Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Гипохлорит – нейтральное химическое соединение в химии, представляющее собой анион с химической формулой ClO−. Он образует гипохлориты – соли, взаимодействуя с различными катионами. Распространенными примерами являются гипохлорит натрия (бытовой отбеливатель) и гипохлорит кальция (компонент отбеливающего порошка, используемого для дезинфекции бассейнов). Расстояние между атомами Cl и O в анионе ClO− составляет 1,69 Å. Термин также может относиться к сложным эфирам гипохлористой кислоты, то есть к органическим соединениям, содержащим группу ClO, ковалентно связанную с остальной частью молекулы. Типичным примером является трет-бутилгипохлорит, являющийся эффективным хлорирующим агентом. Большинство гипохлоритов используется и хранится в виде водных растворов. Основные области их применения – отбеливание, дезинфекция и очистка воды. Они также широко применяются в химии для проведения реакций хлорирования и окисления.
Ion
the neutral chemical compound
In chemistry, hypochlorite, or chloroxide is an anion with the chemical formula ClO−. It combines with a number of cations to form hypochlorite salts. Common examples include sodium hypochlorite (household bleach) and calcium hypochlorite (a component of bleaching powder, swimming pool "chlorine"). The Cl O distance in ClO− is 1.69 Å. The name can also refer to esters of hypochlorous acid, namely organic compounds with a ClO– group covalently bound to the rest of the molecule. The principal example is tert butyl hypochlorite, which is a useful chlorinating agent. Most hypochlorite salts are handled as aqueous solutions. Their primary applications are as bleaching, disinfection, and water treatment agents. They are also used in chemistry for chlorination and oxidation reactions.
Стабильность
Гипохлориты, как правило, нестабильны, и многие соединения существуют только в растворе. Гипохлорит лития LiOCl, гипохлорит кальция Ca(OCl)₂ и гипохлорит бария Ba(ClO)₂ были выделены в виде чистых безводных соединений. Все они – твердые вещества. Еще несколько можно получить в виде водных растворов. В общем, чем выше разбавление, тем больше их стабильность. Невозможно установить закономерности для солей щелочноземельных металлов, поскольку многие из них не могут быть образованы. Гипохлорит бериллия неизвестен. Чистый гипохлорит магния не удается получить; однако известно твердое вещество Mg(OH)OCl. Гипохлориты щелочных металлов становятся менее стабильными по мере продвижения вниз по группе. Безводный гипохлорит лития стабилен при комнатной температуре; однако, безводный гипохлорит натрия является взрывоопасным. Пятигидрат (NaOCl·5H₂O) нестабилен при температуре выше 0 °C; хотя более разбавленные растворы, используемые в качестве бытового отбеливателя, более стабильны. Гипохлорит калия (KOCl) известен только в растворе. Гипохлориты лантаноидов также нестабильны; однако сообщалось, что они более стабильны в безводной форме, чем в присутствии воды. Гипохлорит использовался для окисления церия из степени окисления +3 в +4. Сама гипохлористая кислота нестабильна в изолированном виде, поскольку она разлагается с образованием хлора. Ее разложение также приводит к образованию кислорода в той или иной форме.
Hypochlorites are generally unstable and many compounds exist only in solution. Lithium hypochlorite LiOCl, calcium hypochlorite Ca(OCl)2 and barium hypochlorite Ba(ClO)2 have been isolated as pure anhydrous compounds. All are solids. A few more can be produced as aqueous solutions. In general the greater the dilution the greater their stability. It is not possible to determine trends for the alkaline earth metal salts, as many of them cannot be formed. Beryllium hypochlorite is unheard of. Pure magnesium hypochlorite cannot be prepared; however, solid Mg(OH)OCl is known. The alkali metal hypochlorites decrease in stability down the group. Anhydrous lithium hypochlorite is stable at room temperature; however, sodium hypochlorite is explosive as an anhydrous solid. The pentahydrate (NaOCl·(H2O)5) is unstable above 0 °C; although the more dilute solutions encountered as household bleach are more stable. Potassium hypochlorite (KOCl) is known only in solution. Lanthanide hypochlorites are also unstable; however, they have been reported as being more stable in their anhydrous forms than in the presence of water. Hypochlorite has been used to oxidise cerium from its +3 to +4 oxidation state. Hypochlorous acid itself is not stable in isolation as it decomposes to form chlorine. Its decomposition also results in some form of oxygen.
