ピクリン酸の概要
ピクリン
酸(
英語: Picric acid)は、芳香族
フェノール誘導体の一種で、特に2,4,6-トリニトロ
フェノールを指します。この化合物は強い
酸性を示し、不安定で
爆発的な性質を持つため、かつては火薬として使用されていました。
性質
ピクリン
酸の特性には数々の興味深い点があります。味は苦く、非極性溶媒には溶解しますが、極性溶媒にはあまり溶けません。しかし、
水や
エタノールなどの極性溶媒にほんの少し溶ける性質も持っています。
フェノール類の検出法として、塩化鉄(III)との反応が広く知られていますが、ピクリン
酸はこの反応を示さないため、注意が必要です。それは、ピクリン
酸に含まれるニトロ基が3つも存在するため、
ベンゼン環内の電子
密度が低下し、鉄(III)イオンとの配位能力が減少するからです。
ピクリン
酸は
水中では強い
酸性を示し、ほぼ完全にピクラートイオンに変化しています。その飽和
水溶液は、生物組織の固定のための液体(ブアン固定液やザンボーニ固定液など)として使われることがあります。また、
酸塩基指示薬としても利用されます。更に、重金属と反応して
爆発を引き起こす可能性のある塩を生じる特性も持っています。
製法
ピクリン
酸は、
フェノールを濃硫
酸でスルホ
フェノール化し、その後に濃硝
酸でニトロ化することで生成されます。ただし、一般的な混
酸を用いると、
フェノールが先に
酸化されてしまい、純粋なピクリン
酸を得ることができないことがあります。工業的には、スルホ
フェノール法とクロロ
ベンゼン法の2つの方法が主に用いられています。かつては、
水銀触媒が存在する場合の
ベンゼンのニトロ化も研究されました。
歴史
ピクリン
酸について初めて記録されたのは、1742年にヨハン・ルドルフ・グラウバーが書いた
錬金術に関する文書とされています。当初から、動物の
角や
絹、樹脂をニトロ化することでピクリン
酸が生成されていましたが、
フェノールからの合成やその化学式の確定が行われたのは1841年でした。1830年まで、ピクリン
酸が
爆発性であることは知られておらず、
爆発性があるのはその塩だけだと考えられていました。1873年に、ヘルマン・シュプレンゲルによってピクリン
酸の
爆発性が確認され、その後、フランスのウジェーヌ・テュルパンが1885年にこの化合物を利用して新しい爆薬を発明しました。フランス政府はこれをメリニット(Mélinite)と名付ける一方、イギリスや日本でも類似の物質が開発されました。
1904年の
日露戦争では、日本海軍の主力爆薬としてピクリン
酸が使用されましたが、その不安定性から取り扱いには注意が必要でした。第一次世界大戦中にはピクリン
酸の危険性が認識され、1917年のハリファックス大
爆発事件はその象徴的な事例でした。その後、より安定した
トリニトロトルエン(TNT)などの炸薬が主流となり、ピクリン
酸の利用は減少しましたが、
1970年代には
過激派による爆弾事件で改めて注目を集めました。
法規制
日本において、ピクリン
酸は
消防法上で第5類危険物、つまり自己反応性物質に分類されています。また、毒物及び劇物取締法に基づき医薬用外劇物に指定されています。このように、ピクリン
酸には取り扱いに際して特別な注意が必要です。