Просмотр кода страницы Гипохлориты

'''Гипохлори́ты''' — [[соли]] и [[Сложные эфиры|эфиры]] [[хлорноватистая кислота|хлорноватистой кислоты]] <chem>HClO</chem>.

Гипохлориты в свободном безводном состоянии являются неустойчивыми соединениями, многие при нагреве разлагаются со взрывом. Гипохлориты [[Щелочные металлы|щелочных]] и [[Щёлочноземельные металлы|щелочноземельных металлов]] хорошо растворимы в [[Вода|воде]] и образуют [[кристаллогидраты]], разлагающиеся при хранении.

== Химические свойства ==
Гипохлориты в водных [[Раствор|растворах]] разлагаются, при этом преобладающее направление реакции разложения зависит от [[Водородный показатель|pH]] и температуры.

В сильнокислых растворах (pH ≤ 3), в которых гипохлориты практически полностью [[гидролиз]]ованы и при [[Комнатная температура|комнатной температуре]] преобладает разложение [[Хлорноватистая кислота|хлорноватистой кислоты]] до [[Хлор|хлора]] и [[Кислород|кислорода]]:
:: <chem>4HClO -> 2Cl2 + O2 + 2H2O</chem>.

В слабокислых и нейтральных растворах (pH 3—7,5) идёт реакция:
:: <chem>2HClO -> 2HCl + O2</chem>.

В нейтральной среде гипохлориты [[Диспропорционирование|диспропорционируют]] до [[Хлориды|хлоридов]] и [[Хлораты|хлоратов]], реакция медленно протекает уже при [[Комнатная температура|комнатной температуре]] и ускоряется при нагревании, при температурах выше 70 °C эта реакция становится преобладающей; такое диспропорционирование является промышленным методом получения [[Хлораты|хлоратов]]:
:: <chem>3ClO^- -> ClO3^- + 2Cl^-</chem>.

Гипохлориты являются сильными [[Окислитель|окислителями]], при этом окисляющая способность в растворе сильно зависит от pH среды. Так, [[Иодиды|иодид]]-ион при pH ≤ 4 окисляется до свободного йода <chem>I2</chem>, при pH 5—7 — до [[Иодаты|иодата]] <chem>IO3^-</chem>, при pH ≥ 4 — до [[Иодная кислота|периодата]] <chem>IO4^-</chem>. Ионы [[Переходные металлы|переходных металлов]] в низших степенях окисления зачастую окисляются до высших степеней (например, соли хрома окисляются до хроматов, марганца — до перманганатов).

Гипохлориты в щёлочном растворе реагируют с [[Пероксид водорода|пероксидом водорода]] с образованием хлорида и кислорода, особенностью этой реакции является то, что кислород высвобождается не в основном, [[Мультиплетность|триплетном]], состоянии, а в возбуждённом [[Синглетный кислород|синглетном]], что обусловливает его высокую активность и [[Фосфоресценция|фосфоресценцию]] в ближнем ИК-диапазоне (~ 1270 нм):
:: <chem>ClO^- + H2O2 -> Cl^- + H2O + ^1O_2</chem>.

Гипохлориты взаимодействуют с [[Амины|аминами]], образуя N-хлорамины:
:: <chem>R2NH + OCl^- -> R2NCl + OH^-</chem>.

Аналогично идет и реакция с [[аммиак]]ом; взаимодействие избытка аммиака с гипохлоритом натрия под давлением (2,5—3,0 МПа, 160°С) используют в промышленном производстве [[гидразин]]а (процесс Рашига)<ref>{{Cite encyclopedia 
| last1 = Schirmann | first1 = Jean-Pierre
| last2 = Bourdauducq | first2 = Paul
| doi = 10.1002/14356007.a13_177
| title = Hydrazine
| encyclopedia = [[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry]]
| year = 2001
| isbn = 978-3-527-30385-4
}}</ref>, этот же метод при атмосферном давлении применяется и для лабораторного синтеза<ref>{{OrgSynth | author1 = Adams, R. |author2=Brown, B. K. | title = Hydrazine Sulfate | collvol = 1 | collvolpages = 309 | year = 1941 | prep = cv1p0309}}</ref>:
:: <chem>NH3 + NaOCl -> NH2Cl + NaOH</chem>,
:: <chem>NH2Cl + NH3 + NaOH -> N2H4 + NaCl + H2O</chem>.

