Ортоугольная кислота

Ортоугольная кислота
Ортоугольная кислота
Общие
Систематическое; наименование	Ортоу́гольная кислота́
Хим. формула	H4CO4
Рац. формула	H4CO4
Физические свойства
Состояние	разлагается, в свободном состоянии не существует
Молярная масса	80,04036 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS	463-84-3
PubChem	9547954
SMILES	C(O)(O)(O)O
InChI	InChI=1S/CH4O4/c2-1(3,4)5/h2-5H RXCVUXLCNLVYIA-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	7826887
Безопасность
Предельная концентрация	20 мг/дм³
ЛД50	5000 мг/кг
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
	Медиафайлы на Викискладе

Ортоу́гольная кислота, также метантетрол — гипотетическая четырёхосновная кислота H₄CO₄, соответствующая угольному ангидриду CO₂ или гидратированной угольной кислоте.

В индивидуальном состоянии не получена ввиду крайней нестабильности, однако известны её производные (ортокарбонаты) — соли и эфиры.

Свойства

Ортоугольная кислота ещё не была синтезирована в свободном состоянии. Согласно расчётам, она крайне нестабильна и сразу распадается:

{\ce {H4CO4 -> CO2 ^ + 2 H2O}}

Производные

Хотя ортоугольная кислота гипотетическая, её производные могут быть выделены в свободном состоянии.

Соли ортоугольной кислоты

В 2020 году путём синтеза при высоком давлении был получен ортокарбонат кальция (Ca₂CO₄), в 2021 году — ортокарбонат стронция (Sr₂CO₄)^[1]^[2]^[3]. Ортокарбонат стронция устойчив при атмосферном давлении. Ортокарбонат-ион, как и ортонитрат-ион, имеет тетраэдрическую структуру. Расстояние C-O составляет 1,41 Å.^[4] Оксид-ортокарбонат тристронция (Sr₃[CO₄]O) также устойчив при атмосферном давлении.^[5]

Эфиры ортоугольной кислоты

Общая формула ортокарбонатов — C(OR)₄.

Эфиры ортоугольной кислоты были синтезированы ещё в середине XIX века взаимодействием хлорпикрина с алкоголятами натрия в спиртовых растворах:

{\ce {CCl3NO2 + 4 RONa -> C(OR)4 + 3 NaCl + NaNO2}}

Применение

Производные H₄CO₄ из-за своей крайней нестойкости не нашли широкого применения.

Безопасность

Из-за неизученных свойств кислоты неизвестна её токсичность.

См. также

Ортоэфиры
Пироугольная кислота
Диоксид углерода

Примечания

↑ Sagatova, Dinara; Shatskiy, Anton; Sagatov, Nursultan; Gavryushkin, Pavel N.; Litasov, Konstantin D. (2020). Calcium orthocarbonate, Ca₂CO₄-Pnma: A potential host for subducting carbon in the transition zone and lower mantle. Lithos. 370–371: 105637. Bibcode:2020Litho.37005637S. doi:10.1016/j.lithos.2020.105637. ISSN 0024-4937. S2CID 224909120.
↑ Binck, Jannes; Laniel, Dominique; Bayarjargal, Lkhamsuren; Khandarkhaeva, Saiana; Fedotenko, Timofey; Aslandukov, Andrey; Milman, Victor; Glazyrin, Konstantin; Milman, Victor; Chariton, Stella; Prakapenka, Vitali B.; Dubrovinskaia, Natalia; Dubrovinsky, Leonid; Winkler, Björn (2022). Synthesis of calcium orthocarbonate, Ca2CO4-Pnma at P-T conditions of Earth's transition zone and lower mantle. American Mineralogist. 107 (3): 336–342. Bibcode:2022AmMin.107..336B. doi:10.2138/am-2021-7872. S2CID 242847474.
↑ Laniel, Dominique; Binck, Jannes; Winkler, Björn; Vogel, Sebastian; Fedotenko, Timofey; Chariton, Stella; Prakapenka, Vitali; Milman, Victor; Schnick, Wolfgang; Dubrovinsky, Leonid; Dubrovinskaia, Natalia (2021). Synthesis, crystal structure and structure–property relations of strontium orthocarbonate, Sr₂CO₄. Acta Crystallographica Section B. 77 (1): 131–137. Bibcode:2021AcCrB..77..131L. doi:10.1107/S2052520620016650. ISSN 2052-5206. PMC 7941283.
↑ Spahr, Dominik; Binck, Jannes; Bayarjargal, Lkhamsuren; Luchitskaia, Rita; Morgenroth, Wolfgang; Comboni, Davide; Milman, Victor; Winkler, Björn (2021-04-04). Tetrahedrally Coordinated sp³-Hybridized Carbon in Sr₂CO₄ Orthocarbonate at Ambient Conditions. Inorganic Chemistry. 60 (8): 5419–5422. doi:10.1021/acs.inorgchem.1c00159. PMID 33813824.
↑ Spahr, Dominik; König, Jannes; Bayarjargal, Lkhamsuren; Gavryushkin, Pavel N.; Milman, Victor; Liermann, Hanns-Peter; Winkler, Björn (2021-10-04). Sr 3 [CO 4 ]O Antiperovskite with Tetrahedrally Coordinated sp 3 -Hybridized Carbon and OSr 6 Octahedra. Inorganic Chemistry. 60 (19): 14504–14508. doi:10.1021/acs.inorgchem.1c01900. PMID 34520201. S2CID 237514625.

