擬ハロゲン

擬ハロゲン(ぎハロゲン、: pseudohalogen)またはプソイドハロゲンは、ハロゲン原子に類似した性質を持つ原子団である。Ps と表される。擬ハロゲンの二量体分子は擬ハロゲン分子 Ps2 と言われる。

擬ハロゲン分子

擬ハロゲンは、ハロゲンと同様に擬ハロゲン化物イオン Psと、二量体分子である擬ハロゲン分子 Ps2 が存在し、互いに酸化還元反応により変換しあう。ただし、アジ化物のように擬ハロゲン化物イオン N3 が存在するものの二量体分子が安定に存在しないものもある。二量体分子は一般的に揮発性が高く、酸化力は電位が示す通り一般的にハロゲンより弱い。

Ps2 + 2 e → 2 Ps(aq)
(CN)2 + 2 e → 2 CN(aq), E°= 0.375 V

二量体である擬ハロゲン分子は、ハロゲンと同様に塩基性水溶液中で不均化するものもある[1]

(CN)2 + 2 OH → CN + OCN + H2O

対称的な擬ハロゲン分子 (Ps-Ps) にはジシアン (CN)2チオシアン (SCN)2セレノシアン (SeCN)2アジドジチオ炭酸 (N3CS2)2 などがあり、対称的な擬ハロゲン錯体にはジコバルトオクタカルボニル Co2(CO)8 がある。これは、仮想的なテトラカルボニルコバルト Co(CO)4 の二量体であると考えることができる。対称的でない擬ハロゲン (Ps-X) にはハロゲン化シアン (ClCN, BrCN, ICN) などがある。しばしば塩化ニトロシル NOCl も擬ハロゲンであると言われることがある。

トリフルオロメチル基も擬ハロゲンと言われ、例えばジメチル水銀は油状液体であるのに対し、ビス(トリフルオロメチル)水銀は水溶性の固体であり、水溶液は電導性を示す[2]

また、超原子であるアルミニウムナノクラスターは振る舞いがハロゲンによく似ており、I3アナログである Al13I2 のようなイオンを形成するため、擬ハロゲンであると考えられる。これは極小スケールでの金属結合の効果に起因している。

擬ハロゲン化物

擬ハロゲン化物(ぎハロゲンかぶつ、: pseudohalide)は、擬ハロゲンがそれ以外の原子団や原子と結合した化合物である。シアン化物イソシアン化物チオシアン化物などがある。対応するアニオンは擬ハロゲン化物イオンと言う。

錯体擬ハロゲン化物にはテトラカルボニルヒドリドコバルト(I) CoH(CO)4 がある。これは溶解度の低さにより、真のハロゲン化水素ほどではないが、十分強い酸である。

擬ハロゲン化物の挙動と化学的特性は、真のハロゲン化物とほとんど同じである。その内部の多重結合は擬ハロゲンの挙動に影響しない。強酸の擬ハロゲン化水素 HPs や、金属と反応して擬ハロゲン化物塩 MPs も形成する。

(I)塩 AgPs、(II)塩 PbPs2水銀(I)塩 Hg2Ps2 などは一般的に水に難溶であり、これらの軟らかい金属イオンと配位結合して錯体を形成しやすい[3]

PsX H+ + Ps
Ag+ + 2 Ps [AgPs2]

有機化合物中において、擬ハロゲノ基は一般的に強力な電子求引基として働く。

擬ハロゲンおよび対応するアニオンと酸

ハロゲン
ハロゲン アニオン E °[4] ハロゲン化水素 pKa
フッ素 F2 F 2.87 V HF 3.17
塩素 Cl2 Cl 1.35828 V HCl −7
臭素 Br2 Br 1.0652 V HBr −9
ヨウ素 I2 I 0.5355 V HI −10
擬ハロゲン
擬ハロゲン アニオン E ° 擬ハロゲン化水素 pKa
ジシアン (CN)2 CN 0.375 V HCN 9.21
オキソシアン (OCN)2(未知) OCN HNCO 3.48
チオシアン (SCN)2 SCN 0.77 V HNCS −1.32
セレノシアン (NCSe)2 SeCN HNCSe
雷酸塩 (CNO)2(未知) CNO HCNO
アジド (N3)2(未知) N3 HN3 4.65
ジコバルトオクタカルボニル [Co(CO)4]2 [Co(CO)4] −0.4 V H[Co(CO)4]

脚注

  1. F.A. コットン, G. ウィルキンソン著, 中原 勝儼訳 『コットン・ウィルキンソン無機化学』 培風館、1987年
  2. 『化学大辞典』 共立出版、1993年
  3. Allen J. Bard, Roger Parsons, Joseph Jordan, Standard Potentials in Aqueous Solution, Marcel Dekker Inc (1985).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.