间氯过氧苯甲酸

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间氯过氧苯甲酸
IUPAC名
3-chloroperoxybenzoic acid
别名 间氯过氧苯甲酸
m-氯过氧苯甲酸
3-氯过氧苯甲酸
mCPBA
识别
CAS号 937-14-4  ✓
ChemSpider 63480
SMILES
InChI
InChIKey FQAWBGAIOYWONH-UHFFFAOYAN
RTECS SD9470000
性质
化学式 C7H5ClO3
摩尔质量 172.57 g·mol⁻¹
外观 白色粉末
熔点 92 - 94 ℃,分解
pKa 7.57
危险性
GHS危险性符号
《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中易燃物的标签图案《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中腐蚀性物质的标签图案《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中有害物质的标签图案
H-术语 H226, H314, H318, H335
P-术语 P210, P220, P233, P234, P240, P241, P242, P243, P260, P261, P264, P271, P272, P280
主要危害 氧化性、腐蚀性
相关物质
相关化学品 间氯苯甲酸
过氧乙酸
过氧苯甲酸
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

间氯过氧苯甲酸(英語:meta-Chloroperoxybenzoic acid,缩写为mCPBA)是一个过氧酸,为白色固体,常用作有机合成中的氧化剂。较其它过氧酸相比,mCPBA更易于处理和储存,故更常在反应中使用。[1]mCPBA氧化性强,与可燃物接触可能起火。[2]

制备与纯化[编辑]

mCPBA可以通过间氯苯甲酰氯与过氧化氢的碱性溶液反应,随后酸化来制备。[3]

市售的mCPBA通常为耐贮存混合物的形式,其中mCPBA的比例小于72%,其余部分为间氯苯甲酸(10%)和水。[1]若需提纯混合物中的mCPBA,可使用pH = 7.5的缓冲溶液洗涤。[2][4]过氧酸的酸性通常略弱于对应的羧酸,因此过氧酸中的羧酸杂质可通过控制pH值去除。纯化后的mCPBA在塑料容器中低温储存时具有相当的稳定性,相对不易分解。

在必须控制mCPBA确切用量的反应中,可以滴定样品以确定氧化剂的确切实际数量。

反应[编辑]

mCPBA的主要应用包括将转化为拜耳-维立格氧化反应)、烯烃环氧化Prilezhaev反应)、烯醇硅醚转化为硅烷化英语silylα-羟基酮鲁伯特姆氧化反应)、氧化硫化物亚砜的反应、以及氧化制备氧化胺的反应。下图反应式为环己烯被mCPBA环氧化的反应:

Reaction of cyclohexene with mCPBA.png

环氧化机理上属协同反应,产物的环氧基保留原材料烯基的顺反构型。环氧化反应的中间体如下所示:

过氧酸“打开”C=C双键时,反应过渡态的构型使下列两个前线轨道反应得以进行:

  • πC=C (HOMO)与σ*O-O (LUMO)的反应,对应一条C-O键的形成与过氧O-O键断裂;
  • nO (HOMO,即sp2杂化的氧原子上一个充满的p轨道)与π*C=C (LUMO)的反应,对应另一条C-O键的形成以及C=C双键中π键的断裂。

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 3-Chloroperoxybenzoic acid. Organic Chemistry Portal. 
  2. ^ 2.0 2.1 Rao, A. Somasekar; Mohan, H. Rama; Charette, André. m‐Chloroperbenzoic Acid. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. 2005. ISBN 0471936235. doi:10.1002/047084289X.rc140.pub2. 
  3. ^ (1970) "m-Chloroperbenzoic Acid". Org. Synth. 50. 
  4. ^ Armarego, W. L. F.; Perrin, D. D. Purification of Laboratory Chemicals 4th. Oxford: Butterworth-Heinemann. 1996: 145. ISBN 0-7506-3761-7.