트리오시딘

Trioxidane
트리오세인과 혼동하지 말자.
트리오시딘
Structural formula of trioxidane
Trioxidane structure.png
이름
선호 IUPAC 이름
Trioxidane(사전 선택된 이름만)[1]
기타 이름
삼산화 이수소
삼산화수소
디히드록시 에테르
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
켐스파이더
200290
펍켐 CID
  • InChi=1S/H2O3/c1-3-2/h1-2H checkY
    키: JSPLKZUUTYZBKA-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChi=1/H2O3/c1-3-2/h1-2H
    키: JSPLKZUUTYZBKA-UHFFFAOYAV
  • OOO
특성.
H2O3
어금질량 50.013 g·migration−1
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
☒ NVERIFI (?란checkY☒N?
Infobox 참조 자료

삼산화수소 또는 삼산화수소라고도 불리는 트리오시탄(계통적으로 μ-삼산화수소라고도 함)은 화학식 H[O]
3H (또한 [H(μ-O
3)H] 또는 [HO
2
3]로 표기된 무기 화합물이다. 그것은 불안정한 수소 폴리옥시드 중 하나이다.[2] 수용액에서 트리오시딘은 분해되어 물과 싱클레트 산소를 형성한다.

트리오시딘(파란색)과 물(빨간색)의 반응으로 산소와 추가 물 분자가 분해된다.

역반응, 즉 물에 산소를 첨가하는 것은 일반적으로 산소의 결핍 때문에 부분적으로 발생하지 않는다. 그러나 생물학계에서는 오존이 싱글릿 산소에서 생성되는 것으로 알려져 있으며, 추정 메커니즘은 싱글릿 산소에서 나오는 삼산화탄의 항체 촉매 생성이다.[3]

준비

트리오시딘은 오존과 과산화수소의 반응이나 물의 전기분해를 통해 작지만 검출이 가능한 양으로 얻을 수 있다. 안트라퀴논 공정 등 다양한 유기용제(ROOH)에서 오존이 저온에서 유기감소제로 반응하여 더 많은 양이 준비되었으며, 유기 수산화물(ROOH) 분해 시에도 형성된다.[4] 또는 저온에서 1,2-디페닐하이드라진을 함유한 오존을 감소시켜 트리오시딘을 제조할 수 있다. 후자의 수지 결합 버전을 사용하면 유기 용매에서 비교적 순수한 트리오시딘을 용액으로 분리할 수 있다. 메티트리옥소르헤늄(VII) 촉매를 이용하여 고순도 용액의 준비가 가능하다.[5] -20°C에서 아세톤-d에서6 트리옥시덴의 특성 H NMR 신호는 화학적 변화 13.1ppm에서 관찰할 수 있었다.[4] 디에틸에테르에 함유된 삼산화수소 용액은 -20℃에서 일주일까지 안전하게 보관할 수 있다.[5]

과산화수소와 오존의 반응은 "페록손 공정"으로 알려져 있다. 이 혼합물은 유기 화합물에 오염된 지하수를 치료하는 데 한동안 사용되어 왔다. 그 반응은 HO와23 HO를25 생성한다.[6]

구조

1970-75년에 Giguere 외 연구진은 3산화 탄소의 희석된 수용액의 적외선과 라만 스펙트럼을 관측했다.[2] 2005년에는 초음속 제트기에서 마이크로파 분광법에 의해 트리오시딘이 실험적으로 관찰되었다. 분자는 산소-산소-산소-수소 이면각 81.8°의 비스듬한 구조로 존재한다. 142.8 피코미터의 산소-산소 결합 길이는 과산화수소의 146.4 pm 산소-산소 결합보다 약간 짧다.[7] 여러 가지 어렴풋하고 세밀한 형태도 존재하는 것 같다.

