Имена | |
---|---|
Предпочтительное название IUPAC Триоксидан (только предварительно выбранное название) [1] | |
Другие имена Трехокись водорода Трехокись водорода Вода-Воздух Дигидроксиэфир | |
Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) | |
ЧЭБИ | |
ChemSpider | |
200290 | |
PubChem CID | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
Характеристики | |
Н 2 О 3 | |
Молярная масса | 50,013 г · моль -1 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Триоксидан (также систематически называемый μ-триоксидандиидодигидрогеном ), также называемый триоксидом водорода или триоксидом дигидрогена , представляет собой неорганическое соединение с химической формулой H [O]
3H (также записывается как [H (μ-O
3) H] или [H
2О
3] ). Это один из нестабильных полиоксидов водорода . [2] В водных растворах триоксидан разлагается с образованием воды и синглетного кислорода :
Обратная реакция, добавление синглетного кислорода к воде, обычно не происходит частично из-за нехватки синглетного кислорода. В биологических системах, однако, известно , что озон генерируется из синглетного кислорода, и предполагаемый механизм - это катализируемое антителами производство триоксидана из синглетного кислорода. [3]
Триоксидан может быть получен в небольших, но обнаруживаемых количествах в реакциях озона и перекиси водорода или при электролизе воды . Большие количества были получены реакцией озона с органическими восстановителями при низких температурах в различных органических растворителях, таких как антрахиноновый процесс , и он также образуется при разложении органических гидротриоксидов (ROOOH). [4] Альтернативно, триоксидан можно получить восстановлением озона 1,2-дифенилгидразином.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- d 6 при –20 ° C характерный сигнал 1 H ЯМР триоксидана можно было наблюдать при химическом сдвиге 13,1 ppm. [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 образуются H 2 O 3 и H 2 O 5 . [6]
В 2005 году триоксидан был экспериментально обнаружен методом микроволновой спектроскопии в сверхзвуковой струе. Молекула существует в перекошенной структуре с двугранным углом кислород – кислород – кислород – водород 81,8 °. Длина связи кислород-кислород, равная 142,8 пикометра , немного короче, чем длина связи кислород-кислород 146,4 пм в перекиси водорода . Также существуют различные димерные и тримерные формы. Он немного более кислый, чем перекись водорода, диссоциируя на H + и OOOH - . [7]
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 сульфоксидов , но о его реакционной способности мало что известно.
Недавние исследования показали, что триоксидан является активным ингредиентом, отвечающим за антимикробные свойства хорошо известной смеси озон / перекись водорода . Поскольку эти два соединения также присутствуют в биологических системах, утверждается, что антитело в организме человека может генерировать триоксидан в качестве мощного окислителя против вторгающихся 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. Благодаря этим спектроскопическим свидетельствам поиск такого типа молекул может начаться в межзвездном пространстве . [7]