【英文名称】Hydrogen Peroxide

【分子式】H₂O₂

【分子量】34.01

【CA登录号】[7722-84-1]

【缩写和别名】双氧水

【结构式】H-0-0-H

【物理性质】纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，mp -0.43℃, bp 150℃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。过氧化氢可能与水、乙醇或乙醚以任何比例混合，不溶于苯、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】该试剂主要以30％的水溶液使用，国内外化学试剂公司均有硝售。

【注意事项】该试剂为爆炸性强氧化剂。过氧化氢本身不燃，但能与可燃物反应放出大量热量和氧气而引起着火爆炸。纯过氧化氢比较稳定，若加热到153℃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，其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，又能在水以及大多数有机溶剂中使用。因此，它被广泛地应用于碳-碳双键、醇、醛、硫化物及胺类化合物等的氧化反应中。

过氧化氢在催化剂杂多酸、分子筛、金属催化剂等催化下，可以对烯键进行环氧化反应生成环氧化物。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(式1)。此反应的优点是催化剂易于从反应物中分离，反应温度只有32℃。过氧化氢的利用率≥99%，生成环氧化物的选择性≥99%。此反应不仅适用于末端烯烃，而且内部烯烃以及环烯烃都能进行环氧化反应。

己二酸是大宗化工原料，其传统的合成方法是硝酸氧化环己醇或环己酮。以过氧化氢为氧化剂，在钨酸钠和相转移催化剂的存在下，环己烯可以直接氧化生成己二酸(式2)。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与过氧化氢以及TEDA(1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷)反应可生成MO(IV)过氧配合物[MOO(O₂)₂(TEDA)2]，其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氧化伯醇为醛(式3)。

在1,1,1,3,3,3-六氟异丙醇(HFIP)溶剂中，过氧化氢(2.0 eq.)可以在室温下将硫香彭氰化为亚砜(式4)。此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-Vilhger反应。例如：在1 mol％的对甲苯磺酸存在下，反应高产率地生成己内酯(式5)。

通过控制过氧化氢的用量、氧化反应温度以及催化剂，硫醚可分别被氧化成亚双或砜(式6)。

在过渡金属McReO₃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(式7)。

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。如合成维生素E的重要中间体之一，2,3,5-三甲基-1,4-对苯二醌就可由相应的1,2,4-三甲基苯与高浓度的过氧化氢氧化反应制得(式8)。

芳烃化合物的直接羟化反应(即C-H健的氧原子插入反应)是合成酚类化合物的绿色催化反应。以双氧水为氧化剂和杂多酸盐K₇NiV₁₃O₃₈·16H₂O为催化剂，在McCN/HOAc混合溶剂中可以实现芳烃的直接氧化反应。苯在70℃下反应7h后的转化率达到39%,生成苯酚的选择性为100%。苯甲酸甲酯的氧化反应可以生成73％的羟化苯甲酸甲酯产物，反应的TON达到1390(式9)。进一步研究发现，在类似的催化反应体系中，含硝基、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。

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