羟胺-O-磺酸

羥胺-O-磺酸是化學式 H₃NO₄S的無機化合物，可以由羥胺和發煙硫酸反應而成。^[4]它是白色、可溶於水、易潮解的固體，以兩性離子⁺H₃NOSO₃⁻存在。^[5]它被用作胺化試劑，也用於把醛轉化成腈，把環酮轉化成內酰胺，以及各種含氮雜環的合成。^[5][6][7]

羥胺-O-磺酸
英文名	Hydroxylamine-O-sulfonic acid
識別
CAS編號	2950-43-8
PubChem	76284
ChemSpider	68763
SMILES	NOS(=O)(=O)O
EINECS	220-971-6
性質
化學式	H3NO4S
摩爾質量	113.09 g·mol−1
外觀	白色至米色固體[1]
密度	2.2 g/cm3[2]
熔點	210 °C（分解）[1]
溶解性（水）	675 g/L，緩慢分解[2]
溶解性	可溶於甲醇和DMSO[3] 不溶於非極性溶劑[3]
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

製備

實驗室的羥胺-O-磺酸是由羥胺和發煙硫酸的反應製備的，^[4]而工業生產羥胺-O-磺酸的生產過程也是這樣。^[8]

(NH₃OH)₂SO₄ + 2SO₃ → 2H₂NOSO₃H + H₂SO₄

羥胺和氯磺酸反應也可以得到羥胺-O-磺酸^[5]。

結構

類似氨基磺酸（H₃N⁺SO₃⁻）和氨基酸，羥胺-O-磺酸在固態下以兩性離子 H₃N⁺OSO₃⁻的形式存在。^[9]

反應

羥胺-O-磺酸在鹼性環境下是親核體，在酸性條件下是親電體。^[6][10]

Reaktivität of Hydroxylamine-O-sulfonsäure als Elektrophil und als Nukleophil

胺化反應

羥胺-O-磺酸和一級胺、二級胺反應會分別產生對應的肼。舉個例子，它和哌啶反應，生成N-氨基哌啶，產率96%。^[11]

Synthesis of N-Aminopiperidin with HOSA

它和吡啶的反應則會生成1-氨基吡啶鎓鹽。^[12]

Synthesis of 1-Aminopyridin with HOSA

苯並三唑被羥胺-O-磺酸N-胺化，產生1-氨基苯並三唑（主產物）和2-氨基苯並三唑。1-氨基苯並三唑被乙酸鉛(IV)氧化會產生苯炔，然後迅速二聚成聯苯烯。^[13]

Synthesis of Benzyne and Biphenylene from 1-Aminobenzotriazole

像是四唑的缺電子雜環化合物可以被羥胺-O-磺酸N-胺化，而更缺電子的5-硝基四唑則只能和更強的胺化試劑（如O-對甲苯磺酰基羥胺）反應。^[14]

1-Aminotetrazol und 2-Aminotetrazol durch Aminierung of Tetrazol with HOSA

硫醚可以被羥胺-O-磺酸胺化成亞氨基硫醚（結構和亞碸相似但很不穩定），而膦則會被胺化成亞氨基膦（英語：phosphine imide）。^[15]

Synthesis of Sulfiminen with HOSA

羥胺-O-磺酸和亞磺酸鹽在乙酸鈉溶液中反應可以得到磺酰胺，產率很高。^[16]

Synthesis of primären Sulfonamiden aus Sulfinaten

和羰基化合物的反應

在室溫下，羥胺-O-磺酸和酮、醛的反應會產生對應的肟-O-磺酸或其鹽。^[17]在更高溫下，醛肟-O-磺酸會和硫酸發生消去反應，生成腈。^[18]

Reaktion of HOSA with Carbonylverbindungen

脂肪酮在同樣的條件下會產生酮肟，芳香酮則會通過貝克曼重排反應重排成酰胺。環酮和羥胺-O-磺酸在酸性條件（例如濃甲酸中）回流加熱幾個小時，可以得到內酰胺。^[19]

2-Azacyclooctanon durch Reaktion of Cycloheptanon with HOSA

在鹼性條件和一級胺存在下，羥胺-O-磺酸可以和醛、酮（例如環己酮）^[20]反應生成二氮雜環丙烷，而二氮雜環丙烷很容易被氧化成更穩定的二氮雜環丙烯。

3,3-Pentamethylendiaziridin durch Reaktion of Cyclohexanon mit HOSA

這個反應可用於生產取代的二氮雜環丙烷，並有對映選擇性。^[21]

Synthesis of Diaziridinen with HOSA

1,2-苯並異噁唑可以由羥胺-O-磺酸和水楊醛反應而成，^[22]而苯並異噁唑是抗精神病藥利培酮和帕利哌酮以及抗癲癇藥（英語：anticonvulsant）唑尼沙胺的母體化合物。

Synthesis of 1,2-Benzisoxazol aus Salicylaldehyd und HOSA

其它反應

魯米諾/氯化亞鈷體系發出的光可以被羥胺-O-磺酸顯著增強。^[23]