Rhodizonsyre

Rhodizonsyre
Identifikation
IUPAC navn 5,6-dihydroxycyclohex-5-en-1,2,3,4-tetron
Synonymer

dihydroxydiquinoyl
dioxydiquinone

N o CAS 118-76-3
N o ECHA 100.003.888
N o EF 204-276-5
PubChem 67050
SMILE O = C1C (O) = C (O) C (= O) C (= O) C1 = O
PubChem , 3D-visning
InChI Std. InChI: 3D-visning
InChI = 1S / C6H2O6 / c7-1-2 (8) 4 (10) 6 (12) 5 (11) 3 (1) 9 / h7-8H
Udseende mørkeorange krystallinske nåle
Kemiske egenskaber
Brute formel C 6 H 2 O 6   [isomerer]
Molar masse 170,0765 ± 0,0067  g / mol
C 42,37%, H 1,19%, O 56,44%,
Fysiske egenskaber
T ° fusion 248  ° C (dihydrat, nedbrydning)
Enheder af SI og STP, medmindre andet er angivet.

Den rhodizonic syre er en organisk forbindelse med molekylformel C 6 H 2 O 6eller (CO) 4 (COH) 2. Det kan ses som den dobbelte enol af cyclohexen tetra keton .

Rhodizonic syre er sædvanligvis i form af et dihydrat , C 6 H 2 O 6 2H 2 Otil CAS 71902-19-7 . Faktisk er det dihydratet 2,3,5,5,6,6-hexahydroxycyclohex-2-en-1,4-dion med molekylvægt 206,107  ± 0,0076  g · mol -1 (C 34,96%, H 2,93%, O 62,1%), hvori to keton grupper af syren er erstattet af to par geminale hydroxyler ( ketal precursor ). Den vandfri , orange til mørkerød og meget hygroskopisk syre kan opnås ved sublimering af dihydratet ved lavt tryk.

Som mange andre enoliske alkoholer er rhodizonsyre sur og kan derfor miste H + -ioner . De surhedsgrad konstanter for vandfri rhodizonic syre ikke kan måles, men evalueres på pKa 1 <2 og pKa 2 <4,72. I opløsning i vand, disse pKa er pKa 1 = 4,378 ± 0,009 og pKa 2 = 4,652 ± 0,014 ved 25  ° C danner den hydrogenorhodizonate anion, C 6 HO 6 - og rhodizonate dianion, C 6 O 6 2- . Sidstnævnte er aromatisk og symmetrisk, dobbeltbindingen og de to negative ladninger delokaliseres på de seks CO-enheder.

Rhodizonsyre er blevet brugt til kemisk test af barium , bly og andre metaller. Især en natrium rhodizonate test kan anvendes til at påvise skud rester (som indeholder bly) om et emne hænder og til at skelne pil sår fra skudsår. Håndhævelse af jagtbestemmelser.

Historie

Rhodizonsyren blev opdaget af kemikeren østrigske Johann Heller  (i) i 1837 ved at analysere produkterne af en opvarmet blanding af kaliumcarbonat , K 2 CO 3 og kul , C. I en periode blev formlen for rhodizonater betragtet som C 7 O 7 · Me 3 . Navnet stammer fra det græske ῥοδίζω , rhodizō , "farvetone" med henvisning til farven på dets salte .

Salte

Rhodizonates har tendens til at være forskellige nuancer af rødt, fra gul til lilla i transmitteret lys, med en grønlig glans i reflekteret lys. I opløsning hydreres rhodizonatanionerne ikke.

Den rhodizonate kalium kan fremstilles i godt udbytte og god renhed ved oxidation af inositol med salpetersyre og bearbejdning af resultatet med kaliumacetat i nærvær af oxygen . Rhodizonat krystalliserer fra opløsning på grund af dets relative uopløselighed i vand. Rhodizonsyre kan også opnås ved trimerisering af glyoxal i nærvær af katalytiske cyanider .

I vandfrit rubidium rhodizonate , Rb + 2 (C 6 O 6 ) 2- , er rhodizonate anioner stablet i parallelle søjler, som er de rubidiumioner. I flyene vinkelret på søjlerne er de arrangeret i to indbyrdes sammensatte sekskantede gitre. Anioner er fly. Vandfrit kalium rhodizonate, K + 2 (C 6 O 6 ) 2- har en tydelig, men lignende struktur. Anioner og kationer er arrangeret i skiftende plan. I hvert plan er anionerne arrangeret i et sekskantet gitter. Hver K + -ion er arrangeret, så den forbinder symmetrisk med otte iltatomer på fire anioner, to i hvert tilstødende plan. Anionerne er let " båd " formet med en standardafvigelse på 10,8 µm ( 0,108  Å ) fra midterplanet.

Sodium rhodizonate , Na + 2 (C 6 O 6 ) 2– er mørkebrun og er stabil, når den er tør, men dens vandige opløsninger nedbrydes inden for få dage, selv når de er nedkølet . Dette salt har en identisk struktur med kaliumsaltet, men rhodizonatanionerne er lidt mere forvrængede ( 11,3  µm fra midterplanet).

lithium rhodizonate som såvel som dens tetrahydroxybenzoquinone (THBQ) og benzenehexol salte , blev betragtet som muligvis kan anvendes i genopladelige elektriske batterier .

Bly rhodizonat er mørk lilla.

Oxidation og nedbrydning

Rhodizonsyre er et medlem af kæden af ​​oxidationsprodukter: benzenhexol (COH) 6 , tetrahydroxybenzoquinon (THBQ) (COH) 4 (CO) 2 , rhodizonsyre (COH) 2 (CO) 4 og cyclohexanehexon (CO) 6 .

