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過碘酸
化合物 来自维基百科，自由的百科全书
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過碘酸是碘的最高含氧酸，其中碘以+7氧化態存在。它可以以兩種形式存在：化學式為H5IO6的正過碘酸和化學式為HIO4的偏過碘酸。
過碘酸由海因里希·古斯塔夫·馬格努斯和CF Ammermüller於1833年發現。[2]
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合成
現代工業規模生產涉及碘酸鈉溶液在鹼性條件下的氧化，或者在PbO
2陽極上進行電化學氧化，或者通過氯處理：[3]
- IO−
3 + 6 HO−
- 2 e−
→ IO5−
6 + 3 H
2O （為方便省略抗衡離子） E° = -1.6 V[4] - IO−
3 + 6 HO−
+ Cl
2 → IO5−
6 + 2 Cl−
+ 3 H
2O
原過碘酸在減壓下加熱至100℃可脫水得到偏過碘酸。
- H
5IO
6 ⇌ HIO
4 + 2 H
2O
進一步加熱至約150 °C得到五氧化二碘（I
2O
5），而不是預期的酸酐［七氧化二碘（I
2O
7）］。偏過碘酸也可由各種正過碘酸鹽經稀硝酸處理製得。[5]
性質
正過碘酸有多個酸解離常數。[6][7] 偏過碘酸的pKa尚未確定。
- H
5IO
6 ⇌ H
4IO−
6 + H+
, pKa = 3.29
- H
4IO−
6 ⇌ H
3IO2−
6 + H+
, pKa = 8.31
- H
3IO2−
6 ⇌ H
2IO3−
6 + H+
, pKa = 11.60
存在兩種形式的過碘酸，因此形成兩種類型的過碘酸鹽。例如，偏過碘酸鈉NaIO4可以由HIO4合成，而正過碘酸鈉Na5IO6可以由H5IO6合成。
正過碘酸形成單斜晶體（空間群P21/n），由一個輕微變形的IO
6八面體通過橋接氫相互連接組成。五個I-O鍵距離在1.87-1.91 Å範圍內，一個I-O鍵距離為 1.78 Å。[8][9]
偏過碘酸的結構還包括IO
6八面體，但是它們通過順共棱與橋氧連接形成一維無限鏈。[10]
反應
像所有過碘酸鹽一樣，過碘酸可用於裂解各種1,2-雙官能基化合物。過碘酸會將鄰二醇裂解成兩個醛或酮片段（馬拉普拉德反應）。
這可用於確定碳水化合物的結構，因為過碘酸可用於打開糖環。該過程通常用於用螢光分子或其他標籤（如生物素）標記糖類。由於該過程需要連位二醇，因此過碘酸鹽氧化通常用於選擇性標記RNA的 3'-末端（核糖具有連位二醇）而不是DNA，因為脫氧核糖沒有連位二醇。
過碘酸也被用作中等強度的氧化劑，例如在仲烯丙醇的Babler氧化反應中，通過化學計量的正過碘酸與催化劑PCC將其氧化成烯酮。[11]
參見
具有相似結構的化合物：
化學性質相似的化合物：
參考資料
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