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ヒドロキシルアミン

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア（Wikipedia）』
ヒドロキシルアミン
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IUPAC名めい

Hydroxylamine
ヒドロキシルアミン

別称べっしょう
アザノール
オキサンモニウム
識別しきべつ情報じょうほう
CAS登録とうろく番号ばんごう 7803-49-8 チェック
PubChem 787
RTECS番号ばんごう NC2975000
特性とくせい
化学かがく式しき NH2OH
モル質量しつりょう 33.030 g/mol
外観がいかん 白色はくしょくの針はり状じょうまたはフレーク状じょう固体こたい
密度みつど 1.21 g/cm3 (20 °C)[1]
融点ゆうてん

33 °C, 306 K, 91 °F

沸点ふってん

58 °C, 331 K, 136 °F (分解ぶんかい)

水みずへの溶解ようかい度ど 冷水れいすいに可か溶
熱ねつ水すいでは加水かすい分解ぶんかい
溶解ようかい度ど 液体えきたいアンモニア、アルコールに易えき溶
酸さん解離かいり定数ていすう pKa 5.94
構造こうぞう
双極そうきょく子こモーメント 0.67553 D
熱ねつ化学かがく
標準ひょうじゅん生成せいせい熱ねつ ΔでるたfHo -39.9 kJ/mol
危険きけん性せい
安全あんぜんデータシート(外部がいぶリンク) ICSC 0661
EU分類ぶんるい Carc. Cat. 3
爆発ばくはつ性せい (E)
有毒ゆうどく (T)
有害ゆうがい (Xn)
刺激しげき性せい (Xi)
環境かんきょうへの危険きけん性せい (N)
EU Index 612-122-00-7（水溶液すいようえき、> 55 %）
612-122-01-4（水溶液すいようえき、< 55 %）
NFPA 704
0
2
3
Rフレーズ R2 R21/22 R37/38 R40 R41 R43 R48/22 R50
Sフレーズ S2 S26 S36/37/39 S61
引火いんか点てん 129 °C, 402 K（爆発ばくはつ）
発火はっか点てん 265 °C, 538 K
半数はんすう致死ちし量りょう LD50 408 mg/kg（経口けいこう、マウス）; 59–70 mg/kg（腹腔ふくこう内ない投与とうよ、マウス、ラット）; 29 mg/kg（皮下ひか注射ちゅうしゃ、ラット）[2]
関連かんれんする物質ぶっしつ
関連かんれんするヒドロキシルアンモニウム塩しお
関連かんれん物質ぶっしつ
特記とっきなき場合ばあい、データは常温じょうおん (25 °C)・常つね圧あつ (100 kPa) におけるものである。

ヒドロキシルアミン（英えい: hydroxylamine）は示しめせ性せい式しきが NH2OH と表あらわされる無機むき化合かごう物ぶつである。水みずとアンモニアが互たがいに一部分いちぶぶんを共有きょうゆうしたような構造こうぞうを持もっているので、それらの混こん成体せいたいと見みることもできる。純粋じゅんすいなヒドロキシルアミンは室温しつおんで不安定ふあんていな結晶けっしょう性せいの固体こたいであり、吸湿きゅうしつ性せいを持もつ。潮解ちょうかい性せいがある。一般いっぱん的てきに水溶液すいようえき、または塩酸えんさん塩しおなどの塩しおとして取とり扱あつかわれる。

ヒドロキシルアミンは生なま合成ごうせい的てき硝化しょうかの中なか間あいだ体たいである。アンモニアの酸化さんかはヒドロキシルアミン酸化さんか還元かんげん酵素こうそによって媒介ばいかいされる。

生産せいさん

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いくつかの合成ごうせい法ほうが知しられている[3]。

ラシヒ法ほう (Raschig Synthesis) では、まず亜あ硝酸しょうさんアンモニウム水溶液すいようえきを 0 °C において で還元かんげんし、ヒドロキシルアミド-N,N-ジスルフェートとする。これを加水かすい分解ぶんかいして硫酸りゅうさん塩しお を得える。

