Триоксидан
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное имя IUPAC
Триоксидан (только предварительно выбранное имя) [ 1 ] | |
| Систематическое имя IUPAC
Дигидроксид | |
| Другие имена
Водородный триоксид
Дигидрокси эфир | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| Чеби | |
| Chemspider | |
| 200290 | |
PubChem CID
|
|
Comptox Dashboard ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| H 2 O 3 | |
| Молярная масса | 50.013 g·mol −1 |
| Связанные соединения | |
Связанные соединения
|
Перекись водорода ; Водород Озонид ; Гидропероксил |
За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
| |
Триоксидан (систематически называемый дигидроген -триоксидом , [ 2 ] [ 3 ] ), также называемый водородным триоксидом [ 4 ] [ 5 ] это неорганическое соединение с химической формулой H [O]
3 часа (можно записать как [h ( μ -o
3 ) H] или [h
2 o
3 ] ). Это один из нестабильных полиоксидов водорода . [ 4 ] В водных растворах триоксидан разлагается, образуя воду и синглетный кислород :
Обратная реакция, добавление синглетного кислорода к воде, как правило, частично не происходит из -за дефицита синглетного кислорода. В биологических системах, однако, известно, что озон генерируется из синглетного кислорода, а предполагаемый механизм представляет собой антитело, катализируемое триоксиданом из синглетного кислорода. [ 2 ]
Подготовка
[ редактировать ]Триоксидан может быть получен в небольших, но обнаруживаемых количествах в реакциях озона и перекиси водорода или путем электролиза воды . Большие количества были приготовлены реакцией озона с органическими восстановительными агентами при низких температурах в различных органических растворителях, таких как процесс антрахинона . Он также образуется во время разложения органических гидротриоксидов (Rooh). [ 3 ] Альтернативно, триоксидан может быть получен путем восстановления озона с 1,2-дифенилгидразином при низкой температуре. Используя привязанную к смоле версию последнего, относительно чистый триоксидан может быть изолирован в качестве раствора в органическом растворителе. Приготовление растворов с высокой чистотой возможна с использованием катализатора метилтриоксокорения (VII) . [ 5 ] В ацетоне -D 6 при -20 ° C, характерная 1 С сигналом ЯМР триоксидана может наблюдаться при химическом сдвиге 13,1 частей на миллион. [ 3 ] Растворы водородного триоксида в диэтиловом эфире можно безопасно хранить при -20 ° C в течение недели. [ 5 ]
Реакция озона с перекисью водорода известна как «процесс пероксона». Эта смесь некоторое время использовалась для обработки подземных вод, загрязненных органическими соединениями. Реакция производит H 2 O 3 и H 2 O 5 . [ 6 ]
Структура
[ редактировать ]В 1970-75 гг., Giguère et al. Наблюдаемые инфракрасные и комбинационные спектры разбавленных водных растворов триоксидана. [ 4 ] В 2005 году триоксидан наблюдался экспериментально с помощью микроволновой спектроскопии в сверхзвуковой струи. Молекула существует в искаженной структуре с кислородом -кислородом -кислородом -гидрогеновым двуэдальным углом 81,8 °. кислорода -кислорода Длина связей 142,8 пикометра немного короче, чем 146,4 мкм -соединения кислорода -кислорода в перекиси водорода . [ 7 ] Различные димерные и тримерные формы также, кажется, существуют.
Существует тенденция к увеличению газофазной кислотности и соответствующей P K A, поскольку количество атомов кислорода в цепи увеличивается в n структурах HO h ( = 1,2,3). [ 8 ]
Реакция
[ редактировать ]Триоксидан легко разлагается в воду и синглетный кислород, с полураспадом около 16 минут в органических растворителях при комнатной температуре, но только миллисекунд в воде. Он реагирует с органическими сульфидами с образованием сульфоксидов , но мало что известно о его реактивности.
