一酸化炭素
IUPAC名 一酸化炭素
識別情報
CAS登?番?	630-08-0
PubChem	281
ChemSpider	275
EC番?	211-128-3
?連/北米番?	1016
KEGG	D09706
RTECS 番?	FG3500000
特性
化?式	CO
モル質量	28.010 g/mol
外?	無色??
密度	0.789 g/mL, 液? 1.250 g/L at 0 ℃, 1 atm 1.145 g/L at 25 ℃, 1 atm
融点	-205 ℃ (68 K,-337°F)
沸点	-192 ℃ (81 K,313.6°F)
水 への 溶解度	0.0026 g/100 mL (20 ℃)
?極子モ?メント	0.112 D
危?性
安全デ?タシ?ト (外部リンク)	ICSC 0023
EU分類	非常に?い可燃性 ( F+ ) Repr. Cat. 1 有毒 ( T )
EU Index	006-001-00-2
NFPA 704	4 4 0
Rフレ?ズ	R61 , R12 , R23 , R48/23
Sフレ?ズ	S53 , S45
引火点	可燃性??
?連する物質
?連する 炭素 の 酸化物	二酸化炭素 ?酸化炭素 一酸化二炭素 三酸化炭素
特記なき場合、デ?タは 常? (25  °C )? 常? (100 kPa) におけるものである。

一酸化炭素 （いっさんかたんそ、carbon monoxide）は、 炭素 の 酸化物 の一種であり、常??常?で無色?無臭?可燃性の ?? である。 一酸化炭素中毒 の原因となる。 化?式 は CO と表される。Carbon oxide、Carbonic oxideと表記されることもある ^[1] 。

性質 [ 編集 ]

炭素 や、それを含む 有機物 が 燃? すると 二酸化炭素 が?生するが、 酸素 の供給が不充分な環境で燃?（ 不完全燃? ）が起こると一酸化炭素が?生する。さらに高?あるいは?媒存在下では C と CO ₂ とに分解（ 不均化 ）し、一酸化炭素自身も酸素の存在下で?い炎を上げて燃?する。

${\displaystyle {\ce {2CO -> C + CO2}}}$

高?では?い 還元 作用を示し、各種 重金? 酸化物 を還元して ??金? を生成する。常?では 遷移金? に 配位 して種?の金? カルボニル を形成する。その中の ニッケルカルボニル (Ni(CO) ₄ ) は、かつて ニッケル 精製の中間?として用いられていた。

一酸化炭素は、二酸化炭素と異なり水にはほとんど溶けない。

この分子は??な点で 窒素分子 (N ₂ )に似ている。 分子量 28.0で窒素分子とほぼ同じ。結合長は112.8 pm ^{[2] [3]} に?して窒素は109.8 pm。三重結合性を?びるところも同じである。 結合解離エネルギ? は1072 kJ/molで窒素の942 kJ/molに近いがそれより?く、知られている最?の化?結合の一つである ^[4] 。これらの理由から、融点 (68 K)?沸点 (81 K)も窒素の融点 (63 K)?沸点(77 K)と近くなっている。

上のような3つの 共鳴構造 を持つ。だが三重結合性が?い ^[5] ため、 電?陰性度 がC<Oであるにもかかわらず、炭素原子上に負電荷が?った一番左の構造の寄?が大きい。全?として電子は炭素原子側に偏り、 ?極子モ?メント は0.122 D となる ^[6] 。また、 σ軌道 は71%、 π軌道 は77%酸素原子側に 分極 している ^[5] 。

基底?態 は 一重項?態 なので 不?電子 はない ^[7] 。

製法 [ 編集 ]

工業的には 800 ℃ 以上（普通は 1,000 ℃ 程度）に加熱した コ?クス と 水 （ 水蒸? ）を反?させて作られる 水性ガス から得られる。その反?は、

${\displaystyle {\ce {C + H2O -> CO + H2}}}$

である。上記反?で右方向（ ${\displaystyle {\ce {->}}}$）への反?は吸熱反?であり、反?進行とともに?度が下がる。ここで排?弁を閉じ、空?を注入するとコ?クスが燃?して?度が上昇するので、再び水蒸?を注入して一酸化炭素と水素を生成させる。これを繰り返してコ?クスがなくなったら、次のバッチを充?して反?を開始する。

