<p><b>過碘酸鹽</b> <span><span>/<span><span title="「pie」的「p」音">p</span><span title="/ə/：「about」的「a」音">ə</span><span title="/ˈ/：後面為主重音">ˈ</span><span title="「rye」的「r」音">r</span><span title="/aɪ/：「tide」的「i」音">aɪ</span><span title="/./：音節斷裂">.</span><span title="/ə/：「about」的「a」音">ə</span><span title="「dye」的「d」音">d</span><span title="/eɪ/：「face」的「a」音">eɪ</span><span title="「tie」的「t」音">t</span></span>/</span></span> 是一種陰離子 ，由碘和氧組成。它是碘含氧陰離子里碘可以達到的最高氧化態，其中碘的氧化態為 +7。不像其它高鹵酸根，例如過氯酸根，過碘酸根有兩種形態：<b>偏過碘酸根</b> <span>IO<span>−<br>4</span></span> 和 <b>原過碘酸根</b> <span>IO<span>5−<br>6</span></span>。在這一點上，它與碲酸鹽類似。 過碘酸根可以和陽離子結合，形成<b>過碘酸鹽</b>，也就是過碘酸的鹽。
</p><p>過碘酸鹽是被海因里希·馬格努斯和 C. F. Ammermüller發現的。他們也在 1833年發現了過碘酸。</p>


<h2><span id=".E5.88.B6.E5.A4.87"></span><span id="制备">製備</span></h2>
<p>傳統上，過碘酸鹽最常以過碘酸氫鈉（Na<sub>3</sub>H<sub>2</sub>IO<sub>6</sub>）的形式產生。  這是可商購的，但是也可以通過用氯和氫氧化鈉來氧化碘酸鹽來生產。  用溴代替氯來氧化碘化物也是可行的。
</p>
<dl><dd>NaIO<sub>3</sub> + Cl<sub>2</sub> + 4 NaOH → Na<sub>3</sub>H<sub>2</sub>IO<sub>6</sub> + 2 NaCl + H<sub>2</sub>O</dd>
<dd>NaI + 4 Br<sub>2</sub> + 10 NaOH → Na<sub>3</sub>H<sub>2</sub>IO<sub>6</sub> + 8 NaBr + 4 H<sub>2</sub>O</dd></dl><p>現代工業規模生產涉及在PbO<sub>2</sub>陽極上碘酸鹽的電化學氧化，並具有以下標準電極電位：
</p>
<dl><dd>H<sub>5</sub>IO<sub>6</sub> + H<sup>+</sup> + 2 e<sup>−</sup> → <span>IO<span>−<br>3</span></span> + 3 H<sub>2</sub>O <span>     </span><i>E</i>° = 1.6 V</dd></dl><p>偏過碘酸鹽一般由硝酸來對過碘酸氫鈉進行脫水而成的。在 100 °C 的真空下，過碘酸氫鈉也可以脫水成過碘酸鹽。
</p>
<dl><dd>Na<sub>3</sub>H<sub>2</sub>IO<sub>6</sub> + 2 HNO<sub>3</sub> → NaIO<sub>4</sub> + 2 NaNO<sub>3</sub> + 2 H<sub>2</sub>O</dd>
<dd>H<sub>5</sub>IO<sub>6</sub> → HIO<sub>4</sub> + 2 H<sub>2</sub>O</dd></dl><p>它們也可以由碘酸鹽和強氧化劑如：次氯酸鹽反應而成：
</p>
<dl><dd>NaIO<sub>3</sub> + NaOCl →  NaIO<sub>4</sub> + NaCl</dd></dl><h3><span id=".E5.BD.A2.E6.80.81.E5.92.8C.E5.8F.98.E5.8C.96"></span><span id="形态和变化">形態和變化</span></h3>