Недавнее исследование показало, что триоксидан является активным ингредиентом, ответственным за антимикробные свойства хорошо известной смеси озона / перекиси водорода . Поскольку эти два соединения присутствуют и в биологических системах, утверждается, что антитело в организме человека может генерировать триоксидан как мощный окислитель против вторжения бактерий. [ 2 ] [ 9 ] Источником соединения в биологических системах является реакция между синглетным кислородом и водой (которая, конечно, в любом направлении, конечно, в зависимости от концентраций), при этом синглетный кислород производится иммунными клетками. [ 3 ] [ 10 ]
Вычислительная химия предсказывает, что существует больше молекул кислородной цепи или полиоксида водорода и что в низкотемпературном газе могут существовать даже неопределенные длинные цепи кислорода. С этим спектроскопическим доказательством поиск молекул такого типа может начинаться в межзвездном пространстве . [ 7 ] Публикация 2022 года предполагала возможность наличия обнаруживаемых концентраций полиоксидов в атмосфере. [ 11 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Номенклатура органической химии: рекомендации IUPAC и предпочтительные названия 2013 (Blue Book) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. с. 1024. DOI : 10.1039/9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4 .
- ^ Jump up to: а беременный в Nyffeler, Pt; Бойл, на; Eltepu, L.; Вонг, C.-H.; Eschenmoser, A.; Лернер, Ра; Wentworth Jr., P. (2004). «Триоксид дигидрогена (HOOOH) генерируется во время тепловой реакции между перекисью водорода и озоном». Ангев. Химический Инт. Редакция 43 (35): 4656–4659. doi : 10.1002/anie.200460457 . PMID 15317003 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Plesničar, B. (2005). «Прогресс в химии дигидроксида триоксида (Hooh)» (PDF) . Акта Чим. Слава 52 : 1–12.
- ^ Jump up to: а беременный в Cerkovnik, J.; Танцор, Б. (2013). «Недавние достижения в химии водородного триоксида (HOOOH)». Химический Преподобный 113 (10): 7930–7951. Doi : 10.1021/cr300512s . PMID 23808683 .
- ^ Jump up to: а беременный в Strle, G.; Cerkovnik, J. (2015), «Простая и эффективная подготовка водородного триоксида (HOOOH) высокой чистоты», Angew. Химический Инт. Редакция , 54 (34): 9917–9920, doi : 10.1002/anie.201504084 , PMID 26234421
- ^ Сюй, х.; Годдард, Вашингтон (2002). «Нелинейные дифференциальные уравнения и применения в части: Химия пероксона: образование H 2 O 3 и кольцо- (HO 2 ) (HO 3 ) от O 3 /H 2 O 2 » . ПНА . 99 (24): 15308–15312. doi : 10.1073/pnas.202596799 . PMC 137712 . PMID 12438699 .
- ^ Jump up to: а беременный Сума, К.; Sumiyoshi, Y.; Эндо, Ю. (2005). «Спектр вращения и структура Hooh». J. Am. Химический Соц 127 (43): 14998–14999. doi : 10.1021/ja0556530 . PMID 16248618 .
- ^ Танцор, Божо (2005). «Прогресс в химии дигидроксида триоксида (Hooh)» (PDF) . Акта Чим. Слава 52 : 1–12.
- ^ Химическая реакция, проверенная временем, создает неожиданный продукт , новости и просмотры , 13 сентября 2004 г.
- ^ Хоффманн Р. (2004). «История О» (PDF) . Являюсь. Наука 92 : 23.
- ^ Бернт, Торстен; Чен, Цзин; Kjærgaard, Eva R.; Møller, Kristian H .; Доплата, Андреас; Хоффманн, Эрик Х .; Херрманн, Хартмут; Крунс, Джон д .; Веннберг, Пол О. (2022-05-27). «Образование гидротриоксида (ROOOH) в атмосфере» . Наука . Том. 6596. Стр. doi : 10.1126/science.abn6012 . ISSN 0036-8075 . Получено 2022-05-27 .