망가나이트

Manganate
망간산염의 구조

무기명칭에서 망간산은 중앙 원자로서 망간을 가진 음전하 분자 실체다.[1]그러나 이 명칭은 보통 +6 산화 상태의 망간을 함유하고 있기 때문에 망간산염(VI)이라고도 알려진 테트라옥시도망간산염(2-) 음이온(MnO2−
4)을 가리키는 데 사용된다.[1]망간산염은 유일하게 알려진 망간 화합물이다.[2]

그 외 망간산염은 저당간산염 또는 망간산염(V), 과망간산염3−
4 또는 망간산염(VII−
4), 디망간산염 또는 디망간산염(III) MnO
26−
6 등이 있다.

망간산염(A managanate.IV4−
4) 음이온 MnO는 과망간산염의 희석 용액의 무선 분해를 통해 준비되었다.[3][4]희석용액에서는 단핵으로, 자외선에 강한 흡수를 보이고 650nm에서는 약한 흡수를 보인다.[3]

구조

망간산염(VI) 이온 함유 용액

망간산염(VI) 이온은 사면체로서, 황산염이나 색산과 유사하다. 실제로 망간산염은 황산염과 색산으로 등위구조화된 경우가 많은데, 이는 1831년 에일하르트 미첼리치가 처음 주목한 사실이다.[5]망간-산소 간 거리는 165.9로 과망간산염보다 약 3pm 길다.[5]d이온으로서1 파라마그네틱이지만, 어떤 얀-텔러 왜곡도 X선 결정학에 의해 검출되기에는 너무 작다.[5]망가나이트는 짙은 녹색으로, 가시 흡수 최대치는 λmax = 606nm( ( = 1710dm3 mol−1 cm−1)이다.[6][7]라만 스펙트럼도 보고됐다.[8]

준비

나트륨과 망간산칼륨은 보통 수산화물의 농축액(5~10M)에 등가 과망간산염을 24시간[6] 교반하거나 가열하여 실험실에서 제조한다.[9]

4 MnO−
4 + 4 OH− → 4 MnO2−
4 + 2 H2O + O2

망간산칼륨은 과망간산칼륨의 매개체로 질산칼륨이나 공기로 녹인 수산화칼륨에 이산화망간을 녹여 산업적으로 준비한다.[2]

2 MnO2 + 4 OH− + O2 → 2 MnO2−
4 + 2 H2O

불균형

망간산염은 수성 용액의 가장 알칼리성을 제외하고는 모두 불균형 쪽으로 불안정하다.[2]궁극적인 생산물은 과망간산염과 이산화망간이지만, 키네틱스는 복잡하고 메커니즘은 양성자 및/또는 망간(V)종을 포함할 수 있다.[10][11]

사용하다

망가네이트, 특히 불용성 바륨망가네이트, BaMnO는4 유기합성에서 산화제로 사용되어 왔다: 그것들은 일차 알코올을 알데히드로 산화한 다음 카복실산에 산화하고, 이차 알코올은 케톤에 산화할 것이다.[12][13]또한 하이드라존을 디아조 화합물로 산화시키는 데 망가네이트 바륨이 사용되었다.[14]

관련 화합물

망간산염은 공식적으로 가상의 망간산 HMnO의
2
4 결합기지로, 급격한 불균형 때문에 형성될 수 없다.그러나 두 번째 산 분해 상수는 펄스 무선 분해 기법에 의해 추정되었다.[3]

HMnO−
4 ⇌ MnO2−
4 + H+ pKa = 7.4 ± 0.1

망간인

"망가나이트"라는 이름은 이전에 음이온 MnO를3−
3 함유하고 있다고 믿었던 화합물에 사용되며 망간은 +3 산화 상태에 있다.그러나 이들 '망간산염'은 대부분 이산산소를 함유하지 않고 페로브스카이트(LaMnOIII3, CaMnOIV3), 스피넬(LiMnOIII,IV
24) 또는 염화나트륨(LiMnOIII2, NaMnOIII2) 구조와 혼합한 산화물이다.

