Peroksokwasy (kwasy nadtlenowe, nadtlenokwasy) – związki chemiczne zawierające w swojej strukturze kwasową grupę −O−OH. Dwie główne grupy tych związków należą do pochodnych kwasów nieorganicznych, np. kwasu siarkowego oraz do pochodnych organicznych kwasów karboksylowych. Kwasy nadtlenowe są na ogół silnymi utleniaczami.

Nieorganiczne kwasy nadtlenowe

Kwas nadtlenosiarkowy (kwas Caro) jest najprawdopodobniej najważniejszym peroksokwasem nieorganicznym pod względem skali produkcji. Jest używany do wybielania miazgi drzewnej oraz usuwania cyjanków w przemyśle wydobywczym, m.in. w obróbce rud złota i srebra. Otrzymywany jest poprzez reakcję kwasu siarkowego z nadtlenkiem wodoru. Podobnie można otrzymać kwas nadtlenofosforowy.
Kwas nadtlenosiarkowy jest silnym utleniaczem:

H2SO5 + 2H+ + 2e− → H2SO4 + H2O    E0 = –1,81V

Organiczne kwasy nadtlenowe

Część znanych organicznych kwasów nadtlenowych jest stosowana w przemyśle. Mogą być przygotowane na kilka sposobów. Najczęściej, peroksokwasy są tworzone przez traktowanie nadtlenkiem wodoru odpowiedniego kwasu karboksylowego:

RCO2H + H2O2 ⇌ RCO3H + H2O

Podobna reakcja polega na reakcji z bezwodnikiem karboksylowym:

(RCO)2O + H2O2 → RCO3H + RCO2H

Powyższa metoda jest stosowana do konwersji bezwodników pierścieniowych do odpowiednich monoperoksokwasów, na przykład kwasu monoperoksoftalowego.
Trzecia metoda wymaga stosowania chlorków kwasowych.:

RC(O)Cl + H2O2 → RCO3H + HCl

W ten sposób otrzymywany jest między innymi kwas meta-chloroperoksobenzoesowy (mCPBA).

Właściwości i zastosowanie

Karboksylowy kwas nadtlenowy jest ok. 1000-krotnie słabszy niż wyjściowy kwas karboksylowy. Spowodowane jest to brakiem stabilizacji rezonansowej anionu. Z tego samego powodu ich stałe pKa są względnie niezależne od podstawnika R.
Największe ilości organicznych kwasów nadtlenowych zużywa się do przekształcania alkenów do epoksydów. Pewne pierścieniowe ketony są przekształcane w estry za pomocą peroksokwasów w utlenianiu Baeyera-Villigera. Są także wykorzystywane do utleniania amin i tioeterów do tlenków amin i sulfotlenków. Karboksylowe kwasy nadtlenowe są używane również jako środki biobójcze oraz wybielające.

Przypisy

  1. 1 2 3 Peroxy Compounds, Inorganic. W: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2005, s. 13-15. DOI: 10.1002/14356007. ISBN 978-3-527-30673-2. (ang.).
  2. 1 2 Peroxy Compounds, Organic. W: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2005, s. 10-13. DOI: 10.1002/14356007. ISBN 978-3-527-30673-2. (ang.).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.