ロジゾン酸
ロジゾン酸
名前
推奨IUPAC名
5,6-ジヒドロキシシクロヘキサ-5-エン-1,2,3,4-テトロン
その他の名前
ジヒドロキシジキノイルジオキシジキノン
識別子
3Dモデル（JSmol）
ケムスパイダー
ECHA 情報カード100.003.888
EC番号
  • 204-276-5
メッシュC005690
  • InChI=1S/C6H2O6/c7-1-2(8)4(10)6(12)5(11)3(1)9/h7-8H ☒北
    キー: WCJLIWFWHPOTAC-UHFFFAOYSA-N ☒北
  • InChI=1/C6H2O6/c7-1-2(8)4(10)6(12)5(11)3(1)9/h7-8H
    キー: WCJLIWFWHPOTAC-UHFFFAOYAV
  • C1(=C(C(=O)C(=O)C(=O)C1=O)O)O
プロパティ
H 2 C 6 O 6
モル質量170.076  g·mol −1
外観 オレンジから深紅色の吸湿性の高い結晶
融点130～132℃（266～270℉、403～405K）
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
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ロジゾン酸は、化学式H 2 C 6 O 6または(CO) 4 (COH) 2で表される化合物です。シクロヘキセンの2つのエノールと4つのケトン、より正確には5,6-ジヒドロキシシクロヘキサ-5-エン-1,2,3,4-テトラオンとして考えられます。

ロジゾン酸は通常、二水和物H 2 C 6 O 6 ·2H 2 Oの形で得られる。後者は実際には2,3,5,5,6,6-ヘキサヒドロキシシクロヘキサ-2-エン-1,4-ジオンであり、元のケトン基のうち2つが2対のジェミナルジオールに置換されている。オレンジ色から深紅色で吸湿性の高い無水酸は、二水和物を低圧昇華させることで得られる。[ 1 ] [ 2 ]

他の多くのエノールと同様に、ロジゾン酸はヒドロキシルから水素陽イオンH +を失う可能性がある（p K a1  =4.378 ± 0.009、 p K a2  =4.652 ± 0.014（25℃）[ 3 ]により、ロジゾン酸水素イオンHC 6 O−6ロジゾン酸アニオンC 6 O2−6後者は芳香族性があり対称性があり、二重結合と負電荷が非局在化しており、6つのCOユニットに均等に分布しています。ロジゾン酸塩は、黄色がかったものから紫がかったものまで、さまざまな赤色の色合いを示す傾向があります。

ロジゾン酸はバリウム、鉛、その他の金属の化学分析に使用されています。 [ 4 ]特に、ロジゾン酸ナトリウム試験は、被験者の手に残っている銃弾の残留物（鉛を含む）を検出するために使用でき、 [ 5 ]狩猟規制の執行において矢傷と銃創を区別するために使用できます。 [ 6 ]

歴史

ロジゾン酸は1837年にオーストリアの化学者ヨハン・ヘラーによって炭酸カリウムと木炭の混合物を加熱した生成物を分析することによって発見されました。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]その名前はギリシャ語のῥοδίζω（rhodizō、「赤く染まる」）に由来し、[ 10 ]その塩の色に由来しています。

化学

塩

ロジゾネートは、透過光では黄色がかった色から紫がかった色までさまざまな赤色を呈し、反射光では緑がかった光沢を呈する傾向があります。

ロジゾン酸カリウムは、イノシトールを硝酸で酸化し、得られた生成物を酸素存在下で酢酸カリウムと反応させることで、良好な収率と純度で製造できる。ロジゾン酸カリウムは水に比較的溶けにくいため、溶液から結晶化する。[ 11 ]

ロジゾン酸ナトリウムは乾燥すると暗褐色で安定しているが[ 12 ]、水溶液は冷蔵庫に入れても数日で分解する。[ 4 ]ロジゾン酸鉛は暗紫色である。[ 12 ] [ 13 ]

