Rhodizonsäure

Rhodizonsäure
Identifizierung
IUPAC-Name 5,6-Dihydroxycyclohex-5-en-1,2,3,4-tetron
Synonyme

dihydroxydiquinoyl
dioxydiquinone

N o CAS 118-76-3
N o ECHA 100.003.888
N o EG 204-276-5
PubChem 67050
LÄCHELN O = C1C (O) = C (O) C (= O) C (= O) C1 = O
PubChem , 3D-Ansicht
InChI Std. InChI: 3D-Ansicht
InChI = 1S / C6H2O6 / c7-1-2 (8) 4 (10) 6 (12) 5 (11) 3 (1) 9 / h7-8H
Aussehen dunkelorange kristalline Nadeln
Chemische Eigenschaften
Brute Formel C 6 H 2 O 6   [Isomere]
Molmasse 170,0765 ± 0,0067  g / mol
C 42,37%, H 1,19%, O 56,44%,
Physikalische Eigenschaften
T ° Fusion 248  ° C (Dihydrat, Zersetzung)
Einheiten von SI und STP, sofern nicht anders angegeben.

Die Rhodizonsäure ist eine organische Verbindung der Summenformel C 6 H 2 O 6oder (CO) 4 (COH) 2. es kann als doppelt gesehen werden Enol von Cyclohexen Tetra Keton .

Rhodizonsäure liegt üblicherweise in Form eines Dihydrats vor , C 6 H 2 O 6 2H 2 O.nach CAS 71902-19-7 . In der Tat ist es die Dihydrat 2,3,5,5,6,6-hexahydroxycyclohex-2-en-1,4-dion von Molekulargewicht 206,107  ± 0,0076  g · mol -1 (C 34,96%, H 2,93%, O 62,1%) , in der zwei Keton- Gruppen der Säure werden durch zwei Paare von ersetzt geminale Hydroxylen ( Ketal Vorläufer ). Die wasserfreie , orange bis dunkelrote und sehr hygroskopische Säure kann durch Sublimation des Dihydrats bei niedrigem Druck erhalten werden.

Wie viele andere enolische Alkoholen ist Rhodizonsäure sauer und kann daher verlieren H + -Ionen . Die Säurekonstanten von wasserfreier Rhodizonsäure können nicht gemessen werden, werden jedoch bei pKa 1 <2 und pKa 2 <4,72 bewertet . In Lösung in Wasser sind diese pKa pKa 1 = 4,378 ± 0,009 und pKa 2 = 4,652 ± 0,014 bei 25  ° C, wobei das Hydrogenorhodizonat-Anion C 6 HO 6 - und das Rhodizonat-Dianion C 6 O 6 2– gebildet werden . Letzteres ist aromatisch und symmetrisch, die Doppelbindung und die beiden negativen Ladungen sind auf den sechs CO-Einheiten delokalisiert.

Rhodizonsäure wurde zur chemischen Prüfung von Barium , Blei und anderen Metallen verwendet. Insbesondere kann ein Natriumrhodizonat- Test verwendet werden, um Schussrückstände (die Blei enthalten) an den Händen eines Probanden zu erkennen und Pfeilwunden von Schusswunden zu unterscheiden . Durchsetzung der Jagdbestimmungen.

Geschichte

Die Rhodizonsäure durch den entdeckt wurde Chemiker österreichischen Johann Heller  (in) im Jahr 1837 durch die Analyse der Produkte einer erhitzten Mischung von Kaliumcarbonat , K 2 CO 3 und Kohle , C für eine Zeit, die Formel des rhodizonates wurde als C sein , 7 O 7 · Me 3 . Der Name kommt vom griechischen ῥοδίζω , rhodizō , "Rotton" in Bezug auf die Farbe seiner Salze .

Salze

Rhodizonate sind in der Regel verschiedene Rottöne, von gelb bis lila im Durchlicht, mit einem grünlichen Glanz im reflektierten Licht. In Lösung werden die Rhodizonatanionen nicht hydratisiert.