固体こたいのヒドロキシルアミンはこの硫酸りゅうさん塩しおを液体えきたいアンモニアで処理しょりすることによって得えられる。硫酸りゅうさんアンモニウムは液体えきたいアンモニアに不溶ふようなので濾別でき、アンモニアは減圧げんあつ下かに留とめ去さされる。

他たの合成ごうせい法ほうとして、ヒドロキシルアンモニウム塩しおを経へるものがある。亜あ硝酸しょうさんまたは亜あ硝酸しょうさんナトリウムを亜硫酸ありゅうさんイオンで還元かんげんする。生成せいせいしたヒドロキシルアミド-N-スルフェートを加水かすい分解ぶんかいし、ヒドロキシルアンモニウム塩しおとしたのち、ナトリウムブトキシドで中和ちゅうわし遊離ゆうりのヒドロキシルアミンを得える。

（100 ℃、1時じ間あいだ）

反応はんのう

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アルキル化か剤ざいのような求もとめ電子でんし試薬しやくと反応はんのうする。酸素さんそと窒素ちっそはどちらも攻撃こうげきを受うける。

アルデヒドやケトンとの反応はんのうではオキシムが生成せいせいする。

この反応はんのうはケトン、アルデヒドの精製せいせいに有用ゆうようである。またオキシム類るいはジメチルグリオキシムのような配はい位い子ことしても使つかわれる。

クロロ硫酸りゅうさんと反応はんのうしてヒドロキシルアミン-O-スルホン酸さんを与あたえる。これはカプロラクタムの合成ごうせいに用もちいられる試薬しやくである。

ヒドロキシルアミン-O-スルホン酸さんは 0 ℃ 以下いかで保存ほぞんする必要ひつようがあり、ヨウ素す滴しずく定じょうで確認かくにんできる。

利用りよう

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ヒドロキシルアミンおよびその塩類えんるいは多おおくの有機ゆうき化学かがく、無機むき化学かがく反応はんのうにおいて還元かんげん剤ざいとして一般いっぱん的てきに用もちいられる。脂肪酸しぼうさんの酸化さんか防止ぼうし剤ざいとしての作用さようもある。化学かがく以外いがいでの利用りよう法ほうとしては、獣皮じゅうひの脱毛だつもうや写真しゃしんの現像げんぞう液えきなどがある[4]。半導体はんどうたいの洗浄せんじょう剤ざいとして利用りようされる。農薬のうやくの原料げんりょうにもなる。

硝酸しょうさんヒドロキシルアンモニウムはロケットの推進すいしん剤ざいとして、一いち液えき推進すいしん薬やく（水溶液すいようえき）、固体こたい燃料ねんりょうの両方りょうほうが研究けんきゅうされている。

安全あんぜん性せい

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ヒドロキシルアミンは爆発ばくはつ性せいの化合かごう物ぶつであるが、その危険きけん性せいの度合どあいについては完全かんぜんにはわかっていない。火気かきや高温こうおん体たいに触ふれると、爆発ばくはつ的てきに燃焼ねんしょうする。紫外線しがいせんを受うけると爆発ばくはつする。1999年ねん以来いらい、ヒドロキシルアミンを扱あつかう工場こうじょうでの死者ししゃを伴ともなう事故じこが何なん度どか起おこっている。2000年ねん6月がつ10日とおかに群馬ぐんま県けん尾島おじま町まち（当時とうじ）、鉄てつイオンフリーヒドロキシルアミン 50 % 水溶液すいようえきの製造せいぞう工場こうじょうで爆発ばくはつ[5]があったほか、1999年ねん2月がつ19日にちアメリカペンシルバニア州しゅうにて日本にっぽんと同様どうように 50 % 水溶液すいようえきの製造せいぞう工場こうじょうにて爆発ばくはつ事故じこを起おこしている[6]。なおいずれの場合ばあいもヒドロキシルアミンが高こう濃度のうどのときや鉄てつイオンの存在そんざいにより激はげしく分解ぶんかいし危険きけんだということは知しられていた。