酸化と分解

ロジゾン酸は、ベンゼンヘキソール（COH）6、テトラヒドロキシベンゾキノン（THBQ）（COH）4（CO）2、ロジゾン酸（COH）2（CO）4、および一時的なシクロヘキサンヘキソン（CO）6という一連の酸化生成物の一員である。[ 4 ]ロジゾン酸リチウムは、THBQおよびベンゼンヘキソールの塩とともに、充電式電気電池への使用が検討されている。[ 14 ]一価のアニオンC6お− 6質量分析実験で検出された。[ 15 ]

ロジゾン酸とロジゾン酸アニオンは、COユニットの1つを失ってクロコン酸（CO）3（COH）2とクロコン酸アニオンC 5 Oを生成することができる。2−5それぞれ、未だ完全には解明されていないメカニズムによって反応する。塩基性溶液（pH > 10）では、ロジゾン酸は速やかにTHBQ陰イオン（CO）に変換される。4−6酸素が存在しない状態ではクロコン酸に分解し、酸素が存在する状態ではクロコン酸に分解する。pH 8.3で光に曝露すると、溶液は酸素が存在しない状態では数日間安定するが、酸素が存在する状態ではクロコン酸と他の生成物（シクロヘキサンヘキソンまたはドデカヒドロキシシクロヘキサンを含む可能性がある）に分解する。[ 16 ] [ 17 ]

構造

酸

溶液中では、酸と水素ロジゾン酸イオンは大部分が水和しており、一部のカルボニル基>C=Oはジェミナルヒドロキシル>C(OH) 2に置換されている。[ 3 ]

塩

増幅ロジゾン酸を含む鉛検査綿棒
ロジゾン酸ナトリウム塩は市販の鉛検査キットに使用されている。

無水ルビジウムロジゾン酸(Rb + ) 2 [C 6 O 6 ] 2-では、ロジゾン酸アニオンはルビジウムイオンと同様に平行に列状に積み重なっている。列に垂直な面内では、これらは2つの六角形の格子状に交互に配列している。アニオンは平面状である。[ 2 ]

無水ロジゾン酸カリウム(K + ) 2 [C 6 O 6 ] 2-は、異なるが類似した構造を有する。陰イオンと陽イオンは交互に平面上に配列している。各平面内では、陰イオンは六角形の格子状に配列している。各カリウムイオンは、隣接する平面から2つずつ、計8つの酸素原子と対称的に結合するように配置されている。陰イオンは「舟形」にわずかにねじれている（平均平面からのrms偏差は0.108Å ）。[ 18 ]ロジゾン酸ナトリウム(Na + ) 2 [C 6 O 6 ] 2- も同じ構造を有するが、陰イオンはわずかに歪んでいる（rms偏差は0.113Å）[ 19 ]

溶液中ではロジゾン酸アニオンは水和していない。[ 3 ]

