查看“︁过氧磷酸”︁的源代码

{{Chembox
| NameEn= Peroxymonophosphoric acid
| ImageFile      = Peroxomonophosphoric acid structure01.svg
| OtherNames     = {{Unbulleted list|单过氧磷酸|PMPA|过磷酸}}
| IUPACName      = peroxyphosphoric acid
| SystematicName = (dioxidanido)dihydroxidooxidophosphorus
| Section1       = {{Chembox Identifiers
| CASNo = 13598-52-2
| CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
| ChemSpiderID = 4885506
| PubChem = 6326786
| ChEBI = 29282
| ChEMBL = 1162310
| StdInChI=1S/H3O5P/c1-5-6(2,3)4/h1H,(H2,2,3,4)
| StdInChIKey = MPNNOLHYOHFJKL-UHFFFAOYSA-N
| InChI = InChI=1S/H3O5P/c1-5-6(2,3)4/h1H,(H2,2,3,4)
| SMILES = OOP(=O)(O)O
}}
| Section2       = {{Chembox Properties
| Formula = H<sub>3</sub>PO<sub>5</sub>
| MolarMass = 114.00
| Appearance = 无色液体
| SolubleOther = 可溶于[[乙腈]]和[[1,4-二氧六环]]
| pKa = 0.92±0.10（25 °C）<ref>Calculated using Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V11.02 (© 1994-2021 ACD/Labs). Retrieved from SciFinder. [2021-09-07].</ref>
}}
| Section8       = {{Chembox Related
| OtherCpds = [[过氧焦磷酸]]<br>[[磷酸]]
}}
}}

'''过氧磷酸'''，化学式 {{Chem2|H3PO5}}，是一种[[磷]]的[[含氧酸]]，易溶于水。它是两种磷的过氧酸之一，另一种是[[过氧焦磷酸]]。

== 历史==
两种磷的过氧酸都是在1910年由Julius Schmidlin和Paul Massini通过[[五氧化二磷]]与高浓度[[过氧化氢]]之间的反应首次合成并表征的。<ref>{{Cite journal|last1=Schmidlin|first1=Julius|last2=Massini|first2=Paul|date=1910|title=Phosphormonopersäure und Überphosphorsäure|journal=[[Ber. Dtsch. Chem. Ges.]]|volume=43|issue=1|pages=1162–1171|doi=10.1002/cber.191004301195|url=https://zenodo.org/record/1426385}}</ref>不过，这个反应非常剧烈，很难控制。除了五氧化二磷之外，还报道了从[[偏磷酸]]和[[焦磷酸]]开始合成的方法。

: <chem>P2O5 + 2H2O2 + H2O -> 2H3PO5 
</chem>
: <chem>H4P4O12 + 4H2O2 -> 4H3PO5
</chem>
: <chem>H4P2O7 + H2O2 -> H3PO5 + H3PO4 
</chem>

Gerrit Toennies 在1937年描述了一种通过引入惰性溶剂[[乙腈]]来制备过氧磷酸的不太剧烈的方法。该方法被证明不适用于[[乙醚]]或[[异戊醇]]溶剂。<ref name="Toennies">{{Cite journal|last=Toennies|first=Gerrit|date=1937|title=A New Method for the Preparation of Permonophosphoric Acid|journal=[[J. Am. Chem. Soc.]]|volume=59|issue=3|pages=555–557|doi=10.1021/ja01282a037}}</ref>

== 制备==
过氧磷酸最广泛使用的制备方法是将过氧焦磷酸盐在强酸如高氯酸中水解。<ref name=":0">{{Cite journal|last1=Zhu|first1=Tian|last2=Chang|first2=Hou-Min|last3=Kadia|first3=John F.|date=2003|title=A New Method for the Preparation of Peroxymonophosphoric Acid|journal=[[Can. J. Chem.]]|volume=81|issue=2|pages=156–160|doi=10.1139/v03-010}}</ref>它的前体过氧焦磷酸盐则可以通过电解磷酸盐而成。<ref name=":1">{{Cite book|last1=Harald|first1=Jakob|title=[[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry]]|last2=Leininger|first2=Stefan|last3=Lehmann|first3=Thomas|last4=Jacobi|first4=Sylvia|last5=Gutewort|first5=Sven|publisher=Wiley‐VCH Verlag|year=2007|isbn=9783527306732|pages=310–311|chapter=Peroxo Compounds, Inorganic|doi=10.1002/14356007.a19_177.pub2}}</ref>

:<chem>P2O8^4- + H2O ->[\atop\ce{HClO_4}] {H3PO5} + H3PO4 
</chem>
它也可以由五氧化二磷与高浓度过氧化氢在乙腈或[[四氯化碳]]等惰性溶剂中反应而成。<ref name=":0" />

: <chem>P4O10 + 4H2O2 + 2H2O -> 4H3PO5 
</chem>

== 性质==
[[File:Peroxomonophosphoric_acid_structure02.svg|thumb|189x189px|H<sub>3</sub>PO<sub>5</sub>的结构，有分子内氢键]]
过氧磷酸是一种无色的黏液体。它被分子内氢键稳定化。<ref name=":2">{{Cite book|last1=Rao|first1=A. Somasekar|title=[[Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis]]|last2=Mohan|first2=H. Rama|publisher=John Wiley & Sons|year=2001|isbn=9780470842898|chapter=Monoperoxyphosphoric Acid|doi=10.1002/047084289X.rm287m}}</ref>过氧磷酸是三元酸，酸度系数 pK<sub>a1</sub> = 1.1、pK<sub>a2</sub> = 5.5 和pK<sub>a3</sub> = 12.8。在水溶液中，它会缓慢水解成过氧化氢和磷酸。<ref name=":3">{{Cite journal|last1=Battaglia|first1=Charles J.|last2=Edwards|first2=John O.|date=1965|title=The Dissociation Constants and the Kinetics of Hydrolysis of Peroxymonophosphoric Acid|journal=[[Inorg. Chem.]]|volume=4|issue=4|pages=552–558|doi=10.1021/ic50026a024}}</ref>

