Триоксидан - Trioxidane

Не путать с Триоксан.
Триоксидан
Структурная формула триоксидана
Trioxidane structure.png
Имена
Предпочтительное название IUPAC
Триоксидан (только предварительно выбранное название)[1]
Другие имена
Трехокись водорода
Триоксид водорода
Вода-Воздух
Дигидрокси эфир
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
200290
Характеристики
ЧАС2О3
Молярная масса50.013 г · моль−1
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Триоксидан (также систематически называемый μ-триоксидандиидодигидроген), также называемый триоксид водорода или же дигидроген триоксид, является неорганическое соединение с химическая формула H [O]
3ЧАС (также пишется как [H (μ-O
3)ЧАС] или же [ЧАС
2О
3]). Это один из нестабильных полиоксиды водорода.[2] В водных растворах триоксидан разлагается с образованием воды и синглетный кислород:

Триоксидан разложение.png

Обратная реакция, добавление синглетного кислорода к воде, обычно не происходит частично из-за недостатка синглетного кислорода. Однако в биологических системах озон как известно, генерируется из синглетного кислорода, и предполагаемый механизм - это катализируемое антителами производство триоксидана из синглетного кислорода.[3]

Подготовка

Триоксидан может быть получен в небольших, но обнаруживаемых количествах в реакциях озон и пероксид водорода, или электролиз воды. Большие количества были получены реакцией озона с органическими восстановители при низких температурах в различных органических растворителях, таких как антрахиноновый процесс, а также он образуется при разложении органических гидротриоксидов (ROOOH).[4] В качестве альтернативы триоксидан можно получить восстановлением озона с помощью 1,2-дифенилгидразин при низкой температуре. Используя связанный со смолой вариант последнего, можно выделить относительно чистый триоксидан в виде раствора в органическом растворителе. Приготовление растворов высокой чистоты возможно с использованием катализатора метилтриоксорения (VII).[5] В ацетоне-d6 при –20 ° C характеристика 1Сигнал ЯМР H триоксидана можно было наблюдать при химический сдвиг 13,1 частей на миллион.[4] Растворы триоксида водорода в диэтиловом эфире можно безопасно хранить при -20 ° C в течение недели.[5]

Реакция озона с перекисью водорода известна как «пероксоновый процесс». Эта смесь некоторое время использовалась для очистки грунтовых вод, загрязненных органическими соединениями. В результате реакции образуется H2О3 и H2О5.[6]

Структура

В 2005 году триоксидан экспериментально наблюдал микроволновая спектроскопия в сверхзвуковой струе. Молекула существует в перекошенной структуре с кислород-кислород-кислород-водород. двугранный угол 81,8 °. Кислород-кислород длина облигаций из 142,8 пикометр немного короче кислородно-кислородных связей 146.4 пм в пероксид водорода. Также существуют различные димерные и тримерные формы. Он немного более кислый, чем перекись водорода, диссоциирует на H+ и ОООХ−.[7]

Реакции

Триоксидан легко разлагается на воду и синглетный кислород с периодом полураспада около 16 минут в органических растворителях при комнатной температуре, но только миллисекунды в воде. Он реагирует с органическими сульфидами с образованием сульфоксиды, но о его реакционной способности мало что известно.

Недавние исследования показали, что триоксидан является активным ингредиентом, отвечающим за противомикробный свойства хорошо известных озон /пероксид водорода смешивание. Поскольку эти два соединения также присутствуют в биологических системах, утверждается, что антитело в организме человека может генерировать триоксидан как мощный окислитель против вторжения бактерий.[3][8] 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.[4][9]

Вычислительная химия предсказывает, что существует больше молекул кислорода или полиоксидов водорода, и что даже бесконечно длинные кислородные цепи могут существовать в низкотемпературном газе. При наличии этого спектроскопического доказательства поиск молекул такого типа может начаться в межзвездное пространство.[7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга). Кембридж: Королевское химическое общество. 2014. с. 1024. Дои:10.1039 / 9781849733069-FP001. ISBN  978-0-85404-182-4.
  2. ^ Черковник, Янез; Плесничар, Божо (2013). «Последние достижения в химии трехокиси водорода (HOOOH)». Химические обзоры. 113 (10): 7930–7951. Дои:10.1021 / cr300512s. PMID  23808683.
  3. ^ а б Пол Т. Найфелер; Бойл; Элтепу; Вонг; Eschenmoser; Лернер; Вентворт-младший (2004). «Трехокись водорода (HOOOH) образуется во время термической реакции между пероксидом водорода и озоном». Angewandte Chemie International Edition. 43 (35): 4656–4659. Дои:10.1002 / anie.200460457. PMID  15317003.
  4. ^ а б c Плесничар, Божо (2005). «Прогресс в химии трехокиси дигидрогена (HOOOH)» (PDF). Acta Chimica Slovenica. 52: 1–12.
  5. ^ а б Strle, G .; Церковник, Дж. (2015), "Простое и эффективное получение триоксида водорода высокой чистоты (HOOOH)", Энгью. Chem. Int. Эд., 54 (34): 9917–9920, Дои:10.1002 / anie.201504084, PMID  26234421
  6. ^ Сюй, X .; Годдард, В. А. (2002). "Нелинейные дифференциальные уравнения в частных производных и приложения: химия пероксона: образование H2О3 и кольцо- (HO2) (HO3) из O3/ЧАС2О2". Труды Национальной академии наук. 99 (24): 15308–12. Bibcode:2002PNAS ... 9915308X. Дои:10.1073 / pnas.202596799. ЧВК  137712. PMID  12438699.
  7. ^ а б Косуке Сума; Ёсихиро Сумиёси и Ясуки Эндо (2005). «Вращательный спектр и структура HOOOH». Варенье. Chem. Soc. 127 (43): 14998–14999. Дои:10.1021 / ja0556530. PMID  16248618.
  8. ^ Проверенная временем химическая реакция генерирует неожиданный продукт, Новости и обзоры, 13 сентября 2004 г.
  9. ^ Роальд Хоффманн (2004). "История О" (PDF). Американский ученый. 92: 23. Дои:10.1511/2004.1.23.