ヒドロキシルアミン

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ヒドロキシルアミン
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識別情報
CAS登録番号 7803-49-8 チェック
PubChem 787
RTECS番号 NC2975000
特性
化学式 NH2OH
モル質量 33.030 g/mol
外観 白色の針状またはフレーク状固体
密度 1.21 g/cm3 (20 °C)[1]
融点

33 °C, 306 K, 91 °F

沸点

58 °C, 331 K, 136 °F (分解)

への溶解度 冷水に可溶
熱水では加水分解
溶解度 液体アンモニアアルコールに易溶
酸解離定数 pKa 5.94
構造
双極子モーメント 0.67553 D
熱化学
標準生成熱 ΔfHo -39.9 kJ/mol
危険性
MSDS ICSC 0661
EU分類 Carc. Cat. 3
爆発性 (E)
有毒 (T)
有害 (Xn)
刺激性 (Xi)
環境への危険性 (N)
EU Index 612-122-00-7(水溶液、> 55 %)
612-122-01-4(水溶液、< 55 %)
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
2
3
Rフレーズ R2 R21/22 R37/38 R40 R41 R43 R48/22 R50
Sフレーズ S2 S26 S36/37/39 S61
引火点 129 °C, 402 K(爆発)
発火点 265 °C, 538 K
半数致死量 LD50 408 mg/kg(経口、マウス); 59–70 mg/kg(腹腔内投与、マウス、ラット); 29 mg/kg(皮下注射、ラット)[2]
関連する物質
関連するヒドロキシルアンモニウム塩 塩化ヒドロキシルアンモニウム
硝酸ヒドロキシルアンモニウム
硫酸ヒドロキシルアンモニウム
関連物質 アンモニア
ヒドラジン
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

ヒドロキシルアミン (hydroxylamine) は示性式が NH2OH と表される無機化合物である。アンモニアが互いに一部分を共有したような構造を持っているので、それらの混成体と見ることもできる。純粋なヒドロキシルアミンは室温で不安定な結晶性の固体であり、吸湿性を持つ。一般的に水溶液、または塩酸塩などのとして取り扱われる。

ヒドロキシルアミンは爆発性の化合物であるが、その危険性の度合いについては完全にはわかっていない。1999年以来、ヒドロキシルアミンを扱う工場での死者を伴う事故が何度か起こっている。(II), (III) イオンによって 50 % ヒドロキシルアミン溶液の分解が加速されることが知られている。ヒドロキシルアミンとその誘導体は塩の形で安全に取り扱うことができる。

ヒドロキシルアミンは生合成的硝化の中間体である。アンモニアの酸化はヒドロキシルアミン酸化還元酵素によって媒介される。

生産[編集]

いくつかの合成法が知られている[3]

ラシヒ法 (Rashig Synthesis) では、まず亜硝酸アンモニウム水溶液を 0 °C において HSO4-/SO2 で還元し、ヒドロキシルアミド-N,N-ジスルフェートとする。これを加水分解して硫酸塩 (NH3OH)2SO4 を得る。

NH4NO2 + 2 SO2 + NH3 + H2O → [NH4]2[N(OH)(OSO2)2]
[NH4]+2[N(OH)(OSO2)2]2- + H2O → [NH4][NH(OH)(OSO2)] + [NH4][HSO4]
2[NH4]+[NH(OH)(OSO2)]- + 2 H2O → [NH3(OH)]2[SO4] + [NH4]2[SO4]

固体のヒドロキシルアミンはこの硫酸塩を液体アンモニアで処理することによって得られる。硫酸アンモニウムは液体アンモニアに不溶なのでろ別でき、アンモニアは減圧下に留去される。

他の合成法として、ヒドロキシルアンモニウム塩を経るものがある。亜硝酸または亜硝酸ナトリウムを亜硫酸イオンで還元する。生成したヒドロキシルアミド-N-スルフェートを加水分解し、ヒドロキシルアンモニウム塩としたのち、ナトリウムブトキシドで中和し遊離のヒドロキシルアミンを得る。

HNO2 + 2 HSO3- → [N(OH)(OSO2) 2]2- + H2O → [NH(OH)(OSO2)]- + [HSO4]-
[NH(OH)(OSO2)]- + H3O+ → [NH3(OH)]+ + [HSO4]-(100 ℃、1時間)
[NH3(OH)]Cl + NaOBu → NH2OH + NaCl + BuOH

反応[編集]

アルキル化剤のような求電子試薬と反応する。酸素と窒素はどちらも攻撃を受ける。

R-X + NH2OH → R-ONH2 + HX
R-X + NH2OH → R-NHOH + HX

アルデヒドケトンとの反応ではオキシムが生成する。

R2C=O + NH2OH·HCl, NaOH → R2C=NOH + NaCl + H2O

この反応はケトン、アルデヒドの精製に有用である。またオキシム類はジメチルグリオキシムのような配位子としても使われる。

クロロ硫酸と反応してヒドロキシルアミン-O-スルホン酸を与える。これはカプロラクタムの合成に用いられる試薬である。

HOSO2Cl + NH2OH → NH2OSO2OH + HCl

ヒドロキシルアミン-O-スルホン酸は 0 ℃ 以下で保存する必要があり、ヨウ素滴定で確認できる。

利用[編集]

ヒドロキシルアミンおよびその塩類は多くの有機化学無機化学反応において還元剤として一般的に用いられる。脂肪酸酸化防止剤としての作用もある。化学以外での利用法としては、獣皮脱毛や写真の現像液などがある[4]

硝酸ヒドロキシアンモニウムロケットの推進剤として、一液推進薬(水溶液)、固体燃料の両方が研究されている。

安全性[編集]

加熱すると爆発の危険がある。呼吸器、皮膚、目、そして他の粘膜を刺激する。皮膚から吸収される可能性があり、飲み込んだ場合も有害であり、変異誘発物質である可能性がある。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]

参考文献[編集]

  1. ^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0070494398
  2. ^ Martel, B.; Cassidy, K. (2004). Chemical Risk Analysis: A Practical Handbook. Butterworth–Heinemann. pp. 362. ISBN 1903996651. 
  3. ^ Earnshaw, A.; Greenwood, N. Chemistry of the Elements; Butterworth-Heinemann: Oxford, 1997; 2nd ed., pp. 431–432. ISBN 0750633654
  4. ^ Patnaik, P. Handbook of Inorganic Chemicals; McGraw Hill: Columbus, 2003; pp. 385–386. ISBN 0070494398