Tlenek osmu(VIII), – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym osm występuje na VIII stopniu utlenienia. Jest półproduktem w otrzymywaniu osmu z rud, a w chemii organicznej stosowany jest jako utleniacz w dihydroksylacji olefin.
Otrzymywanie Otrzymać go można kilkoma metodami: utlenianie wodnych roztworów związków osmu, np. osmianu sodu, , za pomocą stężonego kwasu azotowego, a następnie wydzielenie lotnego przez destylację (metoda przemysłowa); utlenianie chlorku osmu(IV), , za pomocą roztworu podchlorynu sodu; ogrzewanie rozdrobnionego osmu metalicznego w tlenie w temperaturze . Metoda ta jest najbardziej użyteczna w warunkach laboratoryjnych. Powstający gazowy ulega kondensacji w schłodzonej części aparatury, tworząc białe, błyszczące kryształy.
Właściwości Tlenek osmu(VIII) jest białym lub żółtawym krystalicznym ciałem stałym o niskiej temperaturze topnienia () i wrzenia (). Rozpuszcza się w wodzie (bez rozkładu) i w większości rozpuszczalników organicznych. Można przeprowadzać go w stan gazowy w warunkach destylacji z parą wodną. Jest silnie trujący w każdej formie po dostaniu się do organizmu. Ma nieprzyjemny zapach przypominający chlor. Jest odporny na działanie światła i może być przechowywany bez ograniczeń w naczyniach z bezbarwnego szkła. Jest też stabilny termicznie, dopiero w temperaturze powyżej ulega rozkładowi do ; natomiast ogrzewany z metalicznym osmem daje .
Ulega redukcji wodorem, na zimno do , na gorąco do wolnego osmu.
Reaguje ze stężonym kwasem solnym z wydzieleniem chloru. Z wodorotlenkami potasowców daje sole o wzorze oraz – w przypadku RbOH i CsOH – i in. Reaguje też z fluorkami, tworząc jony , a z amoniakiem wobec alkaliów daje anion . Z licznymi związkami organicznymi tworzy rozmaite związki kompleksowe.
Zastosowanie Otrzymywanie osmu Tlenek osmu(VIII) jest półproduktem w otrzymywaniu osmu z minerałów zawierających inne platynowce, zwłaszcza do oddzielania soli osmu od związków rutenu. Wykorzystuje się tu fakt, że w wyniku utleniania kwasem azotowym roztworów powstaje lotny , podczas gdy jony } dają kompleksy z kwasem azotowym. Po oddestylowaniu rozpuszcza się go w wodnym roztworze NaOH z dodatkiem etanolu i dodaje chlorek amonu. Prowadzi to wytrącenia się kompleksu , który redukuje się wodorem do metalicznego osmu.
Dihydroksylacja W chemii organicznej stosowany jest do dihydroksylacji wiązania podwójnego z wytworzeniem dioli wicynalnych, :
Pierwszym etapem reakcji jest cykloaddycja [3+2] prowadząca do cyklicznego diestru osmianowego(VI), który ulega następnie hydrolizie, np. za pomocą roztworu do diolu. Zamiast w reakcji tej można stosować nadmanganian potasu, , który jest tańszy i bezpieczniejszy, jednak wydajności produktów są niższe. Mechanizm procesu jest analogiczny.
Reakcję tę prowadzi się zwykle wobec dodatkowych utleniaczy, np. , dzięki czemu drogi i trujący jest regenerowany w mieszaninie reakcyjnej i można używać go w ilościach katalitycznych. W obecności chiralnych ligandów reakcja ta przebiega stereoselektywnie, umożliwiając otrzymywanie dioli chiralnych o określonej konfiguracji. Reakcja ta znana jest jako asymetryczna dihydroksylacja Sharplessa:
Jeżeli dihydroksylację prowadzi się w obecności nadjodanu sodu, pełni on rolę utleniacza odtwarzającego , a jednocześnie powoduje rozerwanie wiązania . W efekcie olefina przekształcana jest w dwie cząsteczki aldehydów (utlenianie Lemieux-Johnsona):
Reakcję tę wykorzystuje się do usuwania allilowych grup ochronnych alkoholi () i amin (). Mechanizm reakcji jest następujący:
Mikroskopia Tlenek osmu(VIII) jest też stosowany w mikroskopii do utrwalania i barwienia preparatów biologicznych.
Uwagi
Przypisy
Osmu(VIII), tlenek Kategoria:Związki osmu