Hipokloritok

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. április 17-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 3 szerkesztést igényelnek .

A hipokloritok a hipoklórsav sói és észterei . ${\ce {HClO))$

A szabad vízmentes állapotban lévő hipokloritok instabil vegyületek, sokuk hevítés hatására robbanással bomlik. Az alkáli- és alkáliföldfémek hipokloritjai jól oldódnak vízben , és kristályos hidrátokat képeznek , amelyek a tárolás során lebomlanak.

Kémiai tulajdonságok

A hipokloritok vizes oldatokban bomlanak le , a bomlási reakció iránya a pH -tól és a hőmérséklettől függ.

Erősen savas oldatokban (pH ≤ 3), amelyekben a hipokloritok szinte teljesen hidrolizálnak , és szobahőmérsékleten a hipoklórsav klórra és oxigénre bomlása dominál :

{\ce {4HClO -> 2Cl2 + O2 + 2H2O))

Gyengén savas és semleges oldatokban (pH 3-7,5) a következő reakció megy végbe:

{\ce {2HClO -> 2HCl + O2}}

Semleges környezetben a hipokloritok aránytalanok a kloridokhoz és klorátokhoz képest , a reakció lassan megy végbe már szobahőmérsékleten , és melegítés hatására felgyorsul, 70 °C feletti hőmérsékleten ez a reakció válik uralkodóvá; az ilyen aránytalanítás ipari módszer a klorátok előállítására :

{\ce {3ClO^- -> ClO3^- + 2Cl^-}}

A hipokloritok erős oxidálószerek , oldatban az oxidáló erejük nagymértékben függ a közeg pH-jától. Tehát a jodidion pH ≤ 4-nél szabad jóddá oxidálódik , pH 5-7-nél - jodáttá , pH ≥ 4-nél - perjodáttá . Az alacsonyabb oxidációs állapotú átmeneti fémionok gyakran magasabb fokig oxidálódnak (például a krómsók kromáttá, a mangán permanganáttá oxidálódnak). ${\ce {I2))$ ${\ce {IO3^-}}$ ${\ce {IO4^-}}$

A lúgos oldatban lévő hipokloritok hidrogén-peroxiddal reagálva kloridot és oxigént képeznek, ennek a reakciónak az a jellemzője, hogy az oxigén nem fő triplett állapotban, hanem gerjesztett szingulett állapotban szabadul fel, ami nagy aktivitását és foszforeszcenciáját okozza a közeli infravörösben. tartomány (~ 1270 nm):

{\ce {ClO^- + H2O2 -> Cl^- + H2O + ^1O_2))

A hipokloritok aminokkal reagálva N-klór-aminokat képeznek:

{\ce {R2NH + OCl^- -> R2NCl + OH^-}}

Az ammóniával való reakció hasonlóan megy végbe ; az ammóniatöbblet kölcsönhatását nátrium-hipoklorittal nyomás alatt (2,5-3,0 MPa, 160°C) alkalmazzák a hidrazin ipari előállításánál (Raschig-eljárás) [1] , ugyanezt a módszert atmoszférikus nyomáson a laboratóriumi szintézishez is [2] ] :

{\ce {NH3 + NaOCl -> NH2Cl + NaOH}}

{\ce {NH2Cl + NH3 + NaOH -> N2H4 + NaCl + H2O))

Alkalmazások a szerves szintézisben

Az alkil-hipokloritok termikus vagy fotokémiai izomerizálása a δ-klór-alkoholok (δ-klórhidrinek) szintézisének módszere.
Hoffmann-reakció : a karbonsavak amidjainak kölcsönhatása hipokloritokkal intramolekuláris csoportosításhoz vezet a megfelelő izocianátokká , amelyek később a reakciókörülményektől függően primer aminokká hidrolizálhatnak, vagy alkoholok jelenlétében uretánokat képezhetnek:

{\ce {RCONH2 + NaClO -> [RCONHCl + NaOH] -> RCNO + NaCl + H2O))

