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过氧化氢（H2O2）

【英文名称】Hydrogen Peroxide

【分子式】H2O2

【分子量】 34.01

【CAS号】7722-84-1

【缩写和别名】双氧水

【物理性质】纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，mp -0.43 °C，bp 150°C。凝固点时固体密度为1.71 g/cm3，密度随温度升高而减小。它的缔合程度比水大，所以它的介电常数和沸点比水高。过氧化氢可以与水、乙醇或乙醚以任何比例混合，不溶于苯和石油醚。对有机物有很强的氧化作用，一般作为氧化剂使用。

【制备和商品】国内外试剂公司均有销售，一般以30%的水溶液销售和使用。

【注意事项】不会发生自燃，但能够与可燃物反应放出大量热量和氧气而引起着火或爆炸。纯过氧化氢比较稳定，但加热到153 °C便猛烈地分解为水和氧气。

30 %的过氧化氢水溶液是一种常见的氧化剂，在氧化反应中被还原后的副产物只是水。在相对温和的条件下，它发生的氧化反应具有较高的化学反应选择性，又能在水和大多数有机溶剂中使用。因此，它已经被广泛地应用于碳-碳双键、醇、醛、硫化物和胺类化合物等的氧化反应中。

在杂多酸、分子筛或金属催化剂等催化下，过氧化氢可以对烯键进行环氧化反应生成环氧化合物。但是，在多数催化反应体系中 ，环氧化反应的选择性和过氧化氢的利用率有待于提高。近年来，探索新型催化反应体系以提高烯烃环氧化反应的选择性和过氧化氢的利用率是氧化反应研究中的热点研究内容之一。在杂多酸盐催化剂（Bu4N)4[γ-SiW10O34(H2O)2]的存在下，过氧化氢可以在温和反应条件下与烯烃发生环氧化反应，高产率地生成环氧化合物。此反应的优点是反应温度较低，且催化剂易于从反应物中分离。在该反应中，过氧化氢的利用率和生成环氧化物的选择性均为≥99%。该反应不仅适用于末端烯烃， 内部烯烃和环烯烃都可以用作底物。

己二酸是大宗化工原料，其传统的合成方法是使用硝酸氧化环己醇或环己酮。在钨酸钠和相转移催化剂的存在下，过氧化氢可以将环己烯直接氧化生成己二酸。该反应的特点是过氧化氢的利用率高，生成己二酸的产率和选择性高。

MoO3与过氧化氢和TEDA (1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷）反应，可以生成Mo(IV)的过氧配合物[MoO(O2)2(TEDA)2]。该配合物可以作为有效的催化剂，在无溶剂条件下催化过氧化氢高选择性地将伯醇氧化成为醛。

在1,1,1,3,3,3-六氟异丙醇(HFIP)溶剂中，过氧化氢(2.0 eq.)可以在室温下将硫醚氧化为亚砜。该氧化反应具有极高的化学选择性，即使延长反应时间（从0.5 h延长到3 h)也没有砜的生成。在同样溶剂中，质子酸可以有效地催化过氧化氢(50%水溶液）与环己酮的Baeyer-Villiger反应。例如：在1 mol%的对甲苯磺酸存在下，通过该反应可以高产率地制备环己内酯。

通过控制过氧化氢的用量、氧化反应温度和催化剂，硫醚可分别被氧化成为亚砜或砜。

在过渡金属 MeReO3催化剂的存在下，过量的双氧水在温和条件下可以将硫酚一步氧化为芳基磺酸。

在甲酸中，芳烃与过氧化氢的氧化反应是有效制备 1,4-二醌的一种清洁方法。2,3,5-三甲基-1,4-对苯二醌是合成维生素E的重要中间体，该中间体就可以通过 1,2,4-三甲基苯与高浓度的过氧化氢发生氧化反应来合成。

芳烃化合物的直接羟化反应（即 C-H 键的氧原子插入反应）是合成酚类化合物的绿色催化反应。以 30 %的过氧化氢为氧化剂和杂多酸盐K7NiV13O38·16H2O为催化剂，在MeCN/HOAc混合溶剂中可以实现芳烃的直接氧化反应。苯在70 °C 下反应7 h 后的转化率达到 39% , 生成苯酚的选择性为 100 %。苯甲酸甲酯经氧化反应可以生成73 %的羟化苯甲酸甲酯产物， 反应的 TON 值高达 1390 。进一步研究发现：在类似的催化反应体系中，含有硝基和氯等吸电子基团的酚能够被快速、有效地分解生成CO2和相应的无机阴离子。