「過酸化水素とオゾンの熱反応中に三酸化二水素 (HOOOH) が生成される」. Angew. Chem. Int. Ed. 43 (35): 4656–4659. doi :10.1002/anie.200460457. PMID 15317003.
- ^ abcd Plesničar、B. (2005)。 「三酸化二水素 (HOOOH) の化学の進歩」(PDF)。アクタ・チム。スロフ。 52：1～12。
- ^ abc チェルコヴニク、J.;プレズニチャル、B. (2013)。 「三酸化水素（HOOOH）の化学における最近の進歩」。化学。改訂113 (10): 7930–7951。土井：10.1021/cr300512s。PMID 23808683。
- ^ abc Strle, G.; Cerkovnik, J. (2015)、「高純度三酸化水素 (HOOOH) のシンプルで効率的な調製」、Angew. Chem. Int. Ed.、54 (34): 9917–9920、doi :10.1002/anie.201504084、PMID 26234421
- ^ Xu, X.; Goddard, WA (2002). 「非線形偏微分方程式と応用: ペルオキソン化学: O3/H2O2からのH2O3と環-(HO2)(HO3)の形成」. PNAS . 99 (24): 15308–15312. doi : 10.1073/pnas.202596799 . PMC 137712. PMID 12438699 .
- ^ ab 須磨 健一; 住吉 勇; 遠藤 勇 (2005). 「HOOOH の回転スペクトルと構造」J. Am. Chem. Soc. 127 (43): 14998–14999. doi :10.1021/ja0556530. PMID 16248618.
- ^ プレズニチャル、ボジョ (2005)。 「三酸化二水素 (HOOOH) の化学の進歩」(PDF)。アクタ・チム。スロフ。52：1～12。
- ^ 昔からある化学反応が予期せぬ産物を生み出す、ニュース＆ビュー、2004年9月13日
- ^ Hoffmann, R. (2004). 「Oの物語」(PDF) . Am. Sci. 92 : 23.
- ^ ベルント、トルステン;チェン、ジン。ケアガード、エヴァ R.モラー、クリスチャン・H.ティルグナー、アンドレアス。ホフマン、エリック・H.ヘルマン、ハルトムート。ジョン・D・クラウンス;ウェンバーグ、ポール O. (2022-05-27)。 「大気中での三酸化水素（ROOOH）の生成」。科学。 Vol. 376、いいえ。 6596。979 ～ 982 ページ。土井：10.1126/science.abn6012。ISSN 0036-8075 。2022-05-27に取得。