化合物简介
高碘酸钠是高碘酸的钠盐，有两种形式，偏高碘酸钠（化学式：NaIO4）和原高碘酸钠（化学式：Na5IO6），都可用作有机合成中的氧化剂。 高碘酸钠密度为3.865g/cm3，可溶于水，加热时分解为碘酸钠（NaIO3）和氧气。加入二氧化锰会使分解速度加快。 偏高碘酸钠、偏高碘酸钾和高碘酸的水溶液都可氧化偕二醇、邻多元醇、α-羟基酸、α-二酮、α-氨基酮、1-氨基-2-羟基化合物，使碳-碳键断裂，生成相应的羰基化合物醛酮。反应是定量的，可用于推测反应物的结构。
基本信息
中文名称
高碘酸钠
英文名称
sodium periodate
中文别名
偏高碘酸钠,过碘酸钠
英文别名
sodium,periodate、Sodium periodate
CAS号
7790-28-5
分子式
INaO4
分子量
213.892
精确质量
213.874
PSA
74.27
LOGP
0.4105
编号系统
EINECS号
232-197-6
物化性质
外观与性状
白色至灰白色
密度
3.865
沸点
300°C
熔点
300°C (dec.)(lit.)
水溶解性
80 g/L (20 ºC)
稳定性
Stable. Incompatible with organic materials, combustible materials. Forms explosive mixtures with reducing agents, finely powdered metals, magnesium.
储存条件
库房通风低温干燥,轻装轻卸,与有机物、还原剂、硫、磷易燃物,食品原料分开存放
安全信息
RTECS号
SD4550000
安全说明
S26-S36/37/39-S17
WGK Germany
3
危险类别码
R20/21/22; R36/37/38; R8
危险品运输编码
UN 3087 5.1/PG 2
海关编码
2829900090
危险类别
5.1
包装等级
II
危险品标志
Xn
危险性防范说明
P210; P280; P303 + P361 + P353; P304 + P340 + P310; P305 + P351 + P338; P371 + P380 + P375
危险性描述
H271; H314; H372; H400
危险标志
GHS03, GHS05, GHS08, GHS09
信号词
Danger
生产方法及用途
生产方法
1.氯气氧化法 将碘在水介质中,通入氯气进行氧化生成高碘酸,经分离杂质后,加入氢氧化钠溶液中和至Ph2～3,生成高碘酸钠溶液,再经提纯、分离杂质、蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥,制得高碘酸钠成品,其反应方程式如下:
2.用Na3H2IO6与HNO3反应制取。向100g Na3H2IO6中加200mL水和55mL浓HNO3(过量20%)。如果液体不是澄清透明的,就用磨砂漏斗过滤。将滤液蒸发到开始结晶,然后冷却到20℃。滤出沉淀,用冷水洗涤后在110℃干燥。产量61g,产率84%。
3.采用氯气氧化法 在碱性介质中通入氯气,将碘氧化成高碘酸二氢二钠沉淀,再加硝酸酸化,经浓缩得成品。在氢氧化钠溶液中,通入氯气使碘氧化,生成正高碘酸二氢三钠,其反应式如下: 然后将Na3H2IO6与硝酸反应,反应式如下: 利用NaIO4与NaNO3在水中溶解度的差别,浓缩析出NaIO4结晶,重结晶后可得成品。流程如下:
4.在碘和水的混合物中通入氯气将碘氧化成高碘酸,除去杂质后,加入氢氧化钠进行反应至PH=2～3: 反应结束后过滤,滤液用水浴蒸发浓缩至结晶析出,静置冷却使结晶完全,快速过滤后,用水洗涤结晶至合格,甩干后于110℃干燥,得高碘酸钠。
