臭化水素 wikipedia|無料辞書
| ImageName = Hydrogen bromide
| ImageFile1 = Hydrogen-bromide-3D-vdW.png
| ImageName1 = Hydrogen bromide
| PubChem = 260
| IUPACName = 臭化水素
| OtherNames =
| Section1 =
| Section2 =
| Section3 =
| Section4 =
| Section7 =
| NFPA-H = 4
| NFPA-F = 0
| NFPA-R = 2
| NFPA-O = COR
-->
| Section8 =
-->
臭化水素(しゅうかすいそ、Hydrogen bromide)とは
ハロゲン化水素のひとつで、
水素と
臭素の化合物。
化学式は
HBr。標準状態では無色の刺激臭を持つ気体だが、液化させることもできる。水溶液は
強酸の
臭化水素酸である。臭化水素酸に脱水剤を加えると臭化水素を遊離させることができる。
◆用途
用途は多岐にわたる。例えばアルコールからブロモアルカンを作るのに利用される。
:ROH + HBr → R+OH2 + Br− → RBr + H2O
アルケンに付加してブロモアルカンを与える。
:RCH=CH2 + HBr → RCH(Br)CH3
アルキンに付加させるとブロモアルケンが生成する。この付加反応の立体化学は通常アンチ型である。
:RC≡CH + HBr → RC(Br)=CH2
ハロアルケンへの付加では ''gem
-ジハロアルカンが得られる。反応はマルコフニコフ則に従う。
:RC(Br)=CH2 + HBr → RC(Br2)CH3
エポキシドや
ラクトンの開環やブロモアセタールの合成にも用いられる。また、多くの有機反応で触媒として用いられる
[Hercouet, A.; LeCorre, M. (1988). "Triphenylphosphonium bromide: A convenient and quantitative source of gaseous hydrogen bromide". Synthesis, 157-158. ]
Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements; Butterworth-Heineman: Oxford, Great Britain; pp. 809–812.[Carlin, W. W. US Patent 4,147,601, April 3, 1979.][Vollhardt, K. P. C.; Schore, N. E. (2003). ]Organic Chemistry: Structure and Function; 4th Ed.; W. H. Freeman and Company: New York, NY.。
◆合成法
◇実験室規模
多くの合成法が知られている。簡便な方法として硫酸と臭化ナトリウムの反応が挙げられる[WebElements: Hydrogen Bromide, URL http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/H/Br1H1-10035106.html]。
:NaBr + H2SO4 → NaHSO4 + HBr (g)
他には
テトラリン(1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン)の臭素化
[WebElements" />、]
:C10H12 + 4Br2 → C10H8Br4 + 4 HBr
:Br2 + H2 → 2 HBr
:Br2 + H3PO3 + H2O → H3PO4 + 2 HBr
がある。
無水の臭化水素は、小スケール(10ミリモルから1モル)ではトリフェニルホスホニウムブロミド (Ph
3PH
+Br
−) を
キシレン中で加熱還流して
熱分解することによって得られる
。
上記の方法で合成された臭化水素は不純物として Br
2 を含むことがあるが、これは削り状の銅または
フェノール上を通過させることによって取り除くことができる。
[Ruhoff, J. R.; Burnett, R. E.; Reid, E. E. "Hydrogen Bromide (Anhydrous)". Organic Syntheses, Coll. Vol. 2, p.338 (1943); Vol. 15, p.35 (1935). [外部リンク] リンク]
◇工業規模
工業的に主要な化合物である塩化水素や塩酸と異なり、臭化水素や臭化水素酸の製造規模は小さい。初期の製造法は 200–400 ℃ 程度の高温で水素と臭素を反応させるものであった。この反応は通常白金や
アスベストで触媒される
。
◆臭化水素酸
臭化水素は他のハロゲン化水素と同様に極めて水に溶解しやすく、水溶液は臭化水素酸と呼ばれ、47.63%のものは沸点124.3℃の
共沸混合物である。市販品は共沸混合物に近い48%(d=1.48g cm
−3, 8.8
mol dm−3)程度のものが一般的であり
医薬用外劇物の指定を受ける。
水に対する溶解熱は極めて大きくハロゲン化水素の中で最大である[D.D. Wagman, W.H. Evans, V.B. Parker, R.H. Schumm, I. Halow, S.M. Bailey, K.L. Churney, R.I. Nuttal, K.L. Churney and R.I. Nuttal, The NBS tables of chemical thermodynamics properties, J. Phys. Chem. Ref. Data 11 Suppl. 2 (1982).]。
: ,
塩酸に類似の性質をもつ強い1価の酸であるが、やや
酸化され易く空気により酸化を受けたり、光により分解し臭素を遊離し黄色味を帯びることがある。
水溶液中における
酸解離定数の直接的な測定は不可能であるが、
熱力学的なサイクルによりp
Ka=−9と推定されている
[ FA コットン, G. ウィルキンソン著, 中原 勝儼訳 『コットン・ウィルキンソン無機化学』 培風館、1987年,原書:F. ALBERT COTTON and GEOFFREY WILKINSON, Cotton and Wilkinson ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY A COMPREHENSIVE TEXT Fourth Edition, INTERSCIENCE, 1980.]。
・臭化水素 page1
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