Als Peroxycarbonsäuren auch Persäuren genannt bezeichnet man Vertreter einer Stoffgruppe organischer Verbindungen die ei
Peroxycarbonsäuren

Als Peroxycarbonsäuren – auch Persäuren genannt – bezeichnet man Vertreter einer Stoffgruppe organischer Verbindungen, die eine Peroxycarboxylgruppe (Peroxycarbonsäurengruppe) als funktionelle Gruppe enthalten. Alle Peroxycarbonsäuren enthalten eine freie Hydroperoxidgruppe (HOO-Gruppe) und können deshalb als Acyl-Hydroperoxide aufgefasst werden.
Herstellung
Peroxycarbonsäuren werden aus Carbonsäuren und Wasserstoffperoxid dargestellt (Rückreaktion Gleichung 2 unter Reaktionen). Vergleichsweise starke Säuren wie Ameisensäure oder Trifluoressigsäure reagieren selbstständig zu den entsprechenden Persäuren. Bei anderen ist eine saure Katalyse mit einer Mineralsäure oder para-Toluolsulfonsäure nötig. Auch die Umsetzung von Carbonsäureanhydriden oder Carbonsäurechloriden ergibt Persäuren. Beispielsweise kann meta-Chlorperbenzoesäure durch Reaktion von meta-Chlorbenzoylchlorid mit Wasserstoffperoxid erzeugt werden. Peroxycarbonsäuren entstehen bei geeigneten Bedingungen auch bei der Oxidation von Aldehyden.
Im industriellen Bereich kommen sowohl die Umsetzung von Carbonsäuren, Carbonsäurechloriden und Carbonsäureanhydriden als auch die Luftoxidation von Aldehyden zum Einsatz.
Eigenschaften
Wie die meisten Peroxide, sind die Peroxycarbonsäuren in reiner oder hochkonzentrierter Form explosiv. Mit steigender Kettenlänge sinkt die Explosionsfähigkeit. Kurzkettige aliphatische Peroxycarbonsäuren wie Peroxyessigsäure sind wasserlöslich, langkettige jedoch in Wasser praktisch unlöslich. Kurzkettige Persäuren haben einen aufdringlichen und unangenehmen Geruch. Peroxycarbonsäuren verhalten sich als Säuren, sind aber deutlich schwächer als die entsprechenden Carbonsäuren. Dies liegt an der fehlenden Resonanzstabilisierung des Anions, das durch Deprotonierung einer Persäure entsteht.
Reaktionen
Persäuren können sich leicht thermisch zersetzen, wobei zwei Reaktionswege auftreten. Die radikalische Decaboxylierung tritt in Abwesenheit von Sauerstoff und Radikalfängern auf, wird durch Schwermetallionen katalysiert und führt zu einem Alkohol. Daneben tritt auch die pericyclische Reaktion zu einer Carbonsäure unter Freisetzung von Sauerstoff auf.
Alkene werden durch Peroxycarbonsäuren zu Epoxiden umgesetzt (Prileschajew-Reaktion). Neben dem Epoxid entsteht eine Carbonsäure. Häufig wird als Peroxycarbonsäure meta-Chlorperbenzoesäure (mCPBA) eingesetzt. Andere Peroxycarbonsäuren, die zur Epoxidierung eingesetzt werden können, sind Peroxyessigsäure, Peroxybenzoesäure und Peroxytrifluoressigsäure. In vielen Fällen kann dabei die Persäure in situ erzeugt werden, indem das Edukt für die Oxidation in einer passenden Carbonsäure gelöst und dann Wasserstoffperoxid zugegeben wird. Bei längeren Reaktionszeiten oder bei Erhitzen können erhaltene Epoxide zu Glycolen weiterreagieren. Für deren Herstellung wird insbesondere Peressigsäure verwendet.