한 가지 예외는 이산 MnO26−
6 음이온이 포함된 디망간산칼륨(III), KMnO이다626.[15]

참조

  1. ^ a b 국제 순수 및 응용 화학 연합(2005년).무기 화학 명명법 (IUPAC 권고 2005).케임브리지 (영국): RSC-IUPAC. ISBN0-85404-438-8. 페이지 74–75, 77–78, 313, 338.전자 버전..
  2. ^ a b c Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey (1980), Advanced Inorganic Chemistry (4th ed.), New York: Wiley, p. 746, ISBN 0-471-02775-8.
  3. ^ a b c Rush, J. D.; Bielski, B. H. J. (1995), "Studies of Manganate(V), -(VI), and -(VII) Tetraoxyanions by Pulse Radiolysis. Optical Spectra of Protonated Forms", Inorg. Chem., 34 (23): 5832–38, doi:10.1021/ic00127a022
  4. ^ Lee, Donald G.; Chen, Tao (1989), "Oxidation of hydrocarbons. 18. Mechanism of the reaction between permanganate and carbon-carbon double bonds", J. Am. Chem. Soc., 111 (19): 7534–38, doi:10.1021/ja00201a039.
  5. ^ a b c Palenik, Gus J. (1967), "Crystal structure of potassium manganate", Inorg. Chem., 6 (3): 507–11, doi:10.1021/ic50049a016.
  6. ^ a b Carrington, A.; Symons, M. C. R. (1956), "Structure and reactivity of the oxy-anions of transition metals. Part I. The manganese oxy-anions", J. Chem. Soc.: 3373–80, doi:10.1039/JR9560003373
  7. ^ Lee, Donald G.; Chen, Tao (1993), "Reduction of manganate(VI) by mandelic acid and its significance for development of a general mechanism of dationoxin of organic compounds by high-valent transition metal oxides", J. Am. Chem. Soc., 115 (24): 11231–36, doi:10.1021/ja00077a023.
  8. ^ Juberta, A. H.; Varettia, E. L. (1982), "Normal and resonance Raman spectra of some manganates", J. Mol. Struct., 79 (1–2): 285–88, Bibcode:1982JMoSt..79..285J, doi:10.1016/0022-2860(82)85067-9
  9. ^ Nyholm, R. S.; Woolliams, P. R. (1968), "Manganates(VI)", Inorg. Synth., 11: 56–61
  10. ^ Sutter, Joan H.; Colquitt, Kevin; Sutter, John R. (1974), "Kinetics of the disproportionation of manganate in acid solution", Inorg. Chem., 13 (6): 1444–46, doi:10.1021/ic50136a037.
  11. ^ Sekula-Brzezińska, K.; Wrona, P. K.; Galus, Z. (1979), "Rate of the MnO4−/MnO42− and MnO42−/MnO43− electrode reactions in alkaline solutions at solid electrodes", Electrochim. Acta, 24 (5): 555–63, doi:10.1016/0013-4686(79)85032-X.
  12. ^ Procter, G.; Ley, S. V.; Castle, G. H. (2004), "Barium Manganate", in Paquette, L. (ed.), Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, New York: Wiley, doi:10.1002/047084289X, hdl:10261/236866, ISBN 9780471936237.
  13. ^ Firouzabadi, Habib; Mostafavipoor, Zohreh (1983), "Barium Manganate. A Versatile Oxidant in Organic Synthesis", Bull. Chem. Soc. Jpn., 56 (3): 914–17, doi:10.1246/bcsj.56.914.
  14. ^ Guziec, Frank S., Jr.; Murphy, Christopher J.; Cullen, Edward R. (1985), "Thermal and photochemical studies of symmetrical and unsymmetrical dihydro-1,3,4-selenadiazoles", J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1: 107–13, doi:10.1039/P19850000107
  15. ^ Brachtel, G.; Hoppe, R. (1976), "Das erste Oxomanganat(III) mit Inselstruktur: K6[Mn2O6]", Naturwissenschaften, 63 (7): 339, Bibcode:1976NW.....63..339B, doi:10.1007/BF00597313, S2CID 45344152.