Pochodne tlenowych kwasów jodu

Pochodne tlenowych kwasów jodu – grupa związków chemicznych obejmująca przede wszystkim sole tlenowych kwasów jodu. Estry tych kwasów są rzadsze. Sole są zwykle substancjami krystalicznymi i mają właściwości utleniające, tym silniejsze, im niższy jest stopień utlenienia jodu.

Zestawienie soli tlenowych kwasów jodu

Podjodyny

Podjodyny, w systemie Stocka jodany(I), to sole kwasu podjodawego (HIO) o wzorze ogólnym X(IO)_n. Zawierają anion podjodynowy IO⁻.

Podjodyny są niestabilne zarówno w stanie czystym, jak i w roztworach wodnych. Ulegają dysproporcjonowaniu do jodków i jodanów. Można je otrzymać w reakcji jodu z wodorotlenkami:

I₂ + 2NaOH → NaIO + NaI + H₂O

Jodyny

Jodyny, in. jodany(III), to sole kwasu jodawego (HIO₂) o wzorze ogólnym X(IO₂)_n. Zawierają anion jodynowy IO₂⁻.

Jodany

Jodany, in. jodany(V), to sole kwasu jodowego (HIO₃) o wzorze ogólnym X(IO₃)_n. Zawierają anion jodanowy IO₃⁻.

Są to substancje rozpuszczalne w wodzie. Powstają w wyniku dysproporcjonowania podjodynów:

3NaIO → NaIO₃ + 2NaI

lub w reakcjach jodu i gorących roztworów zasad.

Nadjodany

Wśród nadjonadów, w systemie Stocka jodanów(VII), wyróżnia się metanadjodany i ortonadjodany:

metanadjodany – sole kwasu metanadjodowego (HIO₄) o wzorze ogólnym X(IO₄)_n. Zawierają anion metanadjodanowy IO₄⁻.
ortonadjodany – sole kwasu ortonadjodowego (H₅IO₆), o wzorze ogólnym X₅(IO₆)_n. Zawierają anion ortonadjodanowy IO₆⁵⁻.

Nadjodany można otrzymać przez utlenienie jodanów za pomocą podchlorynów.

Zastosowanie soli tlenowych kwasów jodu

Związki te stosowane są jako środki utleniające oraz odczynniki w analizie chemicznej (jodometrii). Z podjodynów można otrzymać wolny jod, gdyż po zakwaszeniu roztworu dysproporcjonują do jodanów i jodków, które z reagują następnie ze sobą zgodnie z równaniem:

IO₃⁻ + 5I⁻ + 6H⁺ → 3I₂ + 3H₂O

Pochodne organiczne tlenowych kwasów jodu

Spośród 4 tlenowych kwasów jodu opisane są organiczne pochodne tworzone przez kwas podjodawy (HIO) i jodowy (HIO₃).

Pochodne kwasu podjodawego

Znanych jest kilkadziesiąt estrów typu R−O−I, np. podjodyn metylu(inne języki) (CH₃IO) lub podjodyn fenylu(inne języki) (PhIO). Podjodyny alkilowe i arylowe pod wpływem światła UV ulegają wolnorodnikowemu rozpadowi z wytworzeniem aldehydów i ketonów.

Kwas podjodawy tworzy mieszane bezwodniki z kwasami karboksylowymi, typu R−C(O)−O−I, np. podjodyn acetylu(inne języki), CH₃COOI (AcOI). Związki tego typu można otrzymać w reakcji jodu z bezwodnikiem kwasowym lub solą srebrową kwasu:

CH₃COOAg + I₂ → CH₃COOI + AgI↓

Bezwodniki karboksylowo-podjodynowe reagują z alkoholami tworząc estry podjodynowe:

CH₃COOI + ROH ⇌ ROI + CH₃COOH

Pochodne kwasu jodowego

Opisane zostało jedynie 5 pochodnych organicznych kwasu jodowego:

jodan metylu(inne języki), CH₃IO₃ (nierozpuszczalne ciało stałe otrzymane przez kwasową hydrolizę difluorojodanu metylu(inne języki), O=IF₂OCH₃)
jodan trifenylometylu (jodan trytylu), Ph₃CIO₃ (TrIO₃):
TrCl + AgIO₃ → TrIO₃ + AgCl↓
jodan metylenu, CH₂(IO₃)₂ (służący jako donor grupy metylenowej w elektrofilowej addycji do wiązania podwójnego)
mieszany bezwodnik trifluorooctowo-jodanowy, CF₃COOIO₂ (struktura niepotwierdzona)
dijodan dibenzylotelluru, Bn₂Te(IO₃)₂.