??室で作る時は、 ギ酸 を 濃硫酸 で ?水 するとできる。この時、

${\displaystyle {\ce {HCOOH -> H2O + CO (^)}}}$

の反?が起こる。一酸化炭素は水に溶けにくいので、 水上置換 で集めることができる。

また、 シュウ酸 を 濃硫酸 で ?水 し、熱することでもできる。この場合、同時に?生する 二酸化炭素 を ??基 の水溶液で除く必要がある。

${\displaystyle {\ce {(COOH)2 -> CO + CO2 + H2O}}}$

食品加工 [ 編集 ]

日本では古くから、 カツオ や マグロ など ^[8] の鮮魚として出回る魚介を一酸化炭素?理すると、 刺身 にした際に?色が良くなり新鮮そうに見えることが?く知られていた ^[8] 。

一酸化炭素が ミオグロビン に結びつくとカルボキシミオグロビンになり、鮮やかな赤色を呈する ^[8] 。このカルボキシミオグロビンは、 酸素 が結びついたミオグロビンや 酸化 されて茶色を呈する メトミオグロビン よりもより安定した物質である。この安定した色が通常のパックよりもあたかも長持ちして新鮮なように見えることとなる ^[9] 。

1980年代 に入ると、日本のマグロ輸入量が急?。日本?の技術として一酸化炭素の?理方法は、輸出先の??を中心に世界的に?まることとなった。こうした?理技術は 消費者 が判?する鮮度の基準を狂わせ、 食中毒 の原因にもなりかねないことから、 1994年 には、 食品衛生法 で禁止されることとなった。しかし、世界中に?まった技術を根絶することは難しく、未だに利用する海外の業者は多いとされる。現在でも輸入 加工食品 の一部で一酸化炭素?理が??する事例がしばしば?生する。一酸化炭素?理されたマグロは「COマグロ」と呼ばれることがある。

一酸化炭素中毒 [ 編集 ]

一酸化炭素中毒に罹患した場合の症?は右記の?を?照のこと。

合成化?での用途 [ 編集 ]

一酸化炭素は C1化? の分野において、重要な原料化合物である。また、有機化?においては カルボニル基 の原料として、無機化?においては配位子として、一酸化炭素の?用範?は?い。

例えば、 ハロゲン化アリ?ル （芳香族ハロゲン化物）に パラジウム などの遷移金??媒と 求核? を加えて クロスカップリング させる際、一酸化炭素を共存させるとカルボニル基の?入が起こる。

${\displaystyle {\ce {Ar - I + CO + ROH}}}$（ アルコ?ル ）+ （Pd?媒） ${\displaystyle {\ce {-> Ar - C(=O) - OR}}}$（ エステル の合成：アルコキシカルボニル化）

${\displaystyle {\ce {Ar - I + CO + H2}}}$ + （Pd?媒） ${\displaystyle {\ce {-> Ar - CHO}}}$ （ アルデヒド の合成：ホルミル化）

アルケン に?しても、適切な?媒の作用でホルミル基 (−CHO) の付加を行うことができる。これを ヒドロホルミル化 、あるいはオキソ法とよび、各種アルデヒドの工業的な製法のひとつである。また、日光や ?媒 により ?素 と反?させると ホスゲン （COCl ₂ 、工業化?上重要な化合物、かつて 毒ガス として用いられていた）が得られる。

ほか、一酸化炭素を利用する人名反?として、 ガッタ?マン?コッホ反? (Gattermann-Koch reaction)、 コッホ?ハ?フ反? (Koch-Haaf reaction) などが知られる。

脚注 [ 編集 ]

?連文? [ 編集 ]

• 村橋俊介、堀家茂樹「一酸化炭素の化?反?」『有機合成化?協?誌』第18?第1?、有機合成化?協?、1960年、15-30頁、 doi : 10.5059/yukigoseikyokaishi.18.15 。  

?連項目 [ 編集 ]

• 木炭自動車
• ガス燃料
• 北陸トンネル火災事故 - 全?牲者30名中、29名の死因が一酸化炭素中毒だった。
• 一酸化炭素センサ
• 金?カルボニル
• カルボキシヘモグロビン （ 英語版 ） ( COHb ) - 一酸化炭素とヘモグロビンが結合した形態。酸素より結合度が高く異常ヘモグロビンに分類される。
• 水性ガスシフト反?

外部リンク [ 編集 ]

• 『 一酸化炭素 』 - コトバンク