Die Oxidation von Aldehyden mit Persäuren führt zu Carbonsäuren, im Allgemeinen in guten Ausbeuten. Peroxycarbonsäuren dienen auch als Oxidationsmittel bei Baeyer-Villiger-Oxidationen von Ketonen zu Carbonsäureestern. Dafür eignen sich beispielsweise Peressigsäure und Perbenzoesäure. Besonders gute Ergebnisse können mit Peroxytrifluoressigsäure erzielt werden.
Die Oxidation von organischen Sulfiden mit Persäuren liefert im Allgemeinen gute Ausbeuten. Dabei werden je nach Reaktionsbedingungen entweder Sulfoxide oder Sulfone erhalten. Die Oxidation primärer Amine ergibt je nach Reaktionsbedingungen Nitrosoverbindungen, Nitroverbindungen, Azoverbindungen oder Azoxyverbindungen. So können je nach Bedingungen aus Anilin in guter Ausbeute entweder Nitrosobenzol oder Azoxybenzol erhalten werden. Ausgehend von Azoverbindungen werden bei der Reaktion mit Persäuren (vor allem Peressigsäure) unter milden Bedingungen und in guten Ausbeuten Azoxyverbindungen erhalten. Tertiäre Amine können mit Persäuren (vor allem Perbenzoesäure) in die entsprechenden Amin-N-oxide überführt werden. Die Oxidation von ergibt . Beispielsweise kann Iodbenzol mit Peroxyessigsäure zu Iodbenzoldiacetat umgesetzt werden.
Verwendung
Persäuren werden insbesondere als Bleichmittel und Desinfektionsmittel eingesetzt. Daneben kommen sie auch in organischen Synthesen (Epoxidierung, Baeyer-Villiger-Reaktionen, siehe Abschnitt Reaktionen) zum Einsatz. Im Gegensatz zu den meisten anderen Klassen organischer Peroxy-Verbindungen werden Persäuren kaum als Radikalstarter für Polymerisationen verwendet. Die industriell wichtigste Persäure ist Peressigsäure.
Bleichmittel
Persäuren werden beim Waschen aus in Waschmitteln enthaltenen Vorläufern (sogenannten Aktivatoren) gebildet, was die Bleichwirkung gegenüber reinem Natriumperborat vor allem bei niedrigeren Temperaturen deutlich steigert. Die meistgenutzte solche Verbindung in Europa ist Tetraacetylethylendiamin (TAED), das beim Waschen Peroxyessigsäure freisetzt. Natriumnonanoyloxybenzolsulfonat (NOBS), das Peroxynonansäure freisetzt, ist der meistverwendete Aktivator in Amerika und Asien. Zusammen mit TAED macht es etwa 98 % des weltweiten Marktes aus. Von geringerer Bedeutung sind (LOBS, setzt frei) und (DOBA, setzt Peroxydecansäure frei), die insbesondere in Japan vermarktet werden.
Peroxycarbonsäuren sind Bleichmittel und finden weltweit Anwendung, insbesondere zur Zahnaufhellung. Sie werden in verschiedenen Konzentrationen in der Zahnmedizin verwendet, um Zähne effektiv zu bleichen. Für den Heimgebrauch sind niedrigere Konzentrationen üblich. Peroxycarbonsäuren sind im Vergleich zu Wasserstoffperoxid sind in Europa gemäß Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 des Europäischen Parlaments als Kosmetika zugelassen.
Desinfektion und Sterilisation
Insbesonder Peroxyessigsäure wird in verdünnter Lösung als Desinfektions- und Sterilisierungsmittel verwendet, unter anderem im medizinischen und Lebensmittelbereich. Dazu gehört die Entkeimung von Obst und Gemüse. Ein weiterer Anwendungsbereich von Peressigsäure – und in geringerem Umfang von anderen Persäuren – ist die Wasseraufbereitung.
Weblinks
Einzelnachweise
- Michael Smith: Organic Synthesis. Elsevier, 2024, ISBN 978-0-443-15868-1, S. 274 (google.de [abgerufen am 17. Mai 2025]).
