オキソ酸

出典: meddic

英: oxo acid、oxoacid

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AA%E3%82%AD%E3%82%BD%E9%85%B8

。]] オキソ酸（オキソさん、Oxoacid）とは、ある原子にヒドロキシル基 (-OH) とオキソ基 (=O) が結合しており、且つそのヒドロキシル基が酸性プロトンを与える化合物のことを指す<ref>IUPAC Gold Book - oxoacids</ref>。ただし、無機化学命名法IUPAC1990年勧告のオキソ酸の定義では、先述した化合物の他にアクア酸(aqua acid)<ref>中心金属イオンに配位した水分子に酸性プロトンが存在する酸。例：ヘキサアクア鉄(III)イオン</ref>、ヒドロキソ酸(hydroxoacid)<ref>隣接するオキソ基が存在しないヒドロキシル基に酸性プロトンが存在する酸。例：オルトケイ酸 (H₄SiO₄)</ref>もオキソ酸に含まれることになる。無機化合物のオキソ酸の例としては硫酸や硝酸、リン酸などが挙げられる。有機化合物で最も重要なオキソ酸はカルボン酸である。酸性の強弱は化合物の種類によりさまざまなものがある。一般に、オキソ酸は多原子イオンと水素イオンを与える。

オキソ酸が脱水縮合することで、ポリオキソ酸が生成する。例えば、リン酸では二リン酸、三リン酸である。酸無水物も同様に、オキソ酸の脱水縮合生成物にあたる。遷移金属元素のオキソ酸は金属オキソ酸（ポリ酸）と呼ぶ。

ポーリングの規則

単核オキソ酸の酸性度の強さを推定する2つの経験則としてポーリングの規則（Pauling's rules）が知られている。

1, 中心元素 E のオキソ酸の化学式が EO_m(OH)_n で表されるときに、酸解離定数 K_a は次の関係式で表される。

<math>\mbox{p}K_a = -\log K_a \approx 8 - 5m </math>

2, n＞1の酸の逐次酸解離のpKa値はプロトン解離が1回起こる毎に5ずつ増加する。

ただし、この規則に従わないオキソ酸も存在する。例えば炭酸の推定値は3であるが実測値は6.4である。これは水溶液中に溶けている二酸化炭素が僅かしか炭酸にならないためである。このことを考慮に入れるとpKa値は規則通り約3.6となる。また、亜硫酸も規則に従わない。これは溶液中に亜硫酸分子は検出されず、さらにSO₂が複雑な平衡を持っているからである。

<math>\rm CO_2 + H_2O \ \overrightarrow\longleftarrow \ H_2CO_3</math>

<math>\rm SO_2 + H_2O \ \overrightarrow\longleftarrow \ H^+ + HSO_3^-</math>

オキソ酸の一覧

ハロゲンオキソ酸
- 次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸
- 過臭素酸
- ヨウ素酸、過ヨウ素酸
ホウ酸
炭酸
カルボン酸
ケイ酸
亜硝酸
硝酸
亜リン酸
リン酸
ヒ酸
亜硫酸
硫酸
スルホン酸
スルフィン酸
クロム酸
二クロム酸
過マンガン酸

脚注

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2013/11/13 02:31:08」(JST)

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最も簡単なオキソ酸の1つ。炭酸。

オキソ酸（オキソさん、Oxoacid）とは、ある原子にヒドロキシル基 (-OH) とオキソ基 (=O) が結合しており、且つそのヒドロキシル基が酸性プロトンを与える化合物のことを指す^[1]。ただし、無機化学命名法IUPAC1990年勧告のオキソ酸の定義では、先述した化合物の他にアクア酸 (aqua acid)^[2] 、ヒドロキソ酸 (hydroxoacid)^[3] もオキソ酸に含まれることになる。無機化合物のオキソ酸の例としては硫酸や硝酸、リン酸などが挙げられる。有機化合物で最も重要なオキソ酸はカルボン酸である。酸性の強弱は化合物の種類によりさまざまなものがある。一般に、オキソ酸は多原子イオンと水素イオンを与える。

ポーリングの規則[編集]

単核オキソ酸の酸性度の強さを推定する2つの経験則としてポーリングの規則（Pauling's rules）が知られている。

中心元素 E のオキソ酸の化学式が EO_m(OH)_n で表されるときに、酸解離定数 K_a は次の関係式で表される。
n＞1の酸の逐次酸解離のpKa値はプロトン解離が1回起こる毎に5ずつ増加する。

