М-хлоронадбензойна кислота

мета-Хлорнадбензо́йна кислота́ (англ. m-chloroperoxybenzoic acid, mCPBA) — органічна надкислота.

Структурна формула
Загальна інформація
Преференційна назва ІЮПАК	мета-Хлорнадбензойна кислота
Систематична назва ІЮПАК	3-Хлоробензен-карбонадкислота
Інші назви	mCPBA м-Хлоронадбензойна кислота м-Хлоропербензойна кислота м-Хлоропероксибензойна кислота
Хімічна формула	C7H5ClO3
3D Структура (JSmol)	Інтерактивне зображення
Зовнішні ідентифікатори / Бази даних
CAS 937-14-4 ECHA-ID 100.012.111 PubChem 70297 ChemSpider 63480 InChI 1S/C7H5ClO3/c8-6-3-1-2-5(4-6)7(9)11-10/h1-4,10H SMILES ClC1=CC(C(OO)=O)=CC=C1
Властивості
Молярна маса	172.57 г·моль−1
Агрегатний стан	Тверда речовина
Густина	0.56 г·см-3 (суміш з 15% хлорбензойної кислоти)[1]
Температура плавлення	69–71 °C[2] 92-94 °C (суміш з 15% хлорбензойної кислоти)[1]
Температура кипіння	Розкладається при ≥ 60 °C (вибухонебезпечність)[2]
pKa	7.57 (H2O, 25 °C)(суміш з 15% хлорбензойної кислоти)[1]
pH розчину	4.5 (H2O, 25 °C, нас.) (суміш з 15% хлорбензойної кислоти)[1]
Розчинність	Майже нерозчинна у воді[2]
Безпека
Маркування згідно системі УГС Небезпека
H-фрази	H: H242, H315, H317, H319, H335
P-фрази	P: P220, P261, P280, P305+P351+P338, P410, P411+P235
Наскільки це можливо, значення величин подані в одиницях системи SI. Якщо не вказано іншого, усі дані відносяться до стандартного стану.

Отримання

Зазвичай, mCPBA отримують реакцією 3-хлорбензоїлхлориду (м-хлорбензоїлхлориду) з перекисом водню в присутності сульфату магнію й гідроксиду натрію в суміші діоксан/вода; потім суміш підкислюють сірчаною кислотою.^[3]

Властивості

Як і всі пероксикарбонові кислоти, mCPBA є сильним окисником.

Суміш mCPBA (75 %) з водою та 3-хлорбензойною кислотою (<15 %) — комерційно доступний варіант. У такому стані mCPBA не становить небезпеки, тоді як чиста надкислота є вибухонебезпечною і чутливою до ударів, підвищеного тиску чи зсувних сил. Чисту надкислоту можна отримати шляхом промивання цієї суміші злегка основним буфером та подальшим сушінням.^[4] Оскільки надкислоти набагато менш кислі, ніж відповідні карбонові кислоти, 3-хлорбензойна кислота видаляється разом із буфером. Визначити чистоту реагента можна за допомогою йодометрії.^[5] Чисту mCPBA слід зберігати при низькій температурі в пластиковому контейнері.

mCPBA добре розчиняється в дихлорометані, хлороформі, 1,2-дихлороетані, етилацетаті, бензені, діетиловому етері, але малорозчинна в гексані и майже нерозчинна у воді.

Використання

В органічній хімії mCPBA застосовується в реакціях окислення, таких як реакція Байера-Вілліґера, реакція Прилежаєва, окиснення сульфідів до сульфоксидів або сульфонів, окиснення амінів до нітрозо- та нітросполук. Завдяки простоті й відносній безпечності при використанні, серед усіх органічних пероксидів перевага часто віддається саме mCPBA. Інша перевага цієї сполуки також полягає у відмінностях властивостей надкислоти й відповідної кислоти: наприклад, епоксидування алкенів здійснюється переважно в дихлорметані, частково через добру розчинність mCPBA в цьому розчиннику, порівняно з поганою розчинністю 3-хлорбензойної кислоти.

Примітки

1. Інформаційний лист про mCPBA на сайті Sigma Aldrich [Архівовано 6 березня 2016 у Wayback Machine.]
2. Внесок про mCPBA [Архівовано 3 січня 2020 у Wayback Machine.] в базі даних GESTIS
3. R. N. McDonald, R. N. Steppel, J. E. Dorsey (1970). m-Chlorbenzoic acid. Organic Syntheses (English) . Т. 50. с. 15. doi:10.15227/orgsyn.050.0015. Архів оригіналу за 10 листопада 2019.
4. Purifiction of Laboratory Chemicals, 4th Ed., Oxford Butterworth-Heinemnn. 145, ISBN 0-7506-3761-7.
5. Rao, A. Somasekar; Mohan, H. Rama; Charette, André (15 жовтня 2005). John Wiley & Sons, Ltd. (ред.). m -Chloroperbenzoic Acid. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (англ.). Chichester: John Wiley & Sons, Ltd. с. rc140. doi:10.1002/047084289x.rc140.pub2. ISBN 978-0-471-93623-7.