<p>過碘酸鹽可以以多種形式存在於水性介質中，其中pH是控制因素。原過碘酸鹽具有許多酸解離常數。 </p>
<dl><dd></dd></dl><p>原過碘酸四氫根和偏過碘酸根存在平衡。
</p>
<dl><dd><span>H<span><br>4</span>IO<span>−<br>6</span></span> ⇌ <span>IO<span>−<br>4</span></span> + 2 H<sub>2</sub>O,<span>     </span> <i>K</i> = 29</dd></dl><p>由於這個原因，原過碘酸鹽經常被認為是偏過碘酸鹽的二水合物， 寫作 <span><span>IO<span>−<br>4</span></span>·2H<sub>2</sub>O</span>。 但是，由於H<sub>5</sub>IO<sub>6</sub>的X射線晶體學結果顯示它有5個一樣的I-OH基團，因此該描述並不準確。 </p><p>在極端的pH值下，過碘酸鹽可能會形成其他物質。 在鹼性條件下，過碘酸三氫鹽會脫水形成二碘酸鹽。
</p>
<dl><dd>2 <span>H<span><br>3</span>IO<span>2−<br>6</span></span> ⇌ <span>H<span><br>2</span>I<span><br>2</span>O<span>4−<br>10</span></span> + 2 H<sub>2</sub>O,<span>     </span> <i>K</i> = 820</dd></dl><p>在超強酸下，過碘酸也會被質子化，形成六氫氧化碘陽離子。</p>
<dl><dd><span>H<span><br>6</span>IO<span>+<br>6</span></span> ⇌ H<sub>5</sub>IO<sub>6</sub> + H<sup>+</sup>,<span>     </span> p<i>K</i><sub>a</sub> = −0.8</dd></dl><h2><span id=".E7.BB.93.E6.9E.84.E5.92.8C.E6.88.90.E9.94.AE"></span><span id="结构和成键">結構和成鍵</span></h2>
<p>不管是偏過碘酸根還是原過碘酸根，碘原子都處於超價狀態，也就是可以形成超過符合八隅體規則所需要的鍵的數量的鍵。這可以用配位鍵進行了解釋，也證實了這些分子中不存在雙鍵。 </p><p>過碘酸根的真正結構就看陽離子是什麼，但是平均而言，原過碘酸鹽採用略有變形的八面體結構，X射線衍射顯示I–O鍵長為1.89 Å。  偏過碘酸根的結構則是變形四面體， I–O 鍵長為 1.78 Å。</p>
<h2><span id=".E5.8F.8D.E5.BA.94"></span><span id="反应">反應</span></h2>
<h3><span id=".E8.A3.82.E8.A7.A3.E5.8F.8D.E5.BA.94"></span><span id="裂解反应">裂解反應</span></h3>
<p>過碘酸鹽可以在各種1,2-雙官能化烷烴上裂解碳-碳鍵。  最常見的例子是<span data-orig-title="二醇裂解" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Glycol cleavage"><span>二醇裂解</span></span>，它也是第一個被發現的（Malaprade反應）。 
除二醇外，過碘酸鹽還可裂解<span data-orig-title="羟酮" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Hydroxy ketone"><span>1,2-羥酮</span></span>，1,2-二酮，α-酮酸，α-羥酸，胺基酸， 1,2-胺醇， 1,2-二胺和環氧化物 並形成醛，酮和羧酸。
</p>