Реакции с аммиаком
Гипохлориты реагируют с аммиаком, сначала образуя монохлорамин (NH2Cl), затем дихлорамин и, наконец, трихлорид азота. Гипохлориты эфиры обычно образуются из соответствующих спиртов путем обработки любым из ряда реагентов (например, хлором, гипохлористой кислотой, дихлористым монооксидом и различными подкисленными солями гипохлоритов). Многие хлорорганические соединения биосинтезируются таким образом.
Hypochlorites react with ammonia first giving monochloramine (NH2Cl), then dichloramine , and finally nitrogen trichloride .]] Hypochlorite esters are in general formed from the corresponding alcohols, by treatment with any of a number of reagents (e. g. chlorine, hypochlorous acid, dichlorine monoxide and various acidified hypochlorite salts). Many organochlorine compounds are biosynthesized in this way.
Иммунный ответ
В ответ на инфекцию иммунная система человека вырабатывает незначительные количества гипохлорита в специальных белых кровяных клетках, называемых нейтрофильными гранулоцитами. Эти гранулоциты захватывают вирусы и бактерии во внутриклеточной вакуоле, называемой фагосомой, где они подвергаются перевариванию. Часть механизма переваривания включает в себя ферментативный респираторный взрыв, который производит реактивные кислородные соединения, включая супероксид (который образуется NADPH-оксидазой). Супероксид распадается на кислород и перекись водорода, которая используется в реакции, катализируемой миелопероксидазой, для превращения хлорида в гипохлорит. Также было обнаружено, что низкие концентрации гипохлорита взаимодействуют с белками теплового шока микроорганизмов, стимулируя их роль внутриклеточных шаперонов и вызывая образование бактериями сгустков (подобно вареному яйцу), которые в конечном итоге погибают. То же исследование показало, что низкие (микромолярные) уровни гипохлорита индуцируют активацию защитного механизма у E. coli и Vibrio cholerae, хотя его последствия остаются неясными.
In response to infection, the human immune system generates minute quantities of hypochlorite within special white blood cells, called neutrophil granulocytes. These granulocytes engulf viruses and bacteria in an intracellular vacuole called the phagosome, where they are digested. Part of the digestion mechanism involves an enzyme mediated respiratory burst, which produces reactive oxygen derived compounds, including superoxide (which is produced by NADPH oxidase). Superoxide decays to oxygen and hydrogen peroxide, which is used in a myeloperoxidase catalysed reaction to convert chloride to hypochlorite. Low concentrations of hypochlorite were also found to interact with a microbe's heat shock proteins, stimulating their role as intra cellular chaperone and causing the bacteria to form into clumps (much like an egg that has been boiled) that will eventually die off. The same study found that low (micromolar) hypochlorite levels induce E. coli and Vibrio cholerae to activate a protective mechanism, although its implications were not clear. Ion Acidic reaction E° (V) Neutral/basic reaction E° (V) Hypochlorite H+ + HOCl + e− → Cl2(g) + H2O 1.63 ClO− + H2O + 2 e− → Cl− + 2OH− 0.89 Chlorite 3 H+ + HOClO + 3 e− → Cl2(g) + 2 H2O 1.64ClO2− + 2 H2O + 4 e− → Cl− + 4 OH− 0.78 Chlorate 6 H+ + ClO3− + 5 e− → Cl2(g) + 3 H2O 1.47ClO3− + 3 H2O + 6 e− → Cl− + 6 OH− 0.63 Perchlorate 8 H+ + ClO4− + 7 e− → Cl2(g) + 4 H2O 1.42ClO4− + 4 H2O + 8 e− → Cl− + 8 OH− 0.56
Hypochlorite is a sufficiently strong oxidiser to convert Mn(III) to Mn(V) during the Jacobsen epoxidation reaction and to convert to .