- Daniel. Swern: Organic Peracids. In: Chemical Reviews. Band 45, Nr. 1, 1. August 1949, S. 3, doi:10.1021/cr60140a001.
- m-CHLOROPERBENZOIC ACID. In: Organic Syntheses. Band 50, 1970, S. 15, doi:10.15227/orgsyn.050.0015.
- Mohamed S. H. Salem, Carla Dubois, Yuya Takamura, Atsuhito Kitajima, Takuma Kawai, Shinobu Takizawa, Masayuki Kirihara: Light-induced autoxidation of aldehydes to peracids and carboxylic acids. In: Green Chemistry. Band 26, Nr. 1, 2024, S. 375–383, doi:10.1039/D3GC02951D.
- Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 1. Auflage. Wiley, 2003, ISBN 978-3-527-30385-4, doi:10.1002/14356007.a19_199.
- Reaktion und Mechanismus in der organischen Chemie. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-322-94724-6, S. 176.
- Francis A. Carey, Richard J. Sundberg: Advanced Organic Chemistry: Part B: Reaction and Synthesis. Springer, 2006, ISBN 978-0-306-47380-7.
- Daniel. Swern: Organic Peracids. In: Chemical Reviews. Band 45, Nr. 1, 1. August 1949, S. 26–27, doi:10.1021/cr60140a001.
- Daniel. Swern: Organic Peracids. In: Chemical Reviews. Band 45, Nr. 1, 1. August 1949, S. 38–41, doi:10.1021/cr60140a001.
- William D. Emmons, George B. Lucas: Peroxytrifluoroacetic Acid. V. The Oxidation of Ketones to Esters 1. In: Journal of the American Chemical Society. Band 77, Nr. 8, April 1955, S. 2287–2288, doi:10.1021/ja01613a077.
- Daniel. Swern: Organic Peracids. In: Chemical Reviews. Band 45, Nr. 1, 1. August 1949, S. 33–34, doi:10.1021/cr60140a001.
- Daniel. Swern: Organic Peracids. In: Chemical Reviews. Band 45, Nr. 1, 1. August 1949, S. 34–38, doi:10.1021/cr60140a001.
- Daniel. Swern: Organic Peracids. In: Chemical Reviews. Band 45, Nr. 1, 1. August 1949, S. 42, doi:10.1021/cr60140a001.
- Giulia O. Bianchetti, Carolyn L. Devlin, Kenneth R. Seddon: Bleaching systems in domestic laundry detergents: a review. In: RSC Advances. Band 5, Nr. 80, 2015, S. 65365–65384, doi:10.1039/C5RA05328E.
- Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 30. November 2009 über kosmetische Mittel (Neufassung) (Text von Bedeutung für den EWR). 30. November 2009 (europa.eu [abgerufen am 4. Juni 2024]).
- Andrea Hartwig, MAK Commission: Peroxyessigsäure: MAK-Begründung – Nachtrag. In: The MAK Collection for Occupational Health and Safety. Band 6, Nr. 3, 2021, doi:10.34865/MB7921D6_3AD.
- Juan Eugenio Alvaro, Soraya Moreno, Fernando Dianez, Milagrosa Santos, Gilda Carrasco, Miguel Urrestarazu: Effects of peracetic acid disinfectant on the postharvest of some fresh vegetables. In: Journal of Food Engineering. Band 95, Nr. 1, November 2009, S. 11–15, doi:10.1016/j.jfoodeng.2009.05.003.
- Tero Luukkonen, Simo O. and Pehkonen: Peracids in water treatment: A critical review. In: Critical Reviews in Environmental Science and Technology. Band 47, Nr. 1, 2. Januar 2017, S. 1–39, doi:10.1080/10643389.2016.1272343.