[SagatovaShatskiy2020-1] Sagatova, Dinara; Shatskiy, Anton; Sagatov, Nursultan; Gavryushkin, Pavel N.; Litasov, Konstantin D. (2020). Calcium orthocarbonate, Ca₂CO₄-Pnma: A potential host for subducting carbon in the transition zone and lower mantle. Lithos. 370–371: 105637. Bibcode:2020Litho.37005637S. doi:10.1016/j.lithos.2020.105637. ISSN 0024-4937. S2CID 224909120.

[2] Binck, Jannes; Laniel, Dominique; Bayarjargal, Lkhamsuren; Khandarkhaeva, Saiana; Fedotenko, Timofey; Aslandukov, Andrey; Milman, Victor; Glazyrin, Konstantin; Milman, Victor; Chariton, Stella; Prakapenka, Vitali B.; Dubrovinskaia, Natalia; Dubrovinsky, Leonid; Winkler, Björn (2022). Synthesis of calcium orthocarbonate, Ca2CO4-Pnma at P-T conditions of Earth's transition zone and lower mantle. American Mineralogist. 107 (3): 336–342. Bibcode:2022AmMin.107..336B. doi:10.2138/am-2021-7872. S2CID 242847474.

[LanielBinck2021-3] Laniel, Dominique; Binck, Jannes; Winkler, Björn; Vogel, Sebastian; Fedotenko, Timofey; Chariton, Stella; Prakapenka, Vitali; Milman, Victor; Schnick, Wolfgang; Dubrovinsky, Leonid; Dubrovinskaia, Natalia (2021). Synthesis, crystal structure and structure–property relations of strontium orthocarbonate, Sr₂CO₄. Acta Crystallographica Section B. 77 (1): 131–137. Bibcode:2021AcCrB..77..131L. doi:10.1107/S2052520620016650. ISSN 2052-5206. PMC 7941283.

[4] Spahr, Dominik; Binck, Jannes; Bayarjargal, Lkhamsuren; Luchitskaia, Rita; Morgenroth, Wolfgang; Comboni, Davide; Milman, Victor; Winkler, Björn (2021-04-04). Tetrahedrally Coordinated sp³-Hybridized Carbon in Sr₂CO₄ Orthocarbonate at Ambient Conditions. Inorganic Chemistry. 60 (8): 5419–5422. doi:10.1021/acs.inorgchem.1c00159. PMID 33813824.

[5] Spahr, Dominik; König, Jannes; Bayarjargal, Lkhamsuren; Gavryushkin, Pavel N.; Milman, Victor; Liermann, Hanns-Peter; Winkler, Björn (2021-10-04). Sr 3 [CO 4 ]O Antiperovskite with Tetrahedrally Coordinated sp 3 -Hybridized Carbon and OSr 6 Octahedra. Inorganic Chemistry. 60 (19): 14504–14508. doi:10.1021/acs.inorgchem.1c01900. PMID 34520201. S2CID 237514625.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]