過酸

過酸，英文名稱為peracid，其不僅僅是一種酸性化合物，也是很好的氧化劑，氧化性能好。過酸也是殺菌劑、消毒劑，用於合成環氧化物和羥基化物等。生活中常見的84消毒液就有過酸的成分。過酸結構中一般含有過氧（-O-O-）基團。根據過酸的組成分類，可以分為無機類過酸和有機類過酸。重要的有過二硫酸、過甲酸、過醋酸、過苯甲酸。在一定程度上我們也可以把過氧化氫當成過酸。

過氧酸（鹽）主要由碳族、氮族和氧族元素的含氧酸（鹽）所衍生出。但周期表中，第三至第七族的許多元素皆能生成過氧酸或過氧酸鹽，包括硼、鈾；碳、鍺、錫、鈦、鋯、鉿；氮、磷、砷、釩、鈮、鉭；硫、硒、碲、鉻、鉬、鎢；錳等。

無機過氧酸（鹽）的一些例子有：

• 過一硫酸（H2SO5）

• 過二硫酸（H2S2O8）及其鹽類

• 過硝酸（HNO4）

• 過一磷酸（H3PO5）

• 過二磷酸（H4P2O8）

• 過碳酸鈉

• 過硼酸鈉

除過二硫酸外，大多數的過氧酸皆可由過氧化氫與相應的正酸（或酸酐或其鹽）作用而製得。所有過氧酸或過氧酸鹽用稀硫酸進行酸化時都能放出過氧化氫。

一個檢驗過氧酸及其鹽的方法是 Riesenfeld 反應，即用碳酸氫鈉把30%碘化鉀溶液的pH值調到 7.5～8，然後加入待測試液。若試液含有過氧酸或過氧酸鹽，則在條件下即將碘化鉀氧化為碘單質。

有機過氧酸一般是有機酸中的 －OH 被 －OOH 替換后形成的化合物，即過氧化氫中的一個氫原子被醯基所取代后形成的化合物。最常見的有機過氧酸是過氧羧酸，通式為 R-C(O)-O-OH。它又可大致分為脂肪族有機過氧酸以及芳香族和環狀有機過氧酸兩類。

有機過氧酸的一些例子有：

• 過氧甲酸

• 過氧乙酸

• 過氧三氟乙酸

• 過氧丙酸

• 過氧丁酸

• 過氧異戊酸

• 長鏈過氧脂肪酸

• 過氧苯甲酸

• 間氯過氧苯甲酸

• 硝基過氧苯甲酸

• 單過氧鄰苯二甲酸

1、脂肪族過氧酸最普遍和成熟的製備方法，是用30～98%濃度的過氧化氫與羧酸在酸催化下反應製取。這個方法最早是由 D'Ans 等人在20世紀初為製備短鏈水溶性過氧酸而研製開發的。水溶性羧酸在酸催化劑存在下，與過氧化氫充分混合即可得到相應的過氧酸。酸性催化劑最好是硫酸或磺酸型離子交換樹脂，但酸性較強的羧酸如甲酸在不存在酸催化劑的條件下，也會很快與過氧化氫發生反應。這是一個可逆反應，工程上一般用真空恆沸氣提方法將反應產生的水帶走，使產率增高。有時也加入金屬失活劑或穩定劑以減少過氧酸的分解。

對於芳香族過氧羧酸來說，芳香酸一般與過氧化氫相互不溶，故難以發生反應。而且若向其中加入硫酸，常會引起劇烈的芳環氧化反應而易發生事故。1970年代時誕生了一種新的合成工藝，即先將反應物用水稀釋，並加入甲磺酸進行反應，接著用苯萃取和水洗，以除去過量的甲磺酸和過氧化氫，這樣就可以直接得到芳香過氧酸溶液。這種方法也適用於一些不溶於水的芳香過氧酸的製取。

2、一些芳香過氧酸也可以通過液相中芳香醛的自由基引發的自氧化反應來製備。

3、通過有機過氧化物在強鹼存在下水解來製備相應的過氧酸。這是一種較為古老的方法，但迄今為止僅用於一些芳香過氧酸的製備。

4、酸酐與30～98.5%濃度的過氧化氫反應生成過氧酸。此法用於製取單過氧鄰苯二甲酸。

5、醯鹵、過氧化鈉或過氧化氫與鹼反應生成過氧酸。

6、硼酸與羧酸酐與過氧化氫作用，得到很高產率的無水過氧酸。這種方法可用於製備過氧乙酸、過氧丙酸、過氧丁酸、過氧硬脂酸和過氧棕櫚酸等。

7、過硼酸鈉與酸酐（或二乙酸乙醯過氧化物）作用生成過氧乙酸和單過氧苯二酸。

8、乙烯酮與過氧化氫作用得到過氧化物。工業上用這種方法製取無水過氧乙酸已獲得成功。

9、臭氧催化下，經過紫外線引發，通過羧酸與氧氣反應直接合成過氧酸。

10、臭氧化物與脂肪族羧酸作用並經溶劑分解得到過氧酸。

用途：有機過氧酸是烯烴環氧化反應、Baeyer-Villiger氧化重排反應、硫醚氧化等其他氧化反應中的試劑。

在三頸瓶中加入適量的氫氧化鉀、蒸餾水，開啟攪拌器使鹼溶解，加入相關的穩定劑。等溫度無明顯的變化后（室溫）緩慢加入雙氧水（濃度為30%）和甲醇，期間溫度不超過20℃，等溫度降下后一次性加入間氯苯甲醯氯溶於氯仿中的溶液，快速攪拌，反應溫度上升至20度以上，繼續反應十分鐘；降溫，加入20%左右的鹽酸，酸化至pH為4左右；倒入分液漏斗中，分出有層，經蒸餾水洗滌兩次，出去鹽分，得到間氯過氧苯甲酸的氯仿溶液，水層可用氯仿萃取1至2次。用碘量法測試氯仿溶液中所含過氧化物。