حمض البيروكسي

الصيغ العامة لحمض بيروكسي عضوي (أعلى) مقارنة بحمض كربوكسيلي (أسفل).

حمض البيروكسي ( يُكتب غالبًا ككلمة واحدة، peroxyacid ، ويُسمى أحيانًا peracid ) هو حمض يحتوي على مجموعة −OOH حمضية . يُصنف بشكل رئيسي إلى فئتين: الأولى مشتقة من الأحماض المعدنية التقليدية ، وخاصة حمض الكبريتيك ، والثانية مشتقات البيروكسي من الأحماض الكربوكسيلية العضوية . وهي عمومًا عوامل مؤكسدة قوية .

الأحماض البيروكسية غير العضوية

يُعد حمض بيروكسي مونوسلفوريك (حمض كارو) على الأرجح أهم الأحماض فوق العضوية، على الأقل من حيث حجم إنتاجه. [ 1 ] يُستخدم في تبييض اللب وفي إزالة سمية السيانيد في صناعة التعدين. يُنتج بمعالجة حمض الكبريتيك ببيروكسيد الهيدروجين . ويُحضر حمض بيروكسي مونوفوسفوريك ( H₃PO₅ ) بطريقة مماثلة. [ 2 ]

بعض الأحماض البيروكسية افتراضية فقط، لكن أنيوناتها معروفة. هذا هو الحال بالنسبة لبيروكسي كربونات [ 3 ] وبيربورات (انظر بيربورات الصوديوم ). [ 4 ]

الأحماض العضوية البيروكسية

إنتاج

تُستخدم العديد من الأحماض البيروكسية العضوية تجاريًا. [ 5 ] ويمكن تحضيرها بعدة طرق. في أغلب الأحيان، تُحضّر الأحماض البيروكسية بمعالجة الحمض الكربوكسيلي المقابل ببيروكسيد الهيدروجين: [ 6 ]

RCO₂H + H₂O₂RCO₃H + H₂O

يتضمن تفاعل ذو صلة معالجة أنهيدريد الكربوكسيل:

( RCO ) ₂O + H₂O₂ → RCO₃H + RCO₂H

تُعد هذه الطريقة شائعة لتحويل الأنهيدريدات الحلقية إلى الأحماض أحادية البيروكسي المقابلة، على سبيل المثال حمض أحادي البيروكسي فثاليك.

أما الطريقة الثالثة فتتضمن معالجة كلوريدات الأسيل :

RC ( O)Cl + H₂O₂ RCO₃H + HCl

يتم تحضير حمض ميتا -كلوروبيروكسي بنزويك ( m CPBA) بهذه الطريقة: [ 7 ]

كلوريد م -كلوروبنزويل + بيروكسيد الهيدروجين → حمض م -كلوروبيروكسي بنزويك

وتبدأ طريقة ذات صلة باستخدام بيروكسي أنهيدريد. [ 8 ]

يمكن أن تتأكسد الألدهيدات العطرية ذاتيًا لإنتاج أحماض بيروكسي كاربوكسيلية:

Ar−CHO + O 2 → Ar−COOOH (Ar = مجموعة أريل )

لكن المنتجات تتفاعل مع الألدهيد الأولي لتكوين حمض الكربوكسيل:

Ar−COOOH + Ar−CHO → 2 Ar−COOH

الخصائص والاستخدامات

من حيث الحموضة، تُعدّ الأحماض البيروكسية الكربوكسيلية أضعف بنحو 1000 مرة من الحمض الكربوكسيلي الأصلي، وذلك لغياب استقرار الرنين للأنيون. ولأسباب مماثلة، تميل قيم pKa الخاصة بها إلى أن تكون غير حساسة نسبيًا للمستبدلات؛ إذ تتراوح جميعها بين 7.2 و 8.2. [ 9 ]

الاستخدام الأكثر شيوعًا للأحماض البيروكسية العضوية هو لتحويل الألكينات إلى إيبوكسيدات، وهو تفاعل بريلجايف .

تكوين الإيبوكسيد من الألكين وحمض البيروكسي كاربوكسيليك.

من التفاعلات الشائعة الأخرى تحويل الكيتونات الحلقية إلى إسترات موسعة الحلقة باستخدام الأحماض فوقية في أكسدة باير-فيليجر . كما تُستخدم هذه الأحماض في أكسدة الأمينات والثيوإيثرات إلى أكاسيد الأمينات وكبريتيدات الأمينات . وتُوضح التطبيقات المختبرية للكاشف القيّم m CPBA هذه التفاعلات.