Autor: www.NiNa.Az
Veröffentlichungsdatum:
wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele, Mobiltelefon, Mobil, Telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, komputer, Informationen zu Peroxycarbonsäuren, Was ist Peroxycarbonsäuren? Was bedeutet Peroxycarbonsäuren?
Als Peroxycarbonsauren auch Persauren genannt bezeichnet man Vertreter einer Stoffgruppe organischer Verbindungen die eine Peroxycarboxylgruppe Peroxycarbonsaurengruppe als funktionelle Gruppe enthalten Alle Peroxycarbonsauren enthalten eine freie Hydroperoxidgruppe HOO Gruppe und konnen deshalb als Acyl Hydroperoxide aufgefasst werden Allgemeine Formel einer Peroxycarbonsaure oben im Vergleich zu einer Carbonsaure unten Der Peroxycarboxyl Rest ist blau markiert R ist ein Organyl Rest Alkyl Rest Aryl Rest Alkylaryl Rest etc HerstellungPeroxycarbonsauren werden aus Carbonsauren und Wasserstoffperoxid dargestellt Ruckreaktion Gleichung 2 unter Reaktionen Vergleichsweise starke Sauren wie Ameisensaure oder Trifluoressigsaure reagieren selbststandig zu den entsprechenden Persauren Bei anderen ist eine saure Katalyse mit einer Mineralsaure oder para Toluolsulfonsaure notig Auch die Umsetzung von Carbonsaureanhydriden oder Carbonsaurechloriden ergibt Persauren Beispielsweise kann meta Chlorperbenzoesaure durch Reaktion von meta Chlorbenzoylchlorid mit Wasserstoffperoxid erzeugt werden Peroxycarbonsauren entstehen bei geeigneten Bedingungen auch bei der Oxidation von Aldehyden Peroxycarbonsaure Wasser Carbonsaure Wasserstoffperoxidm Chlorbenzoylchlorid Wasserstoffperoxid m Chlorperoxybenzoesaure Im industriellen Bereich kommen sowohl die Umsetzung von Carbonsauren Carbonsaurechloriden und Carbonsaureanhydriden als auch die Luftoxidation von Aldehyden zum Einsatz EigenschaftenWie die meisten Peroxide sind die Peroxycarbonsauren in reiner oder hochkonzentrierter Form explosiv Mit steigender Kettenlange sinkt die Explosionsfahigkeit Kurzkettige aliphatische Peroxycarbonsauren wie Peroxyessigsaure sind wasserloslich langkettige jedoch in Wasser praktisch unloslich Kurzkettige Persauren haben einen aufdringlichen und unangenehmen Geruch Peroxycarbonsauren verhalten sich als Sauren sind aber deutlich schwacher als die entsprechenden Carbonsauren Dies liegt an der fehlenden Resonanzstabilisierung des Anions das durch Deprotonierung einer Persaure entsteht ReaktionenBildung eines Epoxids aus einem Alken und einer Peroxycarbonsaure Persauren konnen sich leicht thermisch zersetzen wobei zwei Reaktionswege auftreten Die radikalische Decaboxylierung tritt in Abwesenheit von Sauerstoff und Radikalfangern auf wird durch Schwermetallionen katalysiert und fuhrt zu einem Alkohol Daneben tritt auch die pericyclische Reaktion zu einer Carbonsaure unter Freisetzung von Sauerstoff auf Alkene werden durch Peroxycarbonsauren zu Epoxiden umgesetzt Prileschajew Reaktion Neben dem Epoxid entsteht eine Carbonsaure Haufig wird als Peroxycarbonsaure meta Chlorperbenzoesaure mCPBA eingesetzt Andere Peroxycarbonsauren die zur Epoxidierung eingesetzt werden konnen sind Peroxyessigsaure Peroxybenzoesaure und Peroxytrifluoressigsaure In