Донор электронов

В химии донор электронов — это химическое вещество , которое передает электроны другому соединению. Это восстановитель , который благодаря отдаче электронов сам окисляется в процессе. Устаревшее определение приравнивало донор электронов к основанию Льюиса .

В отличие от традиционных восстановителей перенос электрона от донора к акцептору электронов может быть лишь частичным. Электрон не переносится полностью, что приводит к электронному резонансу между донором и акцептором. Это приводит к образованию комплексов с переносом заряда , в которых компоненты в значительной степени сохраняют свою химическую идентичность. Электронодонорная способность молекулы-донора измеряется ее потенциалом ионизации , который представляет собой энергию, необходимую для удаления электрона с высшей занятой молекулярной орбитали ( ВЗМО ).

Общий энергетический баланс (ΔE), т. е. энергия, полученная или потерянная, при донорно-акцепторном переносе электронов определяется разницей между сродством акцептора к электрону (A) и потенциалом ионизации (I):

${\Delta }E=A-I\,$

Молекулярная электроника и устройства

Вид с ребра части кристаллической структуры соли переноса заряда гексаметиленTTF/TCNQ, подчеркивающий сегрегированную укладку. ГексаметиленТТФ, содержащий тетратиафульвален , является культовым донором электронов в этом донорно-акцепторном материале.

Доноры электронов являются компонентами многих устройств, таких как органические фотоэлектрические устройства. Типичные доноры электронов подвергаются обратимому окислительно-восстановительному процессу, поэтому они могут служить переносчиками электронов. Триариламины являются типичными донорами.

В биологии

НАДН является примером природного донора электронов. Аскорбиновая кислота – еще один пример. Это водорастворимый антиоксидант .

В биологии доноры электронов высвобождают электрон во время клеточного дыхания , что приводит к высвобождению энергии . Микроорганизмы , такие как бактерии , получают энергию в процессах переноса электронов. С помощью клеточного механизма микроорганизм собирает энергию для своего использования. Конечным результатом этого процесса ( цепи переноса электронов ) является передача электрона акцептору электронов. Нефтяные углеводороды , менее хлорированные растворители, такие как винилхлорид , органические вещества почвы и восстановленные неорганические соединения — все это соединения, которые могут действовать как доноры электронов. Эти реакции представляют интерес не только потому, что позволяют организмам получать энергию, но и потому, что участвуют в естественном биоразложении органических загрязнений. Когда специалисты по уборке используют контролируемое естественное затухание для очистки загрязненных участков, биоразложение является одним из основных процессов, способствующих этому.

См. также

• Полупроводник
• Донор (полупроводники)