: <chem>H3PO5 + H2O -> H3PO4 + H2O2 </chem>

过氧磷酸水解的半衰期取决于 pH 值和温度，在 35 °C 下约为 31 小时，在 61 °C 下约为 2.5 小时。<ref name=":3" />它的乙腈溶液也会缓慢降解，在 5°C 下储存 26 天后会损失 30% 的活性氧。<ref name=":2" />相对稳定的过氧磷酸盐可以由[[中和反应]]产生，例如和[[氢氧化钾]]反应产生吸湿性的过氧磷酸二氢钾 KH<sub>2</sub>PO<sub>5</sub>。<ref name=":1" />

== 用途和反应==
过氧磷酸在有机合成中用作亲电试剂，用于氧化[[烯烃]]、[[炔烃]]、[[芳香族化合物]]和[[胺]]。由于它的强酸性，它只能制备相对对酸稳定的环氧化物，例如从(E)-二苯基乙烯制备(E)-二苯基环氧乙烷。不太稳定的环氧化物被裂解或进一步反应，它和[[环己烯]]、[[苯乙烯]]和[[α-甲基苯乙烯]]的反应不会形成可分离的环氧化物。在苯乙烯和α-甲基苯乙烯的情况下，酸催化的烷基迁移导致主要产物分别为[[苯乙酸]]和2-苯基丙酸。<ref>{{Cite journal|last1=Ogata|first1=Yoshiro|last2=Tomizawa|first2=Kohtaro|last3=Ikeda|first3=Toshiyuki|date=1979|title=Oxidation of trans-Stilbene with Peroxymonophosphoric Acid|journal=[[J. Org. Chem.]]|volume=44|issue=14|pages=2362–2364|doi=10.1021/jo01328a006}}</ref>
[[File:Peroxomonophosphoric_acid_reaction01.svg|alt=|center|frameless|400x400px]]
过氧磷酸在室温下氧化[[二苯基乙炔]]会产生[[二苯基乙二酮]]，可能通过了一个[[环氧乙烯]]衍生物中间体。<ref>{{Cite journal|last1=Ogata|first1=Yoshiro|last2=Sawaki|first2=Yasuhiko|last3=Ohno|first3=Takashi|date=1982|title=Mechanism for Oxidation of Phenylacetylenes with Peroxymonophosphoric acid. Oxirene as an Intermediate Inconvertible to Ketocarbene|journal=[[J. Am. Chem. Soc.]]|volume=104|issue=1|pages=216–219|doi=10.1021/ja00365a039}}</ref>
[[File:Peroxomonophosphoric_acid_reaction02.svg|center|frameless|alt=|400x400px]]
过氧磷酸是芳香环羟基化的有效试剂。在室温下，它可以在四小时内把[[均三甲苯]]羟基化成[[2,4,6-三甲基苯酚]]。<ref>{{Cite journal|last1=Ogata|first1=Yoshiro|last2=Sawaki|first2=Yasuhiko|last3=Tomizawa|first3=Kohtaro|last4=Ohno|first4=Takashi|date=1981|title=Aromatic Hydroxylation with Peroxymonophosphoric Acid|journal=[[Tetrahedron (journal)|Tetrahedron]]|volume=37|issue=8|pages=1485–1486|doi=10.1016/S0040-4020(01)92087-3}}</ref>
[[File:Peroxomonophosphoric_acid_reaction03.svg|center|frameless|alt=|329x329px]]
在[[拜耳－维立格氧化反应]]中，过氧磷酸是一种有效的氧化剂。[[苯乙酮]]衍生物可以在 30 °C 下以高产率转化为相应的苯乙酸酯。与使用[[过氧苯甲酸]]来氧化相比，反应速率大约高出100倍。<ref>{{Cite journal|last1=Ogata|first1=Yoshiro|last2=Tomizawa|first2=Kohtaro|last3=Ikeda|first3=Toshiyuki|date=1978|title=Kinetics of the Baeyer-Villiger Reaction of Acetophenones with Permonophosphoric Acid|journal=[[J. Org. Chem.]]|volume=43|issue=12|pages=2417–2419|doi=10.1021/jo00406a025}}</ref>
[[File:Peroxomonophosphoric_acid_reaction04.svg|center|frameless|alt=|367x367px]]
芳香叔胺如[[N,N-二甲基苯胺]]会被氧化成[[氧化胺]]。<ref>{{Cite journal|last1=Ogata|first1=Yoshiro|last2=Tomizawa|first2=Kohtaro|last3=Morikawa|first3=Takashi|date=1979|title=Kinetics of the Peroxymonophosphoric Acid Oxidation of Aromatic Amines|journal=[[J. Org. Chem.]]|volume=44|issue=3|pages=352–355|doi=10.1021/jo01317a009}}</ref>
[[File:H3PO5_amine_oxidation.svg|center|frameless|280x280px]]
用过氧磷酸氧化[[四氢呋喃|THF]]会产生[[γ-丁内酯]]。<ref name=":2" />

== 参考资料==
<references />

[[Category:过氧酸]]
[[Category:磷的含氧酸]]
[[Category:无机酸]]
[[Category:1910年代发现的物质]]