ただし、この規則に従わないオキソ酸も存在する。例えば炭酸の推定値は3であるが実測値は6.4である。これは水溶液中に溶けている二酸化炭素のうち僅かしか炭酸にならないためである。このことを考慮に入れるとpKa値は規則通り約3.6となる。

また、亜硫酸は見かけ上のpKaが1.9と一見して規則に従っているような値を示すが、実際には規則に従っているとはいえない。これはSO₂水溶液中に亜硫酸分子が検出されず、さらに二亜硫酸イオンを生成するなど複雑な平衡を持っているからである。

オキソ酸の一覧[編集]

ハロゲンオキソ酸
- 次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸
- 次亜臭素酸、亜臭素酸、臭素酸、過臭素酸
- 次亜ヨウ素酸、亜ヨウ素酸、ヨウ素酸、過ヨウ素酸
ホウ酸
炭酸
オルト炭酸
カルボン酸
ケイ酸
亜硝酸
硝酸
亜リン酸
リン酸
ヒ酸
亜硫酸
硫酸
スルホン酸
スルフィン酸
クロム酸
二クロム酸
過マンガン酸

脚注[編集]

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^ IUPAC Gold Book - oxoacids
^ 中心金属イオンに配位した水分子に酸性プロトンが存在する酸。例：ヘキサアクア鉄(III)イオン
^ 隣接するオキソ基が存在しないヒドロキシル基に酸性プロトンが存在する酸。例：オルトケイ酸 (H₄SiO₄)

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和文文献

金属オキソ酸塩/固体電解質デバイスのインピーダンスガス検知特性

馬場悠輔,高瀬聡子,清水陽一
Proceedings of the Chemical Sensor Symposium 58, 22-24, 2015-03
NAID 40020428417

高機能性キセロゲルによる原子力レアメタルの選択的分離法の開発:（3）オキソ酸イオンの分離

ラナシドマスド,河村卓哉,三村均,大西貴士,小山真一,菅井弘
日本原子力学会　年会・大会予稿集 2013s(0), 507, 2013
Tc,Re,Moに選択性の高い抽出剤内包型キセロゲル（MIDOA-MC, TOA-MC, LIX63-MC）をゾルゲル法で合成し、模擬廃液からのこれら核種のクロマトグラフィ分離試験を実施した。MIDOAキセロゲル吸着剤の充填カラムにより、H2O→ 1 M HNO3 → 3 M HNO3の逐次溶離で、Re溶離率は98.9％であった。TOA-MCカラムによるクロマトグラフィ分離では、H2O→ 2 M …
NAID 130004569212

貴金属節減を目指した耐熱性オキソ酸塩担体の開発

町田正人,永尾有希,佐藤隆広,中原祐之輔
觸媒 = Catalyst 54(3), 160-166, 2012-04-10
NAID 10030518519

貴金属節減を目指した耐熱性オキソ酸塩担体の開発 (特集貴金属低減技術の最新動向)

町田正人,永尾有希,佐藤隆広 [他]
触媒 54(3), 160-166, 2012-04
NAID 40019282746

「次亜塩素酸」

　　[★]

英: hypochlorous acid
関

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AC%A1%E4%BA%9C%E5%A1%A9%E7%B4%A0%E9%85%B8

次亜塩素酸（じあえんそさん、Hypochlorous acid）は塩素のオキソ酸の1つで、塩素の酸化数は+1である。組成式では HClO と表わされるが、水素原子と塩素原子が酸素原子に結合した構造 H−O−Cl を持つ。不安定な物質であり水溶液中で徐々に分解する。次亜塩素酸および次亜塩素酸の塩類は酸化剤、漂白剤、外用殺菌剤、消毒剤として利用される。

性質

実験室的には水酸化カリウム水溶液などに塩素を通じたりして調整した次亜塩素酸塩水溶液を硫酸で中和し、水蒸気蒸留して遊離酸の水溶液を得る。また、酸化水銀の四塩化炭素懸濁液に塩素を通じた後に水で抽出したり、あるいは酸化ビスマスを水懸濁液中に塩素を通じることで遊離酸の水溶液を得る方法も知られている。

薄い水溶液としては存在するが、25%以上の濃度では一酸化二塩素に変化するので遊離酸を単離することはできない。濃厚水溶液は淡黄色である。また、遊離酸が弱酸 (pK_a = 7.53)<ref>「次亜塩素酸」、『岩波理化学辞CD-ROM版』第5版、岩波書店、1998年。</ref> のため、次亜塩素酸ナトリウムなどの次亜塩素酸塩水溶液はかなり強い塩基性を示す。

