无机化学中的脱水缩合反应
2015-02-13陈亚光
大学化学 2015年2期
陈亚光
(东北师范大学化学学院 吉林长春130024)
两个或多个分子通过官能团的变化结合成一个新的分子并释放出小分子(水,氯化氢、甲醇或乙酸等)的反应称为缩合反应(condensation reaction)。当释放出的小分子是水分子时,称为脱水缩合反应。由缩合反应得到的新分子中反应物分子的单元数称为缩合度(condensation degree)。在有机化学反应中的缩合反应多达十余种,然而在无机化学领域中,脱水缩合反应很少被系统讨论。
1 缩合反应的分类
在周期表中,一些非金属元素和过渡金属元素的最高氧化数含氧酸可以发生分子间的脱水缩合反应。

根据缩合反应产物的缩合度和产物的状态可以将无机化学中的脱水缩合反应分为3类:低缩反应,簇缩反应和高缩反应。低缩反应是指缩合度较小的缩合反应,如焦磷酸、二硅酸、重铬酸等的生成反应;高缩反应是指缩合度很大甚至达到无限的缩合反应,如一维的聚硅酸阴离子链、二维的聚硅酸阴离子以及聚磷酸阴离子链的生成反应。硅酸和磷酸的聚合度都可以达到无限大。簇缩反应则顾名思义,生成的缩合产物是由有限个原子构成的簇状阴离子,如硼砂的阴离子、十钒酸阴离子、十铌酸阴离子、八钼酸阴离子。表1汇总了能发生脱水缩合反应的无机含氧酸的最高缩合度和缩合产物。

表1 无机含氧酸的缩合度和缩合产物
无机含氧酸能否发生缩合反应与以下一些因素有关:
(1)含氧酸分解产物的挥发性:例如H2CO3分解为CO2,H4SiO4的最终分解产物为SiO2,HNO3分解为NO、NO2,H3PO4分解为玻璃态的P2O5等。……
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