過塩素酸塩（Cl2(O2)）(12292-23-8) 物理的および化学的特性
過塩素酸塩（Cl2(O2)）
ハロゲン–酸素化学における反応性中間体として機能する無機過酸化物であり、実験室での合成、機構解析、特殊なプロセス開発に関連しています。
| CAS番号 | 12292-23-8 |
| ファミリー | 無機過酸化物 / ハロゲン酸化物 |
| 典型的形態 | 反応性の気体または蒸気 |
| 一般的規格 | EP |
過塩素酸塩は、二塩素–二酸素クラスの無機過酸化物であり、一般的に\(\ce{Cl2O2}\)として表記され、構造的には過酸化結合モチーフの\(\ce{Cl-O-O-Cl}\)（SMILES: O(OCl)Cl）として記述されます。この分子は中性で共有結合性の小さな種であり（計算された共有結合ユニット数 = 1、形式電荷 = 0）、単一のO–O過酸化結合が電子的および反応性の挙動を支配します。過酸化結合は通常の単結合に比べて結合解離エネルギーが低く、強い酸化特性をもたらします。塩素原子は形式的に酸塩素環境にあり、これが求電子的な塩素転移およびエネルギー的または光化学的活性化下での酸塩素ラジカルの生成を引き起こします。
電子的および物理化学的記述子は控えめな脂溶性および限られた極性表面積を示唆します。計算上のXLogP3は1.7、トポロジカル極性表面積は18.5 Å^2、 水素結合供与体数は0、水素結合受容体数は2です。これらの記述子は、小さく中性の酸化剤であり、水素結合による強い溶媒和はされないが、酸素原子を介して極性相互作用に関与できることと整合します。熱力学的および光化学的な不安定性（弱いO–O結合）により、加熱、光照射、還元性基質との接触時に急速な分解経路が一般的です。水性媒体中の加水分解では古典的な安定イオンではなく酸塩素種が生成します。
市販の入手性は限定的で専門的であり、この物質の一般的な規格にはEPが含まれます。
基本的物理特性
密度
現在のデータ環境では、この特性の実験的に確立された値はありません。
融点または分解点
現在のデータ環境では、この特性の実験的に確立された値はありません。
水への溶解性
現在のデータ環境では定量的な溶解度値はありません。質的に、\(\ce{Cl2O2}\)のような過酸化結合を含む無機過酸化物は水に対して化学的に反応性を持ちます。水との接触は一般にO–O結合またはCl–O結合の加水分解切断と酸塩素種（例えば\(\ce{HOCl}\)や関連する一過性生成物）の生成を促進します。従って、平衡溶解度は同時進行する化学変換により複雑であり、実際の水性処理は内在的溶解度と同様に加水分解速度論の影響を受けます。
溶液のpH（質的挙動）
標準的な水溶液における実験的に確立されたpH値は現在のデータ環境ではありません。質的に、加水分解生成物は酸性または酸性化傾向を示すことが予想されます（\(\ce{HOCl}\)などの酸塩素酸の形成）。したがって、\(\ce{Cl2O2}\)の溶解または加水分解による溶液は酸性かつ酸化的な条件に傾きます。観測される溶液の\(\mathrm{pH}\)は濃度、加水分解の程度、および媒体の緩衝能に依存します。
化学的特性
酸塩基挙動
\(\ce{Cl2O2}\)は分子のままでは古典的なBrønsted酸や塩基ではありません。酸塩基現象は主にその加水分解生成物に由来します。プロトン移動化学はCl–OまたはO–O結合の切断で生成される酸塩素種（例えば適切条件下での\(\ce{HOCl}\)やその他の塩素化された酸・酸イオン種）の支配下にあります。その結果、酸塩基平衡は文脈依存的であり、水性環境では単純な共役酸塩基対というより酸化性の酸性溶液として挙動します。
反応性および安定性
化学的特徴は過酸化（O–O）結合にあります。この結合は熱的及び光化学的に不安定であり、塩素含有ラジカルおよび分子状酸素への分解の主要な経路です。分子は強力な酸化剤であり、還元性の有機・無機基質、分解を触媒する遷移金属表面、光や熱により反応性中間体を容易に生成します。したがって、典型的な共有結合性ジハロゲン酸化物に比べて化学的不安定性が高く、無制御分解を防ぐための注意を要します。反応生成物には塩素含有種（塩素原子、\(\ce{Cl2}\)、酸塩素ラジカル）および酸素が含まれることがあり、水存在下では加水分解および二次酸化変換が支配的です。
分子およびイオンパラメータ
化学式および分子量
- 分子式：\(\ce{Cl2O2}\)
- 分子量：\(\mathrm{102.90\ g\ mol^{-1}}\)