2000年ねん6月がつ10日とおか、群馬ぐんま県けんの工場こうじょうで鉄てつイオンフリー（1 ppb以下いか）の、ヒドロキシルアミン 50 % 水溶液すいようえきの精せい留とめ工程こうていにて大だい爆発ばくはつしたことを受うけ[注釈ちゅうしゃく 1]、消防しょうぼう研究所けんきゅうじょにて爆発ばくはつの危険きけん性せいについて各種かくしゅ実験じっけんを行おこなった[8]。当初とうしょ、ヒドロキシルアミンは危険きけん物ぶつの輸送ゆそうに関かんする国連こくれん勧告かんこく書しょでは腐食ふしょく性せい物質ぶっしつ (class 8) に分類ぶんるいされるも、火災かさい・爆発ばくはつの危険きけん性せいについては記述きじゅつされていなかった[9]が、日本にっぽんの消防しょうぼう法令ほうれいの改正かいせいを迫せまるものともなった。結果けっかの要旨ようしは次つぎのとおりである。

  1. 示しめせ差さ熱ねつ分析ぶんせき (DTA) により、ヒドロキシルアミンの分解ぶんかいはステンレス鋼こうの表面ひょうめん触媒しょくばい作用さようにより促進そくしんされることと、熱ねつ分解ぶんかい時じに爆薬ばくやくであるTNTと同どう程度ていどの反応はんのう熱ねつを発生はっせいする物質ぶっしつであることを確認かくにんした[10]。そしてヒドロキシルアミン 80 % 以上いじょうの水溶液すいようえきは伝つて爆ばく性せいを有ゆうし、80 % 水溶液すいようえきは雷管らいかんのみの衝撃しょうげきでも容易よういに爆ばく轟とどろきを起おこすことが判明はんめいした[10]。
  2. ヒドロキシルアミン水溶液すいようえきへのイオンの混入こんにゅうによる影響えいきょうを調しらべたところ、鉄てつイオン (Fe2+・Fe3+）の寄与きよが大おおきく[11]、たった0.9 ppmの微量びりょう鉄てつイオンでも激はげしく分解ぶんかいすることが示唆しさされ[12]、ヒドロキシルアミン 85 % 水溶液すいようえきに0.2 % (200 ppm) のFe3+溶液ようえきを投入とうにゅうした場合ばあいにおいては点火てんか後ご数すう秒びょうで自然しぜん発火はっかを起おこすほどであった[13]。なお、Fe2+・Fe3+イオンの反応はんのう性状せいじょうは類似るいじしている可能かのう性せいが示唆しさされている[13]。このことは、示唆しさ熱ねつ分析ぶんせきにおける金きんメッキ処理しょりステンレス鋼こう容器ようきと、新品しんぴんのステンレス鋼こう容器ようき・使つかい古ふるしたステンレス容器ようきとの違ちがいを説明せつめいできるほど極ごく微量びりょうの鉄てつイオンでもヒドロキシルアミンの分解ぶんかい速度そくどに影響えいきょうがあった。
  3. ヒドロキシルアミンの各種かくしゅ塩しおについて爆発ばくはつ性せいは、硫酸りゅうさん塩しおは「なし」、塩酸えんさん塩しおは「あり」、リン酸さん塩しおは「あり」となった。また分解ぶんかいの激はげしさは硫酸りゅうさん塩しおは「激はげしい」、塩酸えんさん塩しおは「激はげしい」、リン酸さん塩しおは「激はげしくない」、であった[14]。
  4. ヒドロキシルアミン 50 % 水溶液すいようえきは国連こくれんの定さだめる試験しけん法ほうでは自己じこ促進そくしん分解ぶんかいを引ひき起おこす環境かんきょう温度おんどの目安めやすであるSADTは80°Cであり「自己じこ反応はんのう性せい物質ぶっしつ」には該当がいとうしないものの、鉄てつイオンを5.2±0.2 ppm含ふくんだ試料しりょう、1.2±0.2 ppm含ふくんだヒドロキシルアミン 50 % 水溶液すいようえきは「自己じこ反応はんのう性せい物質ぶっしつ」だと判定はんていされた。