HOHn 구조(n=1,2,3)에서 체인의 산소 원자의 수가 증가함에 따라 기체 위상 산도와 그에 상응하는a pK가 증가하는 추세가 있다.[8]

반응

트리오시딘은 쉽게 물과 싱클레트 산소로 분해되는데, 상온에서 유기용제에서는 반감기가 약 16분이지만 물에서는 밀리초밖에 되지 않는다. 유기 황화물과 반응하여 황산화물을 형성하지만 그 외에는 그 반응성에 대해서는 거의 알려져 있지 않다.

최근의 연구는 트리오시딘이 잘 알려진 오존/수소 과산화수소 혼합물의 항균 성질을 담당하는 활성 성분이라는 것을 발견했다. 이 두 화합물은 생물학적 시스템에도 존재하기 때문에 인체의 항체가 침입하는 박테리아에 대항하는 강력한 산화제로서 삼산화탄을 발생시킬 수 있다는 주장이 있다.[3][9] 생물학적 시스템에서 이 화합물의 근원은 면역세포에 의해 생성되는 싱글릿 산소와 물 사이의 반응이다(물론 농도에 따라 어느 방향으로든 진행됨).[4][10]

계산화학은 산소사슬 분자나 수소 폴리아산화물이 더 많이 존재하고 심지어 무한정 긴 산소사슬도 저온가스에 존재할 수 있다고 예측한다. 이 분광학적 증거로 이러한 유형의 분자에 대한 탐색이 성간 공간에서 시작될 수 있다.[7]

참고 항목

참조

  1. ^ Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book). Cambridge: The Royal Society of Chemistry. 2014. p. 1024. doi:10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.
  2. ^ a b Cerkovnik, J.; Plesničar, B. (2013). "Recent Advances in the Chemistry of Hydrogen Trioxide (HOOOH)". Chem. Rev. 113 (10): 7930–7951. doi:10.1021/cr300512s. PMID 23808683.
  3. ^ a b Nyffeler, P.T.; Boyle, N.A.; Eltepu, L.; Wong, C.-H.; Eschenmoser, A.; Lerner, R.A.; Wentworth Jr., P. (2004). "Dihydrogen Trioxide (HOOOH) Is Generated during the Thermal Reaction between Hydrogen Peroxide and Ozone". Angew. Chem. Int. Ed. 43 (35): 4656–4659. doi:10.1002/anie.200460457. PMID 15317003.
  4. ^ a b c Plesničar, B. (2005). "Progress in the Chemistry of Dihydrogen Trioxide (HOOOH)" (PDF). Acta Chim. Slov. 52: 1–12.
  5. ^ a b Strle, G.; Cerkovnik, J. (2015), "A Simple and Efficient Preparation of High‐Purity Hydrogen Trioxide (HOOOH)", Angew. Chem. Int. Ed., 54 (34): 9917–9920, doi:10.1002/anie.201504084, PMID 26234421
  6. ^ Xu, X.; Goddard, W.A. (2002). "Nonlinear partial differential equations and applications: Peroxone chemistry: Formation of H2O3 and ring-(HO2)(HO3) from O3/H2O2". PNAS. 99 (24): 15308–15312. doi:10.1073/pnas.202596799. PMC 137712. PMID 12438699.
  7. ^ a b Suma, K.; Sumiyoshi, Y.; Endo, Y. (2005). "The Rotational Spectrum and Structure of HOOOH". J. Am. Chem. Soc. 127 (43): 14998–14999. doi:10.1021/ja0556530. PMID 16248618.
  8. ^ Plesničar, Božo (2005). "Progress in the Chemistry of Dihydrogen Trioxide (HOOOH)" (PDF). Acta Chim. Slov. 52: 1–12.
  9. ^ 의외의 제품, 뉴스 & 뷰, 2004년 9월 13일, 의기투합한 화학반응
  10. ^ Hoffmann, R. (2004). "The Story of O" (PDF). Am. Sci. 92: 23. doi:10.1511/2004.1.23.