- 正確質量（計算値）：\(\mathrm{101.9275346\ u}\)
- 単一同位体質量（計算値）：\(\mathrm{101.9275346\ u}\)
- トポロジカル極性表面積（計算値）：18.5 Å\(^2\)
- XLogP3（計算値）：1.7
これらの計算上のパラメータは、低分子量の無機過酸化物であり、限られた極性表面積を示すが、酸素原子で十分な極性を持ち反応性の溶媒和および加水分解に関与できることを示唆しています。
構成イオン
単独分子内にイオンは存在しません。 \(\ce{Cl2O2}\)は中性の共有結合性種（形式電荷 = 0）です。イオン種の発現は化学変換後（例えば、特定条件下での酸塩素陰イオン\(\ce{ClO^-}\)形成のための加水分解）にのみ起こります。
識別子および同義語
登録番号およびコード
- CAS登録番号：12292-23-8
- InChI:
InChI=1S/Cl2O2/c1-3-4-2 - InChIKey:
MAYPHUUCLRDEAZ-UHFFFAOYSA-N - SMILES:
O(OCl)Cl - ChEBI: CHEBI:35927
- DSSTox物質ID: DTXSID001310193
- ニッカジ番号: J3.233.696E
- ウィキデータ: Q2679386
（SMILES、InChIおよびInChIKeyは構造表現およびケモインフォマティクス・ワークフロー用の機械可読識別子として提示）
同義語および一般名称
提出者による同義語および本コンテキストでの一般名称は以下の通りです： - 12292-23-8 - 過塩素酸塩（Cl2(O2)） - RefChem:125329 - 二塩素二酸素 - クロロオキシ亜塩素酸塩 - Chlorperoxyd - ClOOCl - 二酸素ジクロリド - Cl2O2 - bis(chloridooxygen)(O--O) - SCHEMBL180347 - CHEBI:35927 - DTXSID001310193 - Q5272473
注：過去のまたは削除された同義語は記録されていますが、ここでは提出者提供の有効なセット以外は掲載していません。
産業および商業用途
機能的役割および使用分野
現時点のデータコンテキストでは簡潔な応用概要は利用できませんが、実際には本物質は上述の一般的性質に基づいて選択されています。物質クラスレベルでは、小型無機過酸化物およびオキシクロリントートマーは主に研究領域で反応性酸化剤として使用され、大気化学および塩素誘導酸化の機構研究に関心が持たれています。不安定性および危険な反応性のため、日常的な大規模産業用途は稀であり、通常は管理された実験室や専門的な研究環境に限定されます。
典型的な応用例
現時点のデータコンテキストでは実験的に確立された使用プロファイルはありません。化学クラスに一致する典型的かつ一般化された例には、酸化過程の機構解明のためのプローブ、厳格な管理下で実施される探索的合成酸化反応の試薬、大気中の一過性種としての光化学・環境研究における役割が含まれます。
安全性および取扱いの概要
健康および環境リスク
塩素過酸化物は酸化性かつ反応性の化学物質であり、皮膚、眼、粘膜に接触すると急性の刺激性および腐食作用を引き起こす可能性があります。分解または加水分解により塩素含有酸化剤および場合によっては塩素ガスが発生し、分解生成物の吸入は呼吸器系に危険を及ぼします。環境リスクは水生生物に有害な反応性塩素種の生成に起因し、生態系の局所的な酸化ストレスに寄与する可能性があります。エネルギーを伴う分解の可能性があるため、有機物、還元剤、または触媒表面との接触は避ける必要があります。
詳細な危険性、輸送および規制情報については、製品固有の安全データシート（SDS）および現地の法令を参照してください。
保管および取扱いに関する考慮事項
取扱いは不安定な無機過酸化物および反応性ハロゲンオキシ化合物に対する保守的な手順に従うべきです。熱源、強力な還元剤、可燃性物質、有機汚染物質から離れた涼しく通気の良い暗所に保管してください。容器および移送装置は不活性で触媒性金属残留物がないことが望ましく、機械的衝撃および光への曝露を最小限に抑えてください。適切な個人防護具（手袋、眼保護具、必要に応じて呼吸保護具）および工学的管理（局所排気換気、必要に応じて爆発防止装置）を使用してください。漏出や分解事故が発生した場合は、区域を隔離し、非必要人員を避難させ、酸化剤および塩素含有分解生成物に特有の緊急対応手順を参照してください。