Den monovalente C 6 O 6 - anion er blevet detekteret i massespektrometri eksperimenter .

Rhodizonsyre- og rhodizonatanioner kan miste en CO-gruppe for at danne croconinsyre , (CO) 3 (COH) 2 eller henholdsvis croconatanioner , C 5 O 5 2– ved en mekanisme, der endnu ikke er perfekt kendt. I en basisk opløsning ved pH > 10 omdannes rhodizonsyre hurtigt til THBQ 4– , (CO) 6 4– anion i fravær af ilt eller til at krokonere i dets nærvær. Ved pH 8,3 og eksponering for lys er opløsninger stabile i flere dage i fravær af ilt, men i dets tilstedeværelse nedbrydes de i krokonat og andre produkter (muligvis inklusive cyclohexanehexon eller dodecahydroxycyclohexan ).

Bemærkninger

  1. (de) Rhodizonsäure- post på Römpp Online . Georg Thieme Verlag, hørt 10. marts 2016.
  2. beregnet molekylmasse fra Atomic vægte af elementerne 2007  "www.chem.qmul.ac.uk .
  3. "  Sigma-Aldrich katalog  " (adgang 15. marts 2010 )
  4. Elizabeth Patton, Robert West, nye aromatiske anioner. VIII. Surhedskonstanter af rhodizonsyre , J. Phys. Chem., 1970, bind. 74 (12), s.  2512-2518 . DOI : 10.1021 / j100706a018 .
  5. Dario Braga, Gianna Cojazzi, Lucia Maini og Fabrizia Grepioni, reversibel faststof-interkonvertering af rhodizonsyre H2C6O6 til H6C6O8 og solid-state-struktur af rhodizonatdianion C6O62 - (aromatisk eller ikke-aromatisk?) , Ny J Chem., 2001, bind. 25, s.  1221-1223 . DOI : 10.1039 / b107317f .
  6. R. I. Gelb, LM Schwartz, DA Laufer, Strukturen af ​​vandig rhodizonsyre , J. Phys. Chem. 1978, bind. 82 (18), s.  1985–1988 . DOI : 10.1021 / j100507a006 .
  7. Robert A. Chalmers og Geoffrey M. Telling, En revurdering af rhodizonsyre som et kvalitativt reagens , Microchimica Acta, 1967, bind. 55 (6), s.  1126-1135 . DOI : 10.1007 / BF01225955
  8. Vincent JM Di Maio, skudsår: praktiske aspekter af skydevåben, ballistik og retsmedicinsk teknik, 2. udgave. CRC, 1998, s.  341 . ( ISBN  978-0-8493-8163-8 ) .
  9. Ronald L. Glover, Påvisning af bly i "pil" sår i hjorte ved hjælp af rhodizonsyre , Wildlife Society Bulletin, 1981, bind. 9 (3), s.  216-219 . online version .
  10. Johann Florian Heller, Die Rhodizonsäure, eine aus den Produkten der Kaliumbereitung gewonnene neue Säure, und ihre chemischen Verhältnisse , Justus Liebigs Annalen der Pharmacie, 1837, bind. 24 (1), s.  1–16 . online version .
  11. Carl Löwig, Daniel Breed, principper for organisk og fysiologisk kemi . online version .
  12. Robert Hunter og Charles Morris, Universal ordbog over det engelske sprog , 1900, Collier, NY. online version .
  13. Paul W. Preisler og Louis Berger, Udarbejdelse af Tetrahydroxyquinone og Rhodizonic sure salte fra Product of the Oxidation af inositol med salpetersyre , Journal of American Chemical Society , 1942, bd. 64 (1), s. 67–69. DOI : 10.1021 / ja01253a016 .
  14. JA Cowan og JAK Howard, dikaliumrhodizonat , Acta Crystallographica, 2004, bind. E60, s. m511-m513. DOI : 10.1107 / S160053680400529X .
  15. Fritz Feigl, Ralph E. Oesper, Spot-test i organisk analyse . online version .
  16. RE Dinnebier, H. Nuss og M. Jansen, dinatriumrhodizonat: en pulverdiffraktionsundersøgelse. , Acta Crystallographica, 2005, bind. E61, s. m2148-m2150. DOI : 10.1107 / S1600536805030552 .
  17. Haiyan Chen, Michel Armand, Matthieu courty, Meng Jiang, Clare P. Gray, Franck Dolhem, Jean-Marie Tarascon, og Philippe Poizot, Lithium Salt of Tetrahydroxybenzoquinone: mod udviklingen af en bæredygtig Li-Ion batteri , J. Am. Chem. Soc. , 2009, bind. 131 (25), s.  8984–8988 . DOI : 10.1021 / ja9024897 .
  18. Leopold Gmelin, Henry Watts, kemisk håndbog . Cavendish Society, 1856.
  19. Richard B. Wyrwas og Caroline Chick Jarrold, Produktion af C 6 O 6 - fra Oligomerisering af CO den Molybdæn Anioner , J. Am. Chem. Soc. , 2006, bind. 128 (42), pp? 13688-13689. DOI : 10.1021 / ja0643927 .
  20. G. Iraci og MH Back, fotokemi af rhodizonatdianion i vandig opløsning. , Canadian Journal of Chemistry , 1988, bind. 66, s.  1293 . online version .
  21. B. Zhao og MH Tilbage, The fotokemi af rhodizonate dianionen i vandig opløsning. , Canadian Journal of Chemistry , 1991, bind. 69, s.  528 . online version .

Se også