Zobacz też

Uwagi

1 2 3 4 5 X oznacza kation metalu lub amonowy, n – wartościowość metalu X.

Przypisy

↑ AdamA. Bielański AdamA., Chemia ogólna i nieorganiczna, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1981, s. 349, ISBN 83-01-02626-X .
1 2 3 4 5 WłodzimierzW. Trzebiatowski WłodzimierzW., Chemia nieorganiczna, wyd. 8, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1978, s. 172–173 .
↑ Beilstein, wersja 2010/2 .
1 2 Thomas R.T.R. Beebe Thomas R.T.R. i inni, Oxidation of alcohols with acetyl hypoiodite, „Journal of Organic Chemistry”, 40 (13), 1975, s. 1992–1994, DOI: 10.1021/jo00901a028 (ang.).
↑ Herman JosefH.J. Frohn Herman JosefH.J., WolfgangW. Pahlmann WolfgangW., Beiträge zur chemie des iodpentafluorids. Teil I. Iod(V)-verbindungen mit monofunktionellen alkoholaten, „Journal of Fluorine Chemistry”, 24 (2), 1984, s. 219–232, DOI: 10.1016/S0022-1139(00)85206-9 (niem.).
↑ M.M. Anbar M.M., I.I. Dostrovsky I.I., DavidD. Samuel DavidD., A.D.A.D. Yoffe A.D.A.D., Esters of inorganic oxyacids. Part I. The mechanism of hydrolysis of alkyl esters, ¹⁸O being used as tracer, and its relation to other reactions in alkaline media, „Journal of the Chemical Society”, 1954, s. 3603–3611, DOI: 10.1039/JR9540003603 (ang.).
↑ R.R. Touillaux R.R. i inni, Configuration and ¹³C NMR spectra of alkylcyclopropane derivatives, „Organic Magnetic Resonance”, 16 (1), 1981, s. 71–72, DOI: 10.1002/mrc.1270160120 (ang.).

[opis-2] 1 2 3 4 5 X oznacza kation metalu lub amonowy, n – wartościowość metalu X.

[Bielanski_1981-1] AdamA. Bielański AdamA., Chemia ogólna i nieorganiczna, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1981, s. 349, ISBN 83-01-02626-X .

[Trzebiatowski-3] 1 2 3 4 5 WłodzimierzW. Trzebiatowski WłodzimierzW., Chemia nieorganiczna, wyd. 8, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1978, s. 172–173 .

[4] Beilstein, wersja 2010/2 .

[Beebe-5] 1 2 Thomas R.T.R. Beebe Thomas R.T.R. i inni, Oxidation of alcohols with acetyl hypoiodite, „Journal of Organic Chemistry”, 40 (13), 1975, s. 1992–1994, DOI: 10.1021/jo00901a028 (ang.).

[Frohn-6] Herman JosefH.J. Frohn Herman JosefH.J., WolfgangW. Pahlmann WolfgangW., Beiträge zur chemie des iodpentafluorids. Teil I. Iod(V)-verbindungen mit monofunktionellen alkoholaten, „Journal of Fluorine Chemistry”, 24 (2), 1984, s. 219–232, DOI: 10.1016/S0022-1139(00)85206-9 (niem.).

[Anbar-7] M.M. Anbar M.M., I.I. Dostrovsky I.I., DavidD. Samuel DavidD., A.D.A.D. Yoffe A.D.A.D., Esters of inorganic oxyacids. Part I. The mechanism of hydrolysis of alkyl esters, ¹⁸O being used as tracer, and its relation to other reactions in alkaline media, „Journal of the Chemical Society”, 1954, s. 3603–3611, DOI: 10.1039/JR9540003603 (ang.).

[Touillaux-8] R.R. Touillaux R.R. i inni, Configuration and ¹³C NMR spectra of alkylcyclopropane derivatives, „Organic Magnetic Resonance”, 16 (1), 1981, s. 71–72, DOI: 10.1002/mrc.1270160120 (ang.).