vielen Fallen kann dabei die Persaure in situ erzeugt werden indem das Edukt fur die Oxidation in einer passenden Carbonsaure gelost und dann Wasserstoffperoxid zugegeben wird Bei langeren Reaktionszeiten oder bei Erhitzen konnen erhaltene Epoxide zu Glycolen weiterreagieren Fur deren Herstellung wird insbesondere Peressigsaure verwendet Die Oxidation von Aldehyden mit Persauren fuhrt zu Carbonsauren im Allgemeinen in guten Ausbeuten Peroxycarbonsauren dienen auch als Oxidationsmittel bei Baeyer Villiger Oxidationen von Ketonen zu Carbonsaureestern Dafur eignen sich beispielsweise Peressigsaure und Perbenzoesaure Besonders gute Ergebnisse konnen mit Peroxytrifluoressigsaure erzielt werden Die Oxidation von organischen Sulfiden mit Persauren liefert im Allgemeinen gute Ausbeuten Dabei werden je nach Reaktionsbedingungen entweder Sulfoxide oder Sulfone erhalten Die Oxidation primarer Amine ergibt je nach Reaktionsbedingungen Nitrosoverbindungen Nitroverbindungen Azoverbindungen oder Azoxyverbindungen So konnen je nach Bedingungen aus Anilin in guter Ausbeute entweder Nitrosobenzol oder Azoxybenzol erhalten werden Ausgehend von Azoverbindungen werden bei der Reaktion mit Persauren vor allem Peressigsaure unter milden Bedingungen und in guten Ausbeuten Azoxyverbindungen erhalten Tertiare Amine konnen mit Persauren vor allem Perbenzoesaure in die entsprechenden Amin N oxide uberfuhrt werden Die Oxidation von ergibt Beispielsweise kann Iodbenzol mit Peroxyessigsaure zu Iodbenzoldiacetat umgesetzt werden VerwendungPersauren werden insbesondere als Bleichmittel und Desinfektionsmittel eingesetzt Daneben kommen sie auch in organischen Synthesen Epoxidierung Baeyer Villiger Reaktionen siehe Abschnitt Reaktionen zum Einsatz Im Gegensatz zu den meisten anderen Klassen organischer Peroxy Verbindungen werden Persauren kaum als Radikalstarter fur Polymerisationen verwendet Die industriell wichtigste Persaure ist Peressigsaure Bleichmittel Persauren werden beim Waschen aus in Waschmitteln enthaltenen Vorlaufern sogenannten Aktivatoren gebildet was die Bleichwirkung gegenuber reinem Natriumperborat vor allem bei niedrigeren Temperaturen deutlich steigert Die meistgenutzte solche Verbindung in Europa ist Tetraacetylethylendiamin TAED das beim Waschen Peroxyessigsaure freisetzt Natriumnonanoyloxybenzolsulfonat NOBS das Peroxynonansaure freisetzt ist der meistverwendete Aktivator in Amerika und Asien Zusammen mit TAED macht es etwa 98 des weltweiten Marktes aus Von geringerer Bedeutung sind LOBS setzt frei und DOBA setzt Peroxydecansaure frei die insbesondere in Japan vermarktet werden Peroxycarbonsauren sind Bleichmittel und finden weltweit Anwendung insbesondere zur Zahnaufhellung Sie werden in verschiedenen Konzentrationen in der Zahnmedizin verwendet um Zahne effektiv zu bleichen Fur den Heimgebrauch sind niedrigere Konzentrationen ublich Peroxycarbonsauren sind im Vergleich zu Wasserstoffperoxid sind in Europa gemass Verordnung EG Nr 1223 2009 des Europaischen Parlaments als Kosmetika zugelassen Desinfektion und Sterilisation Insbesonder Peroxyessigsaure wird in verdunnter Losung als Desinfektions