Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Химическое соединение триоксидан (систематически называется триоксид диводорода, в водных растворах триоксидан разлагается, образуя воду и синглетный кислород: обратная реакция, добавление синглетного кислорода в воду, обычно не происходит частично из-за дефицита синглетного кислорода. Однако в биологических системах известно, что озон образуется из синглетного кислорода, и предполагаемый механизм - это антитело, катализирующее производство триоксидана из синглетного кислорода.
Chemical compound
Trioxidane (systematically named dihydrogen trioxide, In aqueous solutions, trioxidane decomposes to form water and singlet oxygen:
The reverse reaction, the addition of singlet oxygen to water, typically does not occur in part due to the scarcity of singlet oxygen. In biological systems, however, ozone is known to be generated from singlet oxygen, and the presumed mechanism is an antibody catalyzed production of trioxidane from singlet oxygen.
Подготовка
Триоксидан может быть получен в небольших, но обнаруживаемых количествах в реакциях озона и перекиси водорода или путем электролиза воды. Более крупные количества были получены путем реакции озона с органическими редукторами при низких температурах в различных органических растворителях, таких как антрахинон. Он также образуется при разложении органических гидротриоксидов (ROOOH). Альтернативно, триоксидан можно получить путем редуцирования озона с 1,2-дифенилгидразином при низкой температуре. Используя смолой связанную версию последнего, относительно чистый триоксидан может быть изолирован в виде раствора в органическом растворителе. Для приготовления растворов высокой чистоты можно использовать метилтриоксорений ((VII) катализатор. В ацетоне d6 при температуре -20 °C характерный 1H NMR-сигнал триоксидана можно было наблюдать при химическом сдвиге 13,1 ppm.
Trioxidane can be obtained in small, but detectable, amounts in reactions of ozone and hydrogen peroxide, or by the electrolysis of water. Larger quantities have been prepared by the reaction of ozone with organic reducing agents at low temperatures in a variety of organic solvents, such as the anthraquinone process. It is also formed during the decomposition of organic hydrotrioxides (ROOOH). Alternatively, trioxidane can be prepared by reduction of ozone with 1,2 diphenylhydrazine at low temperature. Using a resin bound version of the latter, relatively pure trioxidane can be isolated as a solution in organic solvent. Preparation of high purity solutions is possible using the methyltrioxorhenium(VII) catalyst. In acetone d6 at −20 °C, the characteristic 1H NMR signal of trioxidane could be observed at a chemical shift of 13.1 ppm.
Структура
В 1970 году 75, Giguère et al. наблюдаемые инфракрасные и Рамановские спектры разбавленных водных растворов триоксидана. Существуют также различные двумерные и тримерные формы. Существует тенденция к увеличению кислотности газовой фазы и соответствующего pKa по мере увеличения числа атомов кислорода в цепи в структурах HOnH (n = 1,2,3).
In 1970 75, Giguère et al. observed infrared and Raman spectra of dilute aqueous solutions of trioxidane. Various dimeric and trimeric forms also seem to exist. There is a trend of increasing gas phase acidity and corresponding pKa as the number of oxygen atoms in the chain increases in HOnH structures (n=1,2,3).
Реакции
Триоксидан легко разлагается на воду и кислород, с периодом полураспада около 16 минут в органических растворителях при комнатной температуре, но только миллисекунд в воде. Он реагирует с органическими сульфидами, образуя сульфоксиды, но мало что известно о его реактивности. Недавние исследования показали, что триоксидан является активным ингредиентом, ответственным за противомикробные свойства хорошо известной смеси озона и перекиси водорода. Поскольку эти два соединения присутствуют в биологических системах, утверждается, что антитело в организме человека может генерировать триоксидан в качестве мощного окислителя против вторгшихся бактерий. Источником соединения в биологических системах является реакция между синглетным кислородом и водой (которая протекает в любом направлении, конечно, в зависимости от концентрации), при этом синглетный кислород вырабатывается иммунными клетками. Компьютерная химия предсказывает, что в низкотемпературном газе может существовать большее количество молекул кислородных цепей или полиоксидов водорода, и даже бесконечно длинные кислородные цепи. С помощью этого спектроскопического доказательства поиск этих типов молекул может начаться в межзвездном пространстве.
Trioxidane readily decomposes into water and singlet oxygen, with a half life of about 16 minutes in organic solvents at room temperature, but only milliseconds in water. It reacts with organic sulfides to form sulfoxides, but little else is known of its reactivity. Recent research found that trioxidane is the active ingredient responsible for the antimicrobial properties of the well known ozone/hydrogen peroxide mix. Because these two compounds are present in biological systems as well it is argued that an antibody in the human body can generate trioxidane as a powerful oxidant against invading bacteria. The source of the compound in biological systems is the reaction between singlet oxygen and water (which proceeds in either direction, of course, according to concentrations), with the singlet oxygen being produced by immune cells. Computational chemistry predicts that more oxygen chain molecules or hydrogen polyoxides exist and that even indefinitely long oxygen chains can exist in a low temperature gas. With this spectroscopic evidence a search for these type of molecules can start in interstellar space.