Введение
1=Оксикислота йода (H5IO6 или HIO4)
Периодатная кислота (,/p//ɜːr//aɪ/'/ɒ//d//ᵻ//k/ пери-ай-о-дик) является высшей оксикислотой йода, в которой йод находится в степени окисления +7. Она может существовать в двух формах: ортопериодатная кислота с химической формулой H5IO6 и метапериодатная кислота с формулой HIO4. Периодатная кислота была открыта Генрихом Густавом Магнусом и К. Ф. Аммермюллером в 1833 году.
Свойства
Ортопериодическая кислота имеет ряд констант диссоциации кислоты. Значение pKa метапериодической кислоты не определено.
|H4IO6− ⇌ H3IO6(2−) + H+, pKa = 8.31
|H3IO6(2−) ⇌ H2IO6(3−) + H+, pKa = 11.60
There being two forms of periodic acid, it follows that two types of periodate salts are formed. For example, sodium metaperiodate, NaIO4, can be synthesised from HIO4 while sodium orthoperiodate, Na5IO6 can be synthesised from H5IO6.
H5IO6 ⇌ H4IO6− + H+, pKa = 3,29
|H4IO6− ⇌ H3IO6(2−) + H+, pKa = 8.31
|H3IO6(2−) ⇌ H2IO6(3−) + H+, pKa = 11.60
There being two forms of periodic acid, it follows that two types of periodate salts are formed. For example, sodium metaperiodate, NaIO4, can be synthesised from HIO4 while sodium orthoperiodate, Na5IO6 can be synthesised from H5IO6.
H4IO6− ⇌ H3IO6²⁻ + H+, pKa = 8,31
|H4IO6− ⇌ H3IO6(2−) + H+, pKa = 8.31
|H3IO6(2−) ⇌ H2IO6(3−) + H+, pKa = 11.60
There being two forms of periodic acid, it follows that two types of periodate salts are formed. For example, sodium metaperiodate, NaIO4, can be synthesised from HIO4 while sodium orthoperiodate, Na5IO6 can be synthesised from H5IO6.
H3IO6²⁻ ⇌ H2IO6³⁻ + H+, pKa = 11,60
|H4IO6− ⇌ H3IO6(2−) + H+, pKa = 8.31
|H3IO6(2−) ⇌ H2IO6(3−) + H+, pKa = 11.60
There being two forms of periodic acid, it follows that two types of periodate salts are formed. For example, sodium metaperiodate, NaIO4, can be synthesised from HIO4 while sodium orthoperiodate, Na5IO6 can be synthesised from H5IO6.
Поскольку периодическая кислота существует в двух формах, следует, что образуются два типа солей периодатов. Например, метапериодат натрия, NaIO4, может быть синтезирован из HIO4, а ортопериодат натрия, Na5IO6 – из H5IO6.
|H4IO6− ⇌ H3IO6(2−) + H+, pKa = 8.31
|H3IO6(2−) ⇌ H2IO6(3−) + H+, pKa = 11.60
There being two forms of periodic acid, it follows that two types of periodate salts are formed. For example, sodium metaperiodate, NaIO4, can be synthesised from HIO4 while sodium orthoperiodate, Na5IO6 can be synthesised from H5IO6.
Структура
Ортопериодическая кислота образует моноклинные кристаллы (пространственная группа P21/n), состоящие из слегка деформированного октаэдра |IO6, соединенных посредством мостовых атомов водорода. Пять длин связей I–O находятся в диапазоне 1,87–1,91 Å, а одна длина связи I–O составляет 1,78 Å. Структура метапериодической кислоты также включает октаэдры |IO6, однако они соединены через общее ребро по типу цис с мостовыми атомами кислорода, образуя одномерные бесконечные цепи.
Реакции
Как и все периодаты, периодическая кислота может использоваться для расщепления различных 1,2-дифункциональных соединений. Наиболее известно, что периодическая кислота расщепляет вицинальные диолы на два альдегидных или кетонных фрагмента (реакция Малапрада). Это может быть полезно при определении структуры углеводов, поскольку периодическая кислота способна раскрывать сахаридные кольца. Этот процесс часто используется для мечения сахаридов флуоресцентными молекулами или другими метками, такими как биотин. Поскольку для протекания процесса необходимы вицинальные диолы, периодическое окисление часто применяют для селективного мечения 3'-концов РНК (рибоза содержит вицинальные диолы), а не ДНК, поскольку дезоксирибоза не содержит вицинальных диолов. Периодическая кислота также используется как окислитель умеренной силы, что демонстрируется окислением Баблера вторичных аллильных спиртов до энонов стехиометрическими количествами ортопериодиновой кислоты в присутствии катализатора – ПЦК.