Das Rhodizonat- Kalium kann in guter Ausbeute und guter Reinheit durch Oxidation von Inosit mit der Salpetersäure und Verarbeitung des Ergebnisses mit dem Kaliumacetat in Gegenwart von Sauerstoff hergestellt werden . Rhodizonat kristallisiert aufgrund seiner relativen Unlöslichkeit in Wasser aus der Lösung. Rhodizonsäure kann auch durch Trimerisierung von Glyoxal in Gegenwart von katalytischen Cyaniden erhalten werden .

In wasserfreiem Rubidiumrhodizonat , Rb + 2 (C 6 O 6 ) 2– , sind die Rhodizonatanionen ebenso wie die Rubidiumionen in parallelen Säulen gestapelt. In den Ebenen senkrecht zu den Säulen sind sie in zwei interkalierten hexagonalen Gittern angeordnet. Anionen sind Flugzeuge. Wasserfreies Kaliumrhodizonat, K + 2 (C 6 O 6 ) 2–, hat eine ausgeprägte, aber ähnliche Struktur. Die Anionen und Kationen sind in abwechselnden Ebenen angeordnet. In jeder Ebene sind die Anionen in einem hexagonalen Gitter angeordnet. Jedes K + -Ion ist so angeordnet, dass es symmetrisch mit acht Sauerstoffatomen von vier Anionen verbunden ist, zwei in jeder benachbarten Ebene. Die Anionen sind leicht " bootförmig " mit einer Standardabweichung von 10,8 um ( 0,108  Å ) von der Mittelebene.

Sodium rhodizonate , Na + 2 (C 6 O 6 ) 2- dunkelbraun und ist stabil , wenn es trocken ist , aber seine wässerigen Lösungen innerhalb von Tagen zersetzen , selbst wenn gekühlt . Dieses Salz hat eine identische Struktur wie das Kaliumsalz, aber die Rhodizonatanionen sind etwas verzerrter ( 11,3  um von der Mittelebene entfernt).

Lithium rhodizonate als auch seine Tetrahydroxybenzochinon (THBQ) und Hexahydroxybenzol Salze , als möglicherweise brauchbar in Betracht gezogen wurden wiederaufladbare elektrische Batterien .

Blei- Rhodizonat ist dunkelviolett.

Oxidation und Zersetzung

Rhodizonsäure ist ein Mitglied der Kette von Oxidationsprodukten: Benzolhexol (COH) 6 , Tetrahydroxybenzochinon (THBQ) (COH) 4 (CO) 2 , Rhodizonsäure (COH) 2 (CO) 4 und Cyclohexanehexon (CO) 6 .

Die einwertige C 6 O 6 - Anion hat erfasst worden Massenspektrometrie Experimente .

Rhodizonsäure- und Rhodizonatanionen können eine CO-Gruppe verlieren, um Croconsäure (CO) 3 (COH) 2 bzw. Croconatanionen C 5 O 5 2– durch einen Mechanismus zu bilden, der noch nicht genau bekannt ist. In basischer Lösung bei pH > 10 wandelt sich Rhodizonsäure in Abwesenheit von Sauerstoff schnell in THBQ 4– , (CO) 6 4– -Anion um oder in Gegenwart von Croconat. Bei einem pH-Wert von 8,3 und Lichteinwirkung sind die Lösungen in Abwesenheit von Sauerstoff mehrere Tage lang stabil, in Gegenwart zersetzen sie sich jedoch in Croconat und andere Produkte (möglicherweise einschließlich Cyclohexanehexon oder Dodecahydroxycyclohexan ).

Anmerkungen

  1. (de) Rhodizonsäure Eintrag bei Römpp Online . Georg Thieme Verlag, konsultiert am 10. März 2016.
  2. berechnete Molekülmasse von „  Atomgewichte der Elemente 2007  “ auf www.chem.qmul.ac.uk .
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Siehe auch