Perrenaat

Met perrenaat wordt het anion met de formule $R e O_{4}^{-}$ bedoeld, of een verbinding waarin dit ion voorkomt. Het ion is tetraedrisch, vergelijkbaar in maat en vorm met het perchloraat-ion. Op het niveau van valentie-elektronen is het iso-elektronisch met het permanganaat-ion. Het perrenaat-ion is in een groot pH-gebied stabiel en uit oplossingen kan het met behulp van organische kationen worden neergeslagen. Bij gebruikelijke pH-waarden komt het ion voor als metaperrenaat, $R e O_{4}^{-}$ , bij hoge pH-waarden wordt het mesoperrenaat gevormd: $R e O_{5}^{3 -}$ . Net als in het geconjugeerd zuur, perreniumzuur heeft renium oxidatiegetal +7 met een d⁰ configuration. Vaste perrenaat-zouten hebben de kleur die hoort bij het kation.

Synthese

De belangrijkste vorm waarin perrenaten voorkomen zijn de alkalizouten en het ammoniumzout. Deze zouten ontstaan bij de oxidatie van reniumverbindingen met salpeterzuur, gevolgd door neutralisatie van het ontstane perreniumzuur. Toevoegen van tetrabutylammoniumchloride [en; de] aan waterige oplossingen geeft tetrabutylammoniumperrenaat. Dit zout is goed oplosbaar in organische oplosmiddelen.

Reacties

Zuur/Base

perrenaat-ionen zijn zwakkere basen dan chloride, $(C l^{-})$ , en bromide, $(B r^{-})$ , maar sterker dan perchloraat, $(C l O_{4}^{-})$ , en tetrafluorboraat, $(B F_{4}^{-})$ . zilverperrenaat [en] kan met trimethylchloorsilaan omgezet worden in de silyl-ester $(C H_{3})_{3} S i O R e O_{3}$ .

Condensatie

Perrenaat kan een relatief klein polyoxymetalaat [en] vormen, met name $R e_{4} O_{15}^{2 -}$ waarin één centraal renium-atoom een octaedrische omringing heeft, de andere renaten hebben een tetraedrische structuur.

Sulfide

Met bronnen van zwavel zoals waterstofsulfide wordt perrenaat omgezet in het tetrathioderivaat $R e S_{4}^{-}$ . Als tussenstap treedt $R e O_{3} S^{-}$ op.

Redox

In tegenstelling tot permanganaat is perrenaat niet oxiderend al kan vervanging van zuurstof door andere liganden wel een oxiderende werking opleveren: perrenaat reageert met cyanide tot trans- $R e O_{2} (C N)_{4}^{3 -}$ . Met tetrabutylamoniuperrenaat reageert trimethylchloorsilaan tot het oxychloride van Re(V):

[B u_{4} N] [R e O_{4}] + 6 (C H_{3})_{3} S i C l ⟶ [B u_{4} N] [R e O C l_{4}] + 3 ((C H_{3})_{3} S i)_{2} O + C l_{2}

Complement van pertechnetaat

De chemie van het perrenaat-ion lijkt erg op die van pertechnetaat [en], $T c O_{4}^{-}$ . Dit is de achtergrond van het gebruik van perrenaten als drager voor sporenhoeveelheden van pertechnetaat, bijvoorbeeld in medische toepassingen. Perrenaat is een veilige vervanging voor pertechnetaat bij verwerkingsstudies voor nucleair afval. Vooral in het geval van vluchtige technetiumverbindingen of bij inkapselen in verglaasde bolletjes speelt dit een rol.

Zie ook

Bronnen, noten en/of referenties

Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Perrhenate op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.

↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements, 2nd ed. (Butterworth-Heinemann.). DOI: 10.1016/C2009-0-30414-6... ISBN 978-0-08-037941-8.
↑ O. Glemser "Rhenium" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 1476-85.
↑ Wm. T. Smith, S. Harmon Long (1948). The Salts of Perrhenic Acid. I. The Alkali Metals and AmmoniumJournal of the American Chemical Society 70 (1, pag.: 354–356. DOI: 10.1021/ja01181a110.
1 2 Dilworth, J. R.; Hussain, W.; Hutson, A. J.; Jones, C. J.; McQuillan, F. S. (1997). Inorganic Syntheses, Tetrahalo Oxorhenate Anions , pag.: 257–262. DOI: 10.1002/9780470132623.ch42.. ISBN 9780470132623.
↑ Kühn, Fritz E., Santos, Ana M., Herrmann, Wolfgang A. (2005). Organorhenium(VII) and Organomolybdenum(VI) Oxides: Syntheses and Application in Olefin Epoxidation. Dalton Transactions (15): 2483–91. PMID 16025165. DOI: 10.1039/b504523a.
↑ (en) Volkov, Mikhail A.; Novikov, Anton P.; Borisova, Nataliya E.; Grigoriev, Mikhail S.; German, Konstantin E. (21 augustus 2023). Intramolecular Re···O Nonvalent Interactions as a Stabilizer of the Polyoxorhenate(VII)Inorganic Chemistry 62 (33, pag.: 13485–13494. ISSN: 0020-1669. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.3c01863.
↑ Goodman, J. T.; Rauchfuss, T. B. (2002). Inorganic Syntheses Vol.: 33, Useful Reagents and Ligands , pag.: 107–110. DOI: 10.1002/0471224502.ch2.. ISBN 9780471208259.
↑ Kim, Dongsang; Kruger, Albert (2018). Volatile species of technetium and rhenium during waste vitrificationJournal of Non-Crystalline Solids 481, pag.: 41–50. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2017.10.013.
↑ Luksic, Steven; Riley, Brian; Parker, Kent; Hrma, Pavel (2016). Sodalite as a vehicle to increase Re retention in waste glass simulant during vitrificationJournal of Nuclear Materials 479, pag.: 331–337. DOI: 10.1016/j.jnucmat.2016.07.002.

[1] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements, 2nd ed. (Butterworth-Heinemann.). DOI: 10.1016/C2009-0-30414-6... ISBN 978-0-08-037941-8.

[Brauer-2] O. Glemser "Rhenium" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 1476-85.

[3] Wm. T. Smith, S. Harmon Long (1948). The Salts of Perrhenic Acid. I. The Alkali Metals and AmmoniumJournal of the American Chemical Society 70 (1, pag.: 354–356. DOI: 10.1021/ja01181a110.

[Dilworth-4] 1 2 Dilworth, J. R.; Hussain, W.; Hutson, A. J.; Jones, C. J.; McQuillan, F. S. (1997). Inorganic Syntheses, Tetrahalo Oxorhenate Anions , pag.: 257–262. DOI: 10.1002/9780470132623.ch42.. ISBN 9780470132623.

[5] Kühn, Fritz E., Santos, Ana M., Herrmann, Wolfgang A. (2005). Organorhenium(VII) and Organomolybdenum(VI) Oxides: Syntheses and Application in Olefin Epoxidation. Dalton Transactions (15): 2483–91. PMID 16025165. DOI: 10.1039/b504523a.

[6] (en) Volkov, Mikhail A.; Novikov, Anton P.; Borisova, Nataliya E.; Grigoriev, Mikhail S.; German, Konstantin E. (21 augustus 2023). Intramolecular Re···O Nonvalent Interactions as a Stabilizer of the Polyoxorhenate(VII)Inorganic Chemistry 62 (33, pag.: 13485–13494. ISSN: 0020-1669. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.3c01863.

[7] Goodman, J. T.; Rauchfuss, T. B. (2002). Inorganic Syntheses Vol.: 33, Useful Reagents and Ligands , pag.: 107–110. DOI: 10.1002/0471224502.ch2.. ISBN 9780471208259.

[8] Kim, Dongsang; Kruger, Albert (2018). Volatile species of technetium and rhenium during waste vitrificationJournal of Non-Crystalline Solids 481, pag.: 41–50. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2017.10.013.

[9] Luksic, Steven; Riley, Brian; Parker, Kent; Hrma, Pavel (2016). Sodalite as a vehicle to increase Re retention in waste glass simulant during vitrificationJournal of Nuclear Materials 479, pag.: 331–337. DOI: 10.1016/j.jnucmat.2016.07.002.