und Sterilisierungsmittel verwendet unter anderem im medizinischen und Lebensmittelbereich Dazu gehort die Entkeimung von Obst und Gemuse Ein weiterer Anwendungsbereich von Peressigsaure und in geringerem Umfang von anderen Persauren ist die Wasseraufbereitung WeblinksCommons Peroxycarbonsauren Sammlung von Bildern Videos und AudiodateienEinzelnachweiseMichael Smith Organic Synthesis Elsevier 2024 ISBN 978 0 443 15868 1 S 274 google de abgerufen am 17 Mai 2025 Daniel Swern Organic Peracids In Chemical Reviews Band 45 Nr 1 1 August 1949 S 3 doi 10 1021 cr60140a001 m CHLOROPERBENZOIC ACID In Organic Syntheses Band 50 1970 S 15 doi 10 15227 orgsyn 050 0015 Mohamed S H Salem Carla Dubois Yuya Takamura Atsuhito Kitajima Takuma Kawai Shinobu Takizawa Masayuki Kirihara Light induced autoxidation of aldehydes to peracids and carboxylic acids In Green Chemistry Band 26 Nr 1 2024 S 375 383 doi 10 1039 D3GC02951D Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry 1 Auflage Wiley 2003 ISBN 978 3 527 30385 4 doi 10 1002 14356007 a19 199 Reaktion und Mechanismus in der organischen Chemie Springer Verlag 2013 ISBN 978 3 322 94724 6 S 176 Francis A Carey Richard J Sundberg Advanced Organic Chemistry Part B Reaction and Synthesis Springer 2006 ISBN 978 0 306 47380 7 Daniel Swern Organic Peracids In Chemical Reviews Band 45 Nr 1 1 August 1949 S 26 27 doi 10 1021 cr60140a001 Daniel Swern Organic Peracids In Chemical Reviews Band 45 Nr 1 1 August 1949 S 38 41 doi 10 1021 cr60140a001 William D Emmons George B Lucas Peroxytrifluoroacetic Acid V The Oxidation of Ketones to Esters 1 In Journal of the American Chemical Society Band 77 Nr 8 April 1955 S 2287 2288 doi 10 1021 ja01613a077 Daniel Swern Organic Peracids In Chemical Reviews Band 45 Nr 1 1 August 1949 S 33 34 doi 10 1021 cr60140a001 Daniel Swern Organic Peracids In Chemical Reviews Band 45 Nr 1 1 August 1949 S 34 38 doi 10 1021 cr60140a001 Daniel Swern Organic Peracids In Chemical Reviews Band 45 Nr 1 1 August 1949 S 42 doi 10 1021 cr60140a001 Giulia O Bianchetti Carolyn L Devlin Kenneth R Seddon Bleaching systems in domestic laundry detergents a review In RSC Advances Band 5 Nr 80 2015 S 65365 65384 doi 10 1039 C5RA05328E Verordnung EG Nr 1223 2009 des Europaischen Parlaments und des Rates vom 30 November 2009 uber kosmetische Mittel Neufassung Text von Bedeutung fur den EWR 30 November 2009 europa eu abgerufen am 4 Juni 2024 Andrea Hartwig MAK Commission Peroxyessigsaure MAK Begrundung Nachtrag In The MAK Collection for Occupational Health and Safety Band 6 Nr 3 2021 doi 10 34865 MB7921D6 3AD Juan Eugenio Alvaro Soraya Moreno Fernando Dianez Milagrosa Santos Gilda Carrasco Miguel Urrestarazu Effects of peracetic acid disinfectant on the postharvest of some fresh vegetables In Journal of Food Engineering Band 95 Nr 1 November 2009 S 11 15 doi 10 1016 j jfoodeng 2009 05 003 Tero Luukkonen Simo O and Pehkonen Peracids in water treatment A critical review In Critical Reviews in Environmental Science and Technology Band 47 Nr 1 2 Januar 2017 S 1 39 doi 10 1080 10643389 2016 1272343 Normdaten Sachbegriff GND 4385954 9 GND Explorer lobid OGND AKS