群馬ぐんま県けんにおけるヒドロキシルアミンの大だい爆発ばくはつ事故じこを受うけ、消防しょうぼう法ほうが改正かいせいされ、第だい5類るい危険きけん物ぶつ（自己じこ反応はんのう性せい物質ぶっしつ）の八はちに「ヒドロキシルアミン」、九きゅうに「ヒドロキシルアミン塩類えんるい」が追加ついかされた[15]。この改正かいせいは実験じっけん結果けっかを待またず、爆発ばくはつ時じの危険きけんの大おおきさよりなされたものである。

またヒドロキシルアミンは呼吸こきゅう器き、皮膚ひふ、目め、そして他たの粘膜ねんまくを刺激しげきする[16]。皮膚ひふから吸収きゅうしゅうされる可能かのう性せいがあり[16]、飲のみ込こんだ場合ばあいも有害ゆうがいであり[16]、変異へんい誘発ゆうはつ物質ぶっしつである可能かのう性せいがある[要よう出典しゅってん]。蒸気じょうきが大量たいりょうに体内たいないに入はいるとメトヘモグロビンが生しょうじるため、血液けつえきの酸素さんそ吸収きゅうしゅう力りょくが低下ていかすることがある[16]。

法ほう規制きせい

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日本にっぽん

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消防しょうぼう法ほうにおいて、第だい5類るい危険きけん物ぶつ（自己じこ反応はんのう性せい物質ぶっしつ）に属ぞくする。

毒物どくぶつ及および劇げき物ぶつ取締とりしまり法ほうにより劇げき物ぶつに指定していされている[17]。

参考さんこう文献ぶんけん

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脚注きゃくちゅう

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[脚注きゃくちゅうの使つかい方かた]

注釈ちゅうしゃく

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  1. ^ 窓まどガラスの破損はそん状じょう況きょうから、爆発ばくはつの威力いりょくは296 - 593 kgのTNT火薬かやくに相当そうとうする爆ばく轟とどろきがあったと推察すいさつされた[7]。

出典しゅってん

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  1. ^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0070494398
  2. ^ Martel, B.; Cassidy, K. (2004). Chemical Risk Analysis: A Practical Handbook. Butterworth–Heinemann. pp. 362. ISBN 1903996651 
  3. ^ Earnshaw, A.; Greenwood, N. Chemistry of the Elements; Butterworth-Heinemann: Oxford, 1997; 2nd ed., pp. 431–432. ISBN 0750633654
  4. ^ Patnaik, P. Handbook of Inorganic Chemicals; McGraw Hill: Columbus, 2003; pp. 385–386. ISBN 0070494398
  5. ^ “ヒドロキシルアミン爆発ばくはつ火災かさい”. 失敗しっぱい知識ちしきデータベース‐失敗しっぱい百ひゃく選せん. 失敗しっぱい学会がっかい. 2024年ねん6月がつ30日にち閲覧えつらん。
  6. ^ 磐田いわた・古こ積せき 2003, pp. 61–63.
  7. ^ 磐田いわた・古こ積せき 2003, p. 3.
  8. ^ 磐田いわた・古こ積せき 2003.
  9. ^ 磐田いわた・古こ積せき 2003, p. 2.
  10. ^ a b 磐田いわた・古こ積せき 2003, p. 52.
  11. ^ 磐田いわた・古こ積せき 2003, pp. 52–54.
  12. ^ 磐田いわた・古こ積せき 2003, p. 54.
  13. ^ a b 磐田いわた・古こ積せき 2003, p. 53.
  14. ^ 磐田いわた・古こ積せき 2003, p. 56.
  15. ^ 平成へいせい13年ねん7月がつ4日にち法律ほうりつ第だい98号ごう
  16. ^ a b c d 0661 - ヒドロキシルアミン
  17. ^ 毒物どくぶつ及および劇げき物ぶつ取締とりしまり法ほう（昭和しょうわ25年ねん12月28日にち 法律ほうりつ303号ごう） 第だい2条じょう 別表べっぴょう第だい2第だい69号ごう

外部がいぶリンク

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