重水素と酸化剤について

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このQ&Aのポイント
  • 重水素（Ｄ）は通常の水素とは異なる働きをする化学反応において用いられます。
  • 水はＨ-Ｏ-Ｄのように、重水素と軽水素が同時に化合物を形作ることがあります。
  • 酸化剤の過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ4）はＯＨ－とＨ3Ｏ＋中で反応が異なります。ＯＨ－中では二重結合が開き、同じ向きからＯＨ－が付加します。Ｈ3Ｏ＋中では二重結合が外れ、酸素が付加します。
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重水素を用いた化学反応＋酸化剤について

Ｑ1． 通常の水素と異なり、中性子を含む重水素Ｄがありますが、 これは化学反応において通常の水素と異なる働きをするのでしょうか？ それとも、全く同じように扱ってよいのでしょうか？ 水とすればＨ-Ｏ-Ｄのように、重水素と軽水素が同時に化合物を形作ることはあるのでしょうか？ Ｑ２． 酸化剤として過マンガン酸カリウムＫＭｎＯ4があります。 ＯＨ－とＨ3Ｏ＋中では反応が異なるらしいのですが、どのように変わるのでしょうか？ 二重結合を持つ有機物ではＯＨ－中では二重結合が開き同じ向きからＯＨ－が付加する。 Ｈ3Ｏ＋中では二重結合が外れ、酸素が付加する。 って聞いたのですが、いまいちメカニズムが理解できません。 説明しにくいのでしたら、何か参考文献を教えていただけませんか？

  • 化学
  • 回答数4
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質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.4

　Ｑ２。アルカリ性での過マンガン酸と二重結合の反応では、過マンガン酸が二重結合に付加して遷移状態として五員環の化合物を形成します。 ┌Ｏ－Ｃ－Ｃ－Ｏ┐ └－－Ｍｎ－－－┘ ついで、Ｏ－Ｍｎの結合が切れることで生成物になります。 Synthesis 1987, 86-96. が参考文献。 　酸性でも同様の遷移状態をとっていて切れる場所が違うだけだと思うのですが、教科書にははっきり書いていないので推測です。（ベンゼン中クラウン共存下で制御できるので多分合っている。） 　ちなみに「Fieser and Fieser's Reagents for Organic Synthesis」なら載っているかもしれません。調べてみてください。（いま手元にないので、、） 　 　

hitaya
質問者

お礼

ありがとうございます。 大変参考になりました。

その他の回答 (3)

  • atching
  • ベストアンサー率17% (21/118)
回答No.3

Ｑ１の補足ですが、重水素と軽水素では化学反応の速度が異なります。通常の生物は重水素の中ではいきることができません。

  • dragon-2
  • ベストアンサー率48% (117/243)
回答No.2

Ｑ1． ＞これは化学反応において通常の水素と異なる働きをするのでしょうか？ 　化学反応では同じと扱って可能です。質量が異なるだけです。 ＞水とすればＨ-Ｏ-Ｄのように、重水素と軽水素が同時に化合物を形作ることはあるのでしょうか？ 　はい、Ｈ－Ｏ－Ｄ、Ｄ－Ｏ－Ｄもあります。 　酸素にも16Ｏ、17Ｏ、18Ｏの同位体が存在しますから、天然の水分子には９種類のものがあるのです。 Ｑ２．についてはちょっと分かりませんが、 　参考のため、酸性溶液中での酸化作用の式 　MnO4+ ＋ 5e- ＋ 8H+ → Mn2+ ＋ 4H2O 　なんですが、通常は左辺の H+ の存在で、酸化反応を起こさせるのですが、 　アルカリ溶液中での酸化反応の式は知りません。 　中途半端でごめん。 　

noname#211914
noname#211914
回答No.1

直接的な回答ではありませんが、以下の成書は参考になりますでしょうか？ -------------------------------- 生体系の水／上平恒，逢坂昭／講談社／１９８９．５　 生命からみた水／上平恒／共立出版／１９９０．７　 水とはなにか／上平恒／講談社／１９７７．１０　 水の分子工学／上平恒／講談社／１９９８．４　 水の分子生理／上平恒，多田羅恒雄／メディカル・サイエン…／１９９８．１１ 重水素およびトリチウムの分離／中根良平∥〔ほか〕編…／学会出版センター／１９８２．２ -------------------------------- ご参考まで。

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