水溶液中でも不安定で、次のような不均化により塩化水素を放出しながら徐々に分解する。

<math>\rm 2 HClO \longrightarrow 2 HCl + O_{2}</math>

<math>\rm 3 HClO \longrightarrow 2 HCl + HClO_{3}</math>

次亜塩素酸やその塩の水溶液は、カルキ臭と呼ばれるプールの消毒槽のようなにおいを持つ。

また、塩素を水に溶かすと、次のような平衡により一部が塩酸と次亜塩素酸となる<ref>「次亜塩素酸」、『世界百科事典CD-ROM版』 V1.22、平凡社、1998年。</ref>。

<math>

{\rm Cl_2 + H_2O \ \overrightarrow\longleftarrow \ HCl + HClO} \quad K _{\rm w}=1.56 \times 10^{-4} </math> すなわち、中性～酸性条件ではこの反応はあまり進行しないが、アルカリ性条件では生成する遊離酸が次亜塩素酸塩となり平衡が右に偏るので、次亜塩素酸塩を製造する方法の1つとなる。

水と一酸化二塩素の反応

<math>

\rm Cl_2O + H_2O \longrightarrow 2HClO </math>

過酸化水素水と反応させると酸素が生じる。

<math>

\rm HClO + H_2O_2 \longrightarrow HCl + H_2O + O_2 </math>

ハロホルム反応により、アルカリ性条件下で次亜塩素酸（塩）はメチルケトンやアルコール類を塩素化する。
炭素二重結合に次亜塩素酸が付加すると、クロロヒドリン体を与える。

塩

次亜塩素酸カルシウム — いわゆるさらし粉
次亜塩素酸ナトリウム
次亜塩素酸カリウム

出典

参考文献

R・B・ヘスロップ、K・ジョーンズ『ヘスロップジョーンズ無機化学（下）』第1版、斎藤喜彦訳、東京化学同人、1977年。

「ケト酸」

　　[★]

英: ketoacid, keto acid
同: ケトン酸、オキソ酸 oxoacid oxo acid
関: アミノ基転移

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oxo acid : 100 件

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oxo acid : 約 71,200 件

ケトンのカルボニル基COとカルボキシル基のCOOHを含む有機化合物

ケトンとしての性質とカルボン酸としての性質を示す

アミノ基転移反応の際に、αケト酸はカルボニル基の炭素原子でアミノ酸からのアミノ基-NH₃を受け取る

ケト酸（ケトさん、Keto acid）は、ケトン基とカルボキシル基を含む有機酸である。

ケト酸のタイプには次のようなものがある。

α-ケト酸（2-オキソ酸）：ピルビン酸のようにケトン基がα炭素にあるもの。

ピルビン酸 CH₃COCOOH

β-ケト酸（3-オキソ酸）：アセト酢酸のようにケトン基がβ炭素にあるもの。

アセト酢酸 CH₃COCH₂COOH

γ-ケト酸（4-オキソ酸）：レブリン酸のようにケトン基がγ炭素にあるもの。

レブリン酸 CH₃COCH₂CH₂COOH

Pyruvic acid wiki structure.jpg

ピルビン酸

Acetoacetic acid wiki structure.jpg

アセト酢酸

Levulinic acid wiki structure.jpg

レブリン酸

「oxoacid」

　　[★]

オキソ酸

関: oxo acid

「oxo acid」

　　[★]

オキソ酸

関: oxoacid

「2-オキソ酸」

　　[★]

　=α-ケト酸(生化学では同義として使われる)

　オキソ酸（さん）はある原子に酸素が結合し、それにさらに水素が結合した形をとっている酸のこと。一般式はXOm(OH)n

　生化学では、2-オキソ酸とは、2位炭素(カルボキシ基の炭素を1位炭素として)に、ケトン基を有する有機酸

　構造式　R-CO-COOH

　生体内では、不要なアミノ酸の分解の際に生成する。

　R-CH(NH2)-COOH + O= → R-CO-COOH + -NH3+

　2-オキシ酸には以下のものがある。　・オキサロ酢酸　・、ピルビン酸　・α-ケトグルタル酸（2-オキソグルタル酸）

「オルニチンオキソ酸トランスアミナーゼ」

　　[★]

英: ornithine-oxo-acid transaminase

「3-オキソ酸CoAトランスフェラーゼ」

　　[★]

英: 3-oxo-acid CoA-transferase

「酸」

　　[★]

英: acid
関: 塩基

ブランステッド-ローリーの定義

ルイスの定義

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「次亜塩素酸」

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塩

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「ケト酸」

「oxoacid」

「oxo acid」

「2-オキソ酸」

「オルニチンオキソ酸トランスアミナーゼ」

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