== Применение в органическом синтезе ==
* Термическая или фотохимическая [[изомеризация]] алкилгипохлоритов является методом синтеза к δ-хлорспиртов (δ-хлоргидринов)
* [[Реакция Гофмана]]: взаимодействие амидов карбоновых кислот с гипохлоритами ведёт к внутримолекулярной группировке в соответствующие [[изоцианаты]] которые в дальнейшем, в зависимости от условий проведения реакции, могут гидролизоваться до первичных аминов или, в присутствии спиртов, образовывать уретаны:
:: <chem>RCONH2 + NaClO -> [RCONHCl + NaOH] -> RCNO + NaCl + H2O</chem>.
: Реакция гипохлоритов с [[Мочевина|мочевиной]] является одним из промышленных методов синтеза гидразина:
:: <chem>(NH2)2CO + NaOCl + 2NaOH -> N2H4 + H2O + NaCl + Na2CO3</chem>.
* Реакция оснований Шиффа с алкилгипохлоритами ведёт к образованию неустойчивых N-хлорпроизводных, перегруппировывающихся в α-аминокетоны
* Взаимодействие [[Амидины|амидинов]] с гипогалогенитами используется как метод синтеза [[диазирины|диазиринов]]<ref>{{статья |заглавие=The Halogenation of Amidines. I. Synthesis of 3-Halo- and Other Negatively Substituted Diazirines1 |ссылка=https://dx.doi.org/10.1021/ja00947a040 |издание={{Нп3|Journal of the American Chemical Society}} |issn=0002-7863 |страницы=4396—4397 |том=87 |номер=19 |doi=10.1021/ja00947a040 |язык=en |тип=journal |автор=Graham, W. H. |число=1 |месяц=10 |год=1965}}</ref>, использующихся в органическом синтезе в качестве предшественников [[Карбены|карбенов]]<ref>{{OrgSynth | author1 = Albert Padwa |author2=Mitchell J. Pulwer |author3=Thomas J. Blacklock |title = Preparation of chlorophenyldiazirine and thermal generation of chlorophenyl carbene: 1,2-diphenyl-3-methylcyclopropene | collvol = 60 | collvolpages = 53 | year = 1981 | prep = CV7P0203}}</ref>:
:: [[Файл:Ar050155hf1.png|300px]]
* Окисление ароматических о-нитроаминов до конденсированных [[Фуроксаны|фуроксанов]].

== Применение в промышленности ==
Исторически первым гипохлоритом, нашедшим промышленное применение, был [[гипохлорит калия]], который в составе т. н. «[[Жавелевая вода|жавелевой воды]]» ({{lang-fr|Eau de Javelle}} — раствор [[Гипохлорит калия|гипохлорита]] и [[Хлорид калия|хлорида калия]], получавшийся пропусканием [[Хлор|хлора]] через раствор [[поташ]]а), применялся для отбелки целлюлозных тканей с конца XVIII века.

[[Гипохлорит натрия|Гипохлориты натрия]] и [[Гипохлорит кальция|кальция]] являются крупнотоннажными продуктами, их получают, пропуская [[хлор]] через раствор или [[Суспензия|суспензию]] соответствующего гидроксида с дальнейшей кристаллизацией кристаллогидрата гипохлорита. Значительная часть произведённых таким методом гипохлоритов применяется без выделения, то есть в смеси с соответствующим хлоридом, например, смесь [[Гипохлорит кальция|гипохлорита]] и [[Хлорид кальция|хлорида кальция]] — [[хлорная известь]].

Благодаря низкой стоимости и тому, что гипохлориты являются сильными [[Окислитель|окислителями]], их применяют как [[Отбеливание|отбеливающее средство]] в текстильной, бумажной, целлюлозной промышленности, для [[дезинфекция|дезинфекции]] питьевых и сточных вод и др., а также как дегазаторы серосодержащих и фосфорорганических отравляющих веществ.

== Биологическое значение ==
Гипохлорит-анион образуется при окислении хлорид-аниона, катализируемого [[Миелопероксидаза|миелопероксидазой]] [[Нейтрофильные гранулоциты|нейтрофильных гранулоцитов]] и в качестве одного из биоцидных факторов (т. н. активных форм кислорода) участвует в защите организма от бактериальных и грибковых инфекций. Так, в частности, кроме прямого [[Цитотоксические препараты|цитотоксического]] действия, взаимодействие гипохлорита с [[Перекись водорода|перекисью водорода]] приводит к выделению [[Кислород|кислорода]] в высокотоксичном [[Синглетный кислород|синглетном состоянии]]:
:: <chem>ClO^- + H2O2 -> Cl^- + H2O + ^1O2</chem>.

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{книга |автор = Кнунянц И. Л. и др.|часть = т.1 А-Дарзана|заглавие = Химическая энциклопедия|оригинал = |ссылка = |ответственный = |издание = |место = М.|издательство = Советская энциклопедия|год = 1988|том = |страницы = |страниц = 623|серия = |isbn = |тираж = 100000}}

{{внешние ссылки}}
[[Категория:Гипохлориты|Гипохлориты]]