過氧甲酸
過氧甲酸 | |||
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IUPAC名 Methaneperoxoic acid[1] | |||
別名 | 過甲酸 過氧蟻酸 | ||
識別 | |||
CAS號 | 107-32-4 ![]() | ||
PubChem | 66051 | ||
ChemSpider | 59441 | ||
SMILES |
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性質 | |||
化學式 | CH2O3 | ||
摩爾質量 | 62.02 g·mol−1 | ||
外觀 | 無色液體 | ||
熔點 | -18 °C[2] | ||
沸點 | 50 °C[2] | ||
pKa | 7.1[2][3] | ||
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
過氧甲酸(英語:Performic acid)是一種有機過氧酸,分子式為CH
2O
3。它是不穩定的無色液體,可由甲酸和過氧化氫混合製得。過氧甲酸有強氧化性和殺菌能力,被用於醫療和食品工業領域。
性質
過氧甲酸在室溫下是無色液體,可溶於水、醇、乙醚、苯、氯仿等有機溶劑[4][5]。因其具有強氧化性,被用於切割蛋白質中的二硫鍵[6],也被用於有機合成中的環氧化、羥化和氧化反應[5]。在醫療和食品行業,過氧甲酸被用於消毒,其對病毒、細菌孢子、藻類、真菌、分枝桿菌及浮游生物等都有效。過氧甲酸氧化後的降解產物為水、二氧化碳和氧氣,因此會作為殺菌劑普及[4][7]。過氧甲酸的消毒作用快於過氧乙酸和過氧化氫[8]。
過氧甲酸的主要缺點是高反應性和不穩定性,因此其需要在合成後的約12小時內使用。此外,加熱過氧甲酸是十分危險的操作[8][9][10] 。
合成
過氧甲酸可以通過甲酸與過氧化氫的平衡反應製備:
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ea/Performic_acid_Synthesis_V2.svg/400px-Performic_acid_Synthesis_V2.svg.png)
純的過氧甲酸尚未製得[4],但是簡單地混合等摩爾的反應物水溶液就可以得到濃度約48 %的過氧甲酸溶液。可以通過蒸餾將過氧甲酸的濃度提高至約90 %[4]。
使用催化劑可以大規模地進行工業生產,但反應溫度需控制在80 - 85 °C以下以防爆炸[11]。催化劑可使用硝酸、氫氟酸、磷酸、硫酸或其鹽[4][12];或是含有酯基的有機物,如羧酸酯[13]、過氧乙酸[8]。
安全性
過氧甲酸無毒,但對皮膚有刺激性(弱於過氧乙酸)。濃品(50 %以上)有強反應性,受熱易分解,快速加熱時會爆炸。室溫下與甲醛、苯甲醛、苯胺等易燃物混合時可能會燃燒或爆炸,遇金屬粉末會劇烈反應,乃至爆炸[4]。
因此,處置泄漏的過氧甲酸需及時用冷水稀釋,並用中性、不可燃的無機吸附劑(如蛭石)吸收[5]。
參考文獻
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In the absence of catalysts, performic acid explodes when heated rapidly to 80–85°C.
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