In response to infection, the human immune system generates minute quantities of hypochlorite within special white blood cells, called neutrophil granulocytes. These granulocytes engulf viruses and bacteria in an intracellular vacuole called the phagosome, where they are digested. Part of the digestion mechanism involves an enzyme mediated respiratory burst, which produces reactive oxygen derived compounds, including superoxide (which is produced by NADPH oxidase). Superoxide decays to oxygen and hydrogen peroxide, which is used in a myeloperoxidase catalysed reaction to convert chloride to hypochlorite. Low concentrations of hypochlorite were also found to interact with a microbe's heat shock proteins, stimulating their role as intra cellular chaperone and causing the bacteria to form into clumps (much like an egg that has been boiled) that will eventually die off. The same study found that low (micromolar) hypochlorite levels induce E. coli and Vibrio cholerae to activate a protective mechanism, although its implications were not clear. Ion Acidic reaction E° (V) Neutral/basic reaction E° (V) Hypochlorite H+ + HOCl + e− → Cl2(g) + H2O 1.63 ClO− + H2O + 2 e− → Cl− + 2OH− 0.89 Chlorite 3 H+ + HOClO + 3 e− → Cl2(g) + 2 H2O 1.64ClO2− + 2 H2O + 4 e− → Cl− + 4 OH− 0.78 Chlorate 6 H+ + ClO3− + 5 e− → Cl2(g) + 3 H2O 1.47ClO3− + 3 H2O + 6 e− → Cl− + 6 OH− 0.63 Perchlorate 8 H+ + ClO4− + 7 e− → Cl2(g) + 4 H2O 1.42ClO4− + 4 H2O + 8 e− → Cl− + 8 OH− 0.56
Hypochlorite is a sufficiently strong oxidiser to convert Mn(III) to Mn(V) during the Jacobsen epoxidation reaction and to convert to .
Гипохлорит является достаточно сильным окислителем для превращения Mn(III) в Mn(V) в реакции эпоксидирования Якобсена и для превращения в .
In response to infection, the human immune system generates minute quantities of hypochlorite within special white blood cells, called neutrophil granulocytes. These granulocytes engulf viruses and bacteria in an intracellular vacuole called the phagosome, where they are digested. Part of the digestion mechanism involves an enzyme mediated respiratory burst, which produces reactive oxygen derived compounds, including superoxide (which is produced by NADPH oxidase). Superoxide decays to oxygen and hydrogen peroxide, which is used in a myeloperoxidase catalysed reaction to convert chloride to hypochlorite. Low concentrations of hypochlorite were also found to interact with a microbe's heat shock proteins, stimulating their role as intra cellular chaperone and causing the bacteria to form into clumps (much like an egg that has been boiled) that will eventually die off. The same study found that low (micromolar) hypochlorite levels induce E. coli and Vibrio cholerae to activate a protective mechanism, although its implications were not clear. Ion Acidic reaction E° (V) Neutral/basic reaction E° (V) Hypochlorite H+ + HOCl + e− → Cl2(g) + H2O 1.63 ClO− + H2O + 2 e− → Cl− + 2OH− 0.89 Chlorite 3 H+ + HOClO + 3 e− → Cl2(g) + 2 H2O 1.64ClO2− + 2 H2O + 4 e− → Cl− + 4 OH− 0.78 Chlorate 6 H+ + ClO3− + 5 e− → Cl2(g) + 3 H2O 1.47ClO3− + 3 H2O + 6 e− → Cl− + 6 OH− 0.63 Perchlorate 8 H+ + ClO4− + 7 e− → Cl2(g) + 4 H2O 1.42ClO4− + 4 H2O + 8 e− → Cl− + 8 OH− 0.56
Hypochlorite is a sufficiently strong oxidiser to convert Mn(III) to Mn(V) during the Jacobsen epoxidation reaction and to convert to .
В качестве хлорирующих агентов
Гипохлориты также могут использоваться в качестве хлорирующих агентов. Например, они превращают фенолы в хлорфенолы. Гипохлорит кальция превращает пиперидин в N-хлорпиперидин.
Hypochlorite salts can also serve as chlorinating agents. For example, they convert phenols to chlorophenols. Calcium hypochlorite converts piperidine to N chloropiperidine.