2.用Na3H2IO6与HNO3反应制取。向100g Na3H2IO6中加200mL水和55mL浓HNO3(过量20%)。如果液体不是澄清透明的,就用磨砂漏斗过滤。将滤液蒸发到开始结晶,然后冷却到20℃。滤出沉淀,用冷水洗涤后在110℃干燥。产量61g,产率84%。
3.采用氯气氧化法 在碱性介质中通入氯气,将碘氧化成高碘酸二氢二钠沉淀,再加硝酸酸化,经浓缩得成品。在氢氧化钠溶液中,通入氯气使碘氧化,生成正高碘酸二氢三钠,其反应式如下: 然后将Na3H2IO6与硝酸反应,反应式如下: 利用NaIO4与NaNO3在水中溶解度的差别,浓缩析出NaIO4结晶,重结晶后可得成品。流程如下:
4.在碘和水的混合物中通入氯气将碘氧化成高碘酸,除去杂质后,加入氢氧化钠进行反应至PH=2～3: 反应结束后过滤,滤液用水浴蒸发浓缩至结晶析出,静置冷却使结晶完全,快速过滤后,用水洗涤结晶至合格,甩干后于110℃干燥,得高碘酸钠。
用途
1.用于陶瓷片纸、印花布、印片纸等丝网印花的制版工艺;在印刷版制造过程中,用于从印刷版底层除去不溶的聚乙烯醇层。
2.医药工业的重要原料,亦用作普通分析试剂及色谱分析试剂。
3.高碘酸钠在有机合成中主要有两种用途:一方面被用作氧化剂;另一方面被用作催化剂。高碘酸钠的氧化反应在水中发生,但是对有机物来说,其不溶于水,因而要用助溶剂。当两相溶液中有由季铵盐或季盐组成的相转移催化剂,或者氧化剂的表面有惰性载体时,氧化反应也可以发生。 高碘酸钠作为一般的氧化剂可以把醇类氧化为羰基化合物 (式1,
式2) 。 高碘酸钠也可以用于断裂二醇化合物并把其氧化为二羰基化合物 (式3,
式4) 。 高碘酸钠甚至把C=C双键断裂氧化为羰基化合物 (
式5) ,它和OsO4连用氧化烯烃称为著名的Lemieux-Johnson试剂 (
式6) 。另外,它的还原产物可以通过高碘酸氧化而重新使用。 硫化物选择性地氧化成亚砜是一个非常重要的反应,因为亚砜是一个在有机合成中非常重要的中间物。它可以在
0 oC的甲醇溶液中与高碘酸钠发生反应。高温或加入过量的高碘酸钠会将硫化物氧化成砜。当有酸性氧化铝或是硅胶时,高碘酸钠可选择性地将硫化物氧化成亚砜 (室温条件下可以得到很高的产率) (式7,
式8) 。相转移催化剂的参与也使硫化物选择性地氧化生成亚砜 (
式9) 。 此外,高碘酸钠可以作为一种廉价的催化剂用于芳基的磺酰化合成 (式10),反应条件非常温和,产率高,反应时间短,选择性好。
4.用作分析试剂和氧化剂。
2.医药工业的重要原料,亦用作普通分析试剂及色谱分析试剂。
3.高碘酸钠在有机合成中主要有两种用途:一方面被用作氧化剂;另一方面被用作催化剂。高碘酸钠的氧化反应在水中发生,但是对有机物来说,其不溶于水,因而要用助溶剂。当两相溶液中有由季铵盐或季盐组成的相转移催化剂,或者氧化剂的表面有惰性载体时,氧化反应也可以发生。 高碘酸钠作为一般的氧化剂可以把醇类氧化为羰基化合物 (式1,
式2) 。 高碘酸钠也可以用于断裂二醇化合物并把其氧化为二羰基化合物 (式3,
式4) 。 高碘酸钠甚至把C=C双键断裂氧化为羰基化合物 (
式5) ,它和OsO4连用氧化烯烃称为著名的Lemieux-Johnson试剂 (
式6) 。另外,它的还原产物可以通过高碘酸氧化而重新使用。 硫化物选择性地氧化成亚砜是一个非常重要的反应,因为亚砜是一个在有机合成中非常重要的中间物。它可以在
0 oC的甲醇溶液中与高碘酸钠发生反应。高温或加入过量的高碘酸钠会将硫化物氧化成砜。当有酸性氧化铝或是硅胶时,高碘酸钠可选择性地将硫化物氧化成亚砜 (室温条件下可以得到很高的产率) (式7,
式8) 。相转移催化剂的参与也使硫化物选择性地氧化生成亚砜 (
式9) 。 此外,高碘酸钠可以作为一种廉价的催化剂用于芳基的磺酰化合成 (式10),反应条件非常温和,产率高,反应时间短,选择性好。
4.用作分析试剂和氧化剂。