ينتج عن تفاعل الأحماض البيروكسية الكربوكسيلية مع كلوريدات الأحماض بيروكسيدات ثنائية الأسيل:

RC(O)Cl + RC(O)O 2 H → (RC(O)) 2 O 2 + حمض الهيدروكلوريك

ترتبط قدرة البيروكسيدات على الأكسدة بالكهرسلبية للمجموعات البديلة. وتُعد البيروكسيدات المحبة للإلكترونات عوامل نقل أقوى لذرات الأكسجين . وترتبط قدرة البيروكسيدات على منح ذرات الأكسجين بحموضة الرابطة O - H . وبالتالي ، يكون ترتيب قوة الأكسدة كالتالي : CF₃CO₃H > CH₃CO₃H > H₂O₂ .

الاستخدام

تتوفر أحماض البيروكسي كاربوكسيلية في كل من الأشكال الصلبة والسائلة. ونظرًا لخصائصها المؤكسدة والمطهرة، يمكن استخدامها في كل من البيئات المهنية والمنزلية. [ 10 ]

عوامل التبييض

تُستخدم أحماض البيروكسي كاربوكسيلية كعوامل تبييض على نطاق واسع، وخاصةً لتبييض الأسنان. وتُستخدم بتراكيز مختلفة في طب الأسنان لتبييض الأسنان بفعالية. أما التراكيز المنخفضة فهي شائعة الاستخدام المنزلي. وبالمقارنة مع بيروكسيد الهيدروجين، فإن أحماض البيروكسي كاربوكسيلية معتمدة كمواد تجميلية في أوروبا بموجب لائحة البرلمان الأوروبي رقم 1223/2009. [ 11 ]

المطهرات

في مجال الرعاية الصحية، تُستخدم أحماض البيروكسي كاربوكسيليك بشكل أساسي لتطهير الجروح وتنظيف العدسات اللاصقة.

توجد أحماض البيروكسي كاربوكسيلية أيضًا في مواد التنظيف والمطهرات والمنظفات، لأنها تقتل الجراثيم والبكتيريا بشكل موثوق.

انظر أيضاً

مراجع

  1. هارالد جاكوب وآخرون  . "مركبات البيروكسي، غير العضوية". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.a19_177.pub2 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  2. كريسر، الثاني؛ إدواردز، جيه أو (1972). "؟". مواضيع في كيمياء الفوسفور . 7 : 379-435 .
  3. تشين، لي جيانغ؛ لين، تشانغ جيان؛ تسو، جوان؛ سونغ، لينغ تشون؛ هوانغ، تشاو مينغ (2004). "أول رصد طيفي لبيروكسوكربونات/بيروكسودايكربونات في الكربونات المنصهرة". مجلة الكيمياء الفيزيائية ب . 108 (23): 7553-7556 . doi : 10.1021/jp035749l .
  4. "بيربورات (2-) (CHEBI:30175)" . www.ebi.ac.uk .
  5. ^ هربرت كلينك. بيتر هـ. جوتز؛ راينر سيجماير؛ ويلفريد ماير. "مركبات البيروكسي العضوية". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-VCH. دوى : 10.1002/14356007.a19_199 . رقم ISBN 978-3-527-30673-2.
  6. سيلبرت، إل إس؛ سيجل، إي؛ سويرن ، دي (1964). "حمض بيروكسي بنزويك". أورج. سينث . 44 : 81. doi : 10.15227/orgsyn.044.0081 .
  7. ريتشارد ن. ماكدونالد؛ ريتشارد ن. ستيبيل؛ جيمس إي. دورسي (1970). "حمض ميتا-كلوروبنزويك". التخليق العضوي 50 : 15. doi : 10.15227/orgsyn.050.0015 .
  8. ^ جيزا براون (1928). "حمض البيربنزويك". منظمة. موالفة . 8 : 30. دوي : 10.15227/orgsyn.008.0030 .
  9. دينيسوف، إي. تي.؛ دينيسوفا، تي. جي.؛ بوكيدوفا، تي. ك. (2003). دليل بادئات الجذور الحرة . وايلي-إنترساينس. ص 102.    
  10. "بيروكسيجينات" . سولفاي.
  11. ^ "فيروردنونج - 1223/2009 - إن - يورو-ليكس" .