Hypoklorit

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 17. april 2021; checks kræver 3 redigeringer .

Hypochloritter er salte og estere af hypochlorsyrling . ${\ce {HClO))$

Hypochloritter i fri vandfri tilstand er ustabile forbindelser, mange nedbrydes ved en eksplosion ved opvarmning. Hypochloritter af alkali- og jordalkalimetaller er meget opløselige i vand og danner krystallinske hydrater , der nedbrydes under opbevaring.

Kemiske egenskaber

Hypochloritter nedbrydes i vandige opløsninger , hvor den overvejende retning af nedbrydningsreaktionen afhænger af pH og temperatur.

I stærkt sure opløsninger (pH ≤ 3), hvor hypochloritter er næsten fuldstændigt hydrolyseret , og ved stuetemperatur dominerer nedbrydningen af hypochlorsyrling til klor og oxygen :

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

I svagt sure og neutrale opløsninger (pH 3-7,5) finder følgende reaktion sted:

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

I et neutralt miljø er hypochloritter ude af proportion med chlorider og chlorater , reaktionen forløber langsomt allerede ved stuetemperatur og accelererer ved opvarmning, ved temperaturer over 70 °C bliver denne reaktion dominerende; sådan disproportionering er en industriel metode til fremstilling af chlorater :

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

Hypochloritter er stærke oxidationsmidler , hvor oxidationsevnen i opløsning er meget afhængig af mediets pH. Så jodidion ved pH ≤ 4 oxideres til frit iod , ved pH 5-7 - til iod , ved pH ≥ 4 - til periodat . Overgangsmetalioner i lavere oxidationstilstande oxideres ofte til højere grader (for eksempel oxideres chromsalte til chromater, mangan til permanganater). ${\ce {I2))$ ${\ce {IO3^-}}$ ${\ce {IO4^-}}$

Hypochloritter i en alkalisk opløsning reagerer med hydrogenperoxid for at danne chlorid og oxygen, et træk ved denne reaktion er, at oxygen ikke frigives i hovedtriplettilstanden , men i en exciteret singlettilstand , hvilket forårsager dets høje aktivitet og fosforescens i det nære infrarøde rækkevidde (~ 1270 nm):

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

Hypochloritter reagerer med aminer og danner N-chloraminer:

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

Reaktionen med ammoniak forløber på samme måde ; interaktionen af overskydende ammoniak med natriumhypochlorit under tryk (2,5-3,0 MPa, 160°C) bruges i industriel produktion af hydrazin (Raschig-processen) [1] , den samme metode ved atmosfærisk tryk bruges også til laboratoriesyntese [2 ] :

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

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

Applikationer i organisk syntese

Termisk eller fotokemisk isomerisering af alkylhypochloritter er en metode til syntese af δ-chloralkoholer (δ-chlorhydriner)
Hoffmann-reaktion : interaktionen af amider af carboxylsyrer med hypochloritter fører til intramolekylær gruppering i de tilsvarende isocyanater , som senere, afhængigt af reaktionsbetingelserne, kan hydrolyseres til primære aminer eller, i nærvær af alkoholer, danne urethaner:

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

. Reaktionen af hypochloritter med urinstof er en af de industrielle metoder til syntese af hydrazin:

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

Reaktionen af Schiff-baser med alkylhypochloritter fører til dannelsen af ustabile N-chlorderivater, som omarrangeres til α-aminoketoner
Interaktionen mellem amidiner og hypohalogenitter bruges som metode til syntese af diaziriner [3] , som bruges i organisk syntese som forstadier til carbener [4] :

Oxidation af aromatiske o-nitroaminer til fusionerede furoxaner .

Applikationer i industrien

Historisk set var den første hypochlorit, der fandt industriel anvendelse, kaliumhypochlorit , der som en del af den såkaldte. " Javel water " ( fr. Eau de Javelle - en opløsning af hypochlorit og kaliumchlorid , opnået ved at lede klor gennem en opløsning af kaliumchlorid ), er blevet brugt til blegning af cellulosestoffer siden slutningen af det 18. århundrede.

Natrium- og calciumhypochloritter er produkter med store mængder; de opnås ved at lede chlor gennem en opløsning eller suspension af det tilsvarende hydroxid med yderligere krystallisation af hypochlorit-krystallinsk hydrat. En betydelig del af hypochloritterne fremstillet ved denne metode anvendes uden isolering, det vil sige i en blanding med det tilsvarende chlorid, for eksempel en blanding af hypochlorit og calciumchlorid - blegemiddel .

På grund af deres lave omkostninger og det faktum, at hypochloritter er stærke oxidationsmidler , bruges de som blegemiddel i tekstil-, papir-, celluloseindustrien, til desinfektion af drikke- og spildevand osv. samt afgassere til svovl- indeholdende og organofosfor giftige stoffer.

Biologisk betydning

Hypochlorit-anionen dannes under oxidationen af chloridanionen katalyseret af myeloperoxidase fra neutrofile granulocytter og er, som en af de biocide faktorer (de såkaldte reaktive oxygenarter), involveret i at beskytte kroppen mod bakterie- og svampeinfektioner. Så især, ud over den direkte cytotoksiske effekt, fører interaktionen mellem hypochlorit og hydrogenperoxid til frigivelse af ilt i en meget giftig singlet-tilstand :

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

Noter

↑ Schirmann, Jean-Pierre & Bourdauducq, Paul (2001), Hydrazine , Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry , DOI 10.1002/14356007.a13_177 .
↑ Adams, R. & Brown, BK (1941), Hydrazine Sulfate , Org. Synth. , < http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=cv1p0309 > ; Saml. Vol. T. 1: 309
↑ Graham, W. H. The Halogenation of Amidines. I. Syntese af 3-halo- og andre negativt substituerede diaziriner1 // Journal of the American Chemical Society : journal. - 1965. - 1. oktober ( bd. 87 , nr. 19 ). - P. 4396-4397 . — ISSN 0002-7863 . doi : 10.1021 / ja00947a040 .
↑ Albert Padwa; Mitchell J. Pulwer & Thomas J. Blacklock (1981), Fremstilling af chlorphenyldiazirin og termisk dannelse af chlorphenylcarben: 1,2-diphenyl-3-methylcyclopropen , Org. Synth. , < http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=CV7P0203 > ; Saml. Vol. T. 60:53

Litteratur

Knunyants I. L. et al. v. 1 A-Darzan // Chemical Encyclopedia. - M . : Soviet Encyclopedia, 1988. - 623 s. — 100.000 eksemplarer.

Ordbøger og encyklopædier	Fantastisk catalansk Fantastisk catalansk Stor russer Great Soviet (1 udg.) Brockhaus og Efron Britannica (online) Brockhaus