参照

参考文献

  1. ^ Patton, E.; West, R. (1970). 「新しい芳香族アニオン. VIII. ロジゾン酸の酸性定数」. Journal of Physical Chemistry . 74 (12): 2512–2518. doi : 10.1021/j100706a018 .
  2. ^ a b Braga, D.; Cojazzi, G.; Maini, L.; Grepioni, F. (2001). 「ロジゾン酸H 2 C 6 O 6からH 6 C 6 O 8への可逆的な固体相互変換およびロジゾン酸ジアニオンCの固体構造」6お2−6​（芳香族か非芳香族か？）"。New Journal of Chemistry . 25 : 1221−1223. doi : 10.1039/b107317f .
  3. ^ a b c Gelb, RI; Schwartz, LM; Laufer, DA (1978). 「ロジゾン酸水溶液の構造」. Journal of Physical Chemistry . 82 (18): 1985–1988. doi : 10.1021/j100507a006 .
  4. ^ a b c Chalmers, RA; Telling, GM (1967). 「定性試薬としてのロジゾン酸の再評価」Microchimica Acta . 55 (6): 1126–1135. doi : 10.1007/BF01225955 . S2CID 98540174 . 
  5. ^ Di Maio, VJM (1998).銃創：銃器、弾道学、法医学技術の実践的側面（第2版）. CRC. p.  341. ISBN 0-8493-8163-0。
  6. ^ Glover, RL (1981). 「ロジゾン酸を用いた鹿の矢傷中の鉛検出」. Wildlife Society Bulletin . 9 (3): 216– 219. JSTOR 3781843 . 
  7. ^ JF ヘラー(1837)。「Die Rhodizonsäure, eine aus den Produkten der Kaliumbereitung gewonnene neue Säure, und ihre chemischen Verhältnisse」 [カリウム製剤から得られる新しい酸の 1 つであるロジゾン酸とその化学組成]。Justus Liebigs Annalen der Pharmacy。24 (1): 1–16 。2009 年 7 月 8 日に取得。
  8. ^ Turner, E. ; Gregory, W. ; Parnell, EA; Liebig, J. ; Rogers, JB (1846). Elements of Chemistry . Thomas, Cowperthwait & Co. 2009-07-30閲覧。カリウムを炭酸ガス中で加熱すると化合が起こり、炭酸ガスとカリウムからなる暗いオリーブ色の粉末が生成されます。この割合はC 7 O 7 +K 3 、つまり7CO+3Kです。この物質は、炭酸カリウムと木炭からカリウムを製造する際に大量に生成され、大きな損失と不都合の原因となっています。ナトリウムではこのような化合物は生成されないため、この金属はカリウムよりも安価に製造できる可能性があります。
  9. ^レーヴィヒ、C. (1839)。Chemie derorganischen Verbindungen [有機化合物の化学]。チューリッヒ: F. シュルテス。
  10. ^ Hunter, R.; Morris, C. 編 (1900). Universal Dictionary of the English language . New York: Collier . 2009年8月7日閲覧。
  11. ^ Preisler, PW; Berger, L. (1942). 「イノシトールの硝酸酸化生成物からのテトラヒドロキシキノンおよびロジゾン酸塩の調製」アメリカ化学会誌. 64 (1): 67–69. doi : 10.1021/ja01253a016 .
  12. ^ a b Feigl, F.; Oesper, RE (1960). Spot Tests in Organic Analysis . 2009年7月30日閲覧。
  13. ^ Gmelin, L. ; Watts, H. (1856).化学ハンドブック. キャベンディッシュ協会.
  14. ^ Chen, H.; Armand, M.; Courty, M.; Jiang, M.; Grey, CP; Dolhem, F.; Tarascon, J.-M.; Poizot, P. (2009). 「テトラヒドロキシベンゾキノンのリチウム塩：持続可能なリチウムイオン電池の開発に向けて」アメリカ化学会誌. 131 (25): 8984–8 . doi : 10.1021/ja9024897 . PMID 19476355 . 
  15. ^ Wyrwas, RB; Chick Jarrold, C. (2006). 「 Cの生産6お− 6モリブデンアニオン上でのCOのオリゴマー化による脱保護」。アメリカ化学会誌。128 （ 42 ）：13688–9。doi ：10.1021/ja0643927。PMID 17044687 。
  16. ^ Iraci, G.; Back, MH (1988). 「水溶液中のロジゾン酸ジアニオンの光化学」 . Canadian Journal of Chemistry . 66 (5): 1293. doi : 10.1139/v88-209 .
  17. ^ Zhao, B.; Back, MH (1991). 「水溶液中のロジゾン酸ジアニオンの光化学」 . Canadian Journal of Chemistry . 69 (3): 528. doi : 10.1139/v91-079 . 2012年7月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年8月7日閲覧。
  18. ^ Cowan, JA; Howard, JAK (2004). 「ロジゾン酸二カリウム」 . Acta Crystallographica . E60 (4): m511–m513. doi : 10.1107/S160053680400529X .
  19. ^ Dinnebier, RE; Nuss, H.; Jansen, M. (2005). 「ロジゾン酸二ナトリウム：粉末回折研究」Acta Crystallographica . E61 (10): m2148–m2150. doi : 10.1107/S1600536805030552 .
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