. A hipokloritok karbamiddal való reakciója a hidrazin szintézisének egyik ipari módszere:

{\ce {(NH2)2CO + NaOCl + 2NaOH -> N2H4 + H2O + NaCl + Na2CO3))

A Schiff-bázisok reakciója alkil-hipokloritokkal instabil N-klór-származékok képződéséhez vezet, amelyek átrendeződnek α-aminoketonokká.
Az amidinek hipohalogenitekkel való kölcsönhatását diazirinek [3] szintézisének módszereként használják, amelyeket a szerves szintézisben karbének prekurzoraiként használnak [4] :

Aromás o-nitroaminok oxidációja kondenzált furoxánokká .

Alkalmazások az iparban

Történelmileg az első ipari felhasználásra került hipoklorit a kálium-hipoklorit volt , amely részeként az ún. A " Javel-vizet " ( fr. Eau de Javelle - hipoklorit és kálium-klorid oldata , amelyet klór hamuzsír oldaton való átvezetésével nyernek ) a 18. század vége óta használják cellulózszövetek fehérítésére.

A nátrium- és kalcium -hipokloritok nagy űrtartalmú termékek, amelyeket úgy állítanak elő, hogy klórt vezetnek át a megfelelő hidroxid oldatán vagy szuszpenzióján , majd a hipoklorit kristályos hidrátját tovább kristályosítják. Az ezzel a módszerrel előállított hipokloritok jelentős részét elkülönítés nélkül, azaz a megfelelő kloriddal keverve, például hipoklorit és kalcium-klorid - fehérítő keverékében használják fel .

Alacsony költségük és a hipokloritok erős oxidálószerük miatt fehérítőszerként használják a textil-, papír-, cellulóziparban, ivóvíz és szennyvíz fertőtlenítésére stb., valamint kén-gáztalanítóként használják őket. foszfororganikus mérgező anyagokat tartalmazó.

Biológiai jelentősége

A hipoklorit anion a neutrofil granulociták mieloperoxidáza által katalizált klorid anion oxidációja során képződik, és mint az egyik biocid faktor (ún. reaktív oxigénfajták) részt vesz a szervezet bakteriális és gombás fertőzésekkel szembeni védelmében. Tehát különösen a közvetlen citotoxikus hatás mellett a hipoklorit és a hidrogén-peroxid kölcsönhatása oxigén felszabadulásához vezet egy nagyon mérgező szingulett állapotban :

{\ce {ClO^- + H2O2 -> Cl^- + H2O + ^1O2))

Jegyzetek

↑ Schirmann, Jean-Pierre és Bourdauducq, Paul (2001), Hydrazine , Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , DOI 10.1002/14356007.a13_177 .
↑ Adams, R. & Brown, BK (1941), Hydrazine Sulfate , Org. Szint. , < http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=cv1p0309 > ; Coll. Vol. T. 1: 309
↑ Graham, W. H. Az amidinek halogénezése. I. 3-halogén és más negatívan szubsztituált diazirinek szintézise1 // Journal of the American Chemical Society : folyóirat. - 1965. - október 1. ( 87. évf. , 19. sz.). - P. 4396-4397 . — ISSN 0002-7863 . doi : 10.1021 / ja00947a040 .
↑ Albert Padwa; Mitchell J. Pulwer & Thomas J. Blacklock (1981), Klorofenil-diazirin előállítása és klórfenilkarbén termikus előállítása: 1,2-difenil-3-metilciklopropén , Org. Szint. , < http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=CV7P0203 > ; Coll. Vol. T. 60:53

Irodalom

Knunyants I. L. et al. v. 1 A-Darzan // Chemical Encyclopedia. - M . : Szovjet Enciklopédia, 1988. - 623 p. — 100.000 példány.

Szótárak és enciklopédiák	Nagy katalán Nagy katalán Nagy orosz Nagy Szovjet (1 kiadás) Brockhaus és Efron Britannica (online) Brockhaus