<p>烯烴也可以在Lemieux–Johnson氧化反應中被氧化和裂解。 這利用了四氧化鋨的催化負載，該負載由過碘酸鹽原位再生。 整個過程等同於臭氧化反應。
</p>

<p>裂解反應通過稱為過碘酸酯的環狀中間體進行。 其形成可能受pH和溫度的影響  但是底物的幾何形狀影響最大，cis-二醇的反應明顯快於trans-二醇。  反應是放熱的，並且通常在0℃下進行。 由於過碘酸鹽僅易溶於水，因此反應通常在水性介質中進行。 在溶解度很重要的情況下，可以使用過碘酸，因為它可溶於醇。 相轉移催化劑在<span data-orig-title="多相液体" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Multiphasic liquid"><span>多相液體</span></span>混合物中反應也有效。 在極端情況下，過碘酸鹽可能會交換四乙酸鉛，後者以相似的方式反應並溶於有機溶劑（Criegee反應）。
</p>

<p>過碘酸鹽裂解通常在分子生物化學中用於修飾糖類環的目的，因為許多五元和六元糖具有鄰位二醇。 從歷史上看，它也被用來確定單糖的結構。 </p><p>過碘酸鹽的裂解可以以工業規模進行，以形成在造紙中使用的<span data-orig-title="二醛淀粉" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Dialdehyde starch"><span>二醛澱粉</span></span>。 </p>
<h3><span id=".E6.B0.A7.E5.8C.96.E5.8F.8D.E5.BA.94"></span><span id="氧化反应">氧化反應</span></h3>
<p>過碘酸鹽都是強氧化劑。 它們可以氧化鄰苯二酚成1,2-苯醌，把對苯二酚氧化成1,4-苯醌。 硫化物也會被它們氧化成亞碸。 過碘酸鹽的氧化性很強，可以製備其它強氧化劑如：過錳酸鹽， 四氧化鋨
和四氧化釕。
</p>
<h3><span id=".E5.88.A9.E5.9F.BA.E7.94.A8.E9.80.94"></span><span id="利基用途">利基用途</span></h3>
<p>過碘酸鹽對於某些釕基氧化物是有高度選擇性的蝕刻劑。 </p><p>顯微鏡學中使用的幾種染色劑基於過碘酸鹽（例如PAS染色法和<span data-orig-title="琼斯氏染色" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Jones' stain"><span>瓊斯氏染色</span></span>）
</p><p>過碘酸鹽也已經用作煙火製造術中的氧化劑。  2013年，美國陸軍宣布將用過碘酸鈉替代對環境有害的化學物硝酸鋇和過氯酸鉀，用於示蹤彈藥。 </p>
<h2><span id=".E5.85.B6.E5.AE.83.E5.90.AB.E6.B0.A7.E9.98.B4.E7.A6.BB.E5.AD.90"></span><span id="其它含氧阴离子">其它含氧陰離子</span></h2>
<p>過碘酸鹽是碘的含氧陰離子之一。碘可以形成氧化態為 −1（其實不是）， +1， +3， +5或 +7 的含氧陰離子。 一系列中性的碘的氧化物也是已知的。
</p>
<h2><span id=".E5.8F.82.E8.A7.81"></span><span id="参见">參見</span></h2>
<ul><li>過碘酸鈉</li>
<li>過碘酸鉀</li>
<li>過碘酸</li></ul><h2><span id=".E5.8F.82.E8.80.83.E8.B5.84.E6.96.99"></span><span id="参考资料">參考資料</span></h2>

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**過碘酸鹽** /pəˈraɪ.ədeɪt/ 是一種陰離子 ，由碘和氧組成。它是碘含氧陰離子里碘可以達到的最高氧化態，其中碘的氧化態為 +7。不像其它高鹵酸根，例如過氯酸根，過碘酸根有兩種形態：**偏過碘酸根** IO− 
4 和 **原過碘酸根** IO5− 
6。在這一點上，它與碲酸鹽類似。 過碘酸根可以和陽離子結合，形成**過碘酸鹽**，也就是過碘酸的鹽。

過碘酸鹽是被海因里希・馬格努斯和 C. F. Ammermüller 發現的。他們也在 1833 年發現了過碘酸。

## 製備

傳統上，過碘酸鹽最常以過碘酸氫鈉（Na3H2IO6）的形式產生。 這是可商購的，但是也可以通過用氯和氫氧化鈉來氧化碘酸鹽來生產。 用溴代替氯來氧化碘化物也是可行的。

　
: NaIO3 + Cl2 + 4 NaOH → Na3H2IO6 + 2 NaCl + H2O

　
: NaI + 4 Br2 + 10 NaOH → Na3H2IO6 + 8 NaBr + 4 H2O

現代工業規模生產涉及在 PbO2 陽極上碘酸鹽的電化學氧化，並具有以下標準電極電位：

　
: H5IO6 + H+ + 2 e− → IO− 
3 + 3 H2O      _E_° = 1.6 V

偏過碘酸鹽一般由硝酸來對過碘酸氫鈉進行脫水而成的。在 100 °C 的真空下，過碘酸氫鈉也可以脫水成過碘酸鹽。

　
: Na3H2IO6 + 2 HNO3 → NaIO4 + 2 NaNO3 + 2 H2O

　
: H5IO6 → HIO4 + 2 H2O

它們也可以由碘酸鹽和強氧化劑如：次氯酸鹽反應而成：

　
: NaIO3 + NaOCl → NaIO4 + NaCl

### 形態和變化

過碘酸鹽可以以多種形式存在於水性介質中，其中 pH 是控制因素。原過碘酸鹽具有許多酸解離常數。 

　
:

原過碘酸四氫根和偏過碘酸根存在平衡。

　
: H 
4IO− 
6 ⇌ IO− 
4 + 2 H2O,      _K_ = 29

由於這個原因，原過碘酸鹽經常被認為是偏過碘酸鹽的二水合物， 寫作 IO− 
4·2H2O。 但是，由於 H5IO6 的 X 射線晶體學結果顯示它有 5 個一樣的 I-OH 基團，因此該描述並不準確。 

在極端的 pH 值下，過碘酸鹽可能會形成其他物質。 在鹼性條件下，過碘酸三氫鹽會脫水形成二碘酸鹽。

　
: 2 H 
3IO2− 
6 ⇌ H 
2I 
2O4− 
10 + 2 H2O,      _K_ = 820

在超強酸下，過碘酸也會被質子化，形成六氫氧化碘陽離子。

　
: H 
6IO+ 
6 ⇌ H5IO6 + H+,      p_K_a = −0.8

## 結構和成鍵

不管是偏過碘酸根還是原過碘酸根，碘原子都處於超價狀態，也就是可以形成超過符合八隅體規則所需要的鍵的數量的鍵。這可以用配位鍵進行了解釋，也證實了這些分子中不存在雙鍵。 

過碘酸根的真正結構就看陽離子是什麼，但是平均而言，原過碘酸鹽採用略有變形的八面體結構，X 射線衍射顯示 I–O 鍵長為 1.89 Å。 偏過碘酸根的結構則是變形四面體， I–O 鍵長為 1.78 Å。

## 反應

### 裂解反應

過碘酸鹽可以在各種 1,2 - 雙官能化烷烴上裂解碳 - 碳鍵。 最常見的例子是二醇裂解，它也是第一個被發現的（Malaprade 反應）。 
除二醇外，過碘酸鹽還可裂解 1,2 - 羥酮，1,2 - 二酮，α- 酮酸，α- 羥酸，胺基酸， 1,2 - 胺醇， 1,2 - 二胺和環氧化物 並形成醛，酮和羧酸。

烯烴也可以在 Lemieux–Johnson 氧化反應中被氧化和裂解。 這利用了四氧化鋨的催化負載，該負載由過碘酸鹽原位再生。 整個過程等同於臭氧化反應。

裂解反應通過稱為過碘酸酯的環狀中間體進行。 其形成可能受 pH 和溫度的影響 但是底物的幾何形狀影響最大，cis - 二醇的反應明顯快於 trans - 二醇。 反應是放熱的，並且通常在 0℃下進行。 由於過碘酸鹽僅易溶於水，因此反應通常在水性介質中進行。 在溶解度很重要的情況下，可以使用過碘酸，因為它可溶於醇。 相轉移催化劑在多相液體混合物中反應也有效。 在極端情況下，過碘酸鹽可能會交換四乙酸鉛，後者以相似的方式反應並溶於有機溶劑（Criegee 反應）。

過碘酸鹽裂解通常在分子生物化學中用於修飾糖類環的目的，因為許多五元和六元糖具有鄰位二醇。 從歷史上看，它也被用來確定單糖的結構。 

過碘酸鹽的裂解可以以工業規模進行，以形成在造紙中使用的二醛澱粉。  

### 氧化反應

過碘酸鹽都是強氧化劑。 它們可以氧化鄰苯二酚成 1,2 - 苯醌，把對苯二酚氧化成 1,4 - 苯醌。 硫化物也會被它們氧化成亞碸。 過碘酸鹽的氧化性很強，可以製備其它強氧化劑如：過錳酸鹽， 四氧化鋨
和四氧化釕。

### 利基用途

過碘酸鹽對於某些釕基氧化物是有高度選擇性的蝕刻劑。 

顯微鏡學中使用的幾種染色劑基於過碘酸鹽（例如 PAS 染色法和瓊斯氏染色）

過碘酸鹽也已經用作煙火製造術中的氧化劑。 2013 年，美國陸軍宣布將用過碘酸鈉替代對環境有害的化學物硝酸鋇和過氯酸鉀，用於示蹤彈藥。 

## 其它含氧陰離子

過碘酸鹽是碘的含氧陰離子之一。碘可以形成氧化態為 −1（其實不是）， +1， +3， +5 或 +7 的含氧陰離子。 一系列中性的碘的氧化物也是已知的。

## 參見

* 過碘酸鈉
* 過碘酸鉀
* 過碘酸

## 參考資料
15056-35-6