超氧化氢 :过氧化氢自由基

更新时间:2024-09-20 11:40

超氧化氢,也叫超氧酸、氧化羟基自由基,化学式HO₂,是一种一元酸,常温常压下为无色玻璃状固体。溶液呈蓝色,含有超氧仍有部分以单分子形式存在。升温迅速分解。被运用于子宫环避孕,在子宫中产生超氧酸,杀死精子达到避孕效果。将活泼金属投入其中会燃烧起来,同时在表面分解产生的氢气也会燃烧,有时甚至会发生爆炸。因此超氧化氢又被称为“ 火氢水”。

结构特征

超氧化氢分子中含有未成对电子,因此具有顺磁性。中心氧原子为sp²杂化。

化学性质

无色玻璃状固体,溶液呈蓝色,氧化性很强,有拟卤素氢化物的性质。

如超氧化氢和硝酸银反应: HO+ AgNO==== AgO(微溶)+ HNO

二氧化锰反应:

10HO2 + 2MnO2 ==== 2HMnO4 +3O4↑+4H2O

8HO2 + 2MnO2 ==== 2HMnO4 + 3H2↑ +3O4↑

MnO2+HO2====HMnO4

电解超氧化氢:2HO2 ==电解== H2↑ + O4↑

将活泼金属投入其中会燃烧起来,同时在表面分解产生的氢气也会燃烧,有时甚至会发生爆炸。因此超氧化氢又被称为“火氢水”:

2Na+4HO2====2氢氧化钠+H↑+2O3↑

据说0.5%~2%的火氢水杀毒效果不亚于过氧化氢,因此火氢水可能成为一种新的化学消毒剂使用。

另外,反应8HO2 + 2MnO2 ==== 2HMnO4 + 3H2↑ +3O4↑可用于制四聚氧(利用向上排空气法可除去氢气)。

一般以双分子(H2O4)形式存在,十分不稳定,加热会爆炸。

细胞代谢和超氧化物水解,过氧化氢分解中作为中间产物。其盐为超氧化物如KO。

补充:

超氧酸分子中含有未成对电子,因此具有顺磁性。中心氧原子为sp2杂化,用一个电子与端边氢原子形成σ键,用两个电子与端边氧原子成单电子形成三电子π键. 化合价是+1,氧的平均化合价是-0.5,或说一个氧的化合价是-1,另一个是0价。

环境影响

超氧化氢会破坏大气层最上层的臭氧对流层中的的氧化也会生成超氧化氢。

但它作为由降解某些有机污染物的大气“清洁剂” 。

制备方法

超氧化物

由超氧化物和冷氯化氢反应而得:

NaO2+ HCl(冷)════NaCl+HO2

用途

消毒

0.5%~2%的火氢水杀毒效果不亚于过氧化氢,因此火氢水可能成为一种新的化学消毒剂使用。

避孕

通过铜制避孕环在子宫中中产生超氧酸,杀死精子达到避孕效果。

反应式:Cu+2HCl+O2══H[CuCl2]+HO2

环境影响

超氧化氢会破坏大气层最上层的臭氧,对流层中的烷的氧化也会生成超氧化氢。但它作为由降解某些有机污染物的大气“清洁剂”。HO2+O3══.OH+2O2。

超氧化氢的清除

黄酮化合物的生物活性与其抗氧化特性有关,然而因黄类不同的骨架结构和功能团,其抗氧化活性有很大差 别。该实验通过总氧自由基清除活性实验,测定了7种黄酮类[蒿葶(1)、thymomin(2)、5,4'二羟基3,6,7-三甲氧黄酮(3)、 5,4'-二羟基-6,7,8,3′-四甲氧黄酮(4)、皮索(5)、agehoustin A(6)、芦丁(7)]对过氧化氢自由基的抗氧化活性。结果:5活性最强,其次是7,分别是对照药trolox的7、5倍,其后为 2>4>>1>3>6.在所试的黄酮中,C环有2,3-双键与4-羰基是抗氧化活性必需的功能团。增加羟基数可增加其抗氧 化活性,但B环邻二甲氧基比4′位单一羟基更重要(化合物1活性>3).比较3与4,尽管二羟基位置相同,但甲氧基取代位置不同,故活性不同,B环 上甲氧基与羟基邻位对化合物的活性起重要作用。化合物6无活性,证明仅存在C2-C3双键及4位基的黄酮不足以使黄酮类产生抗氧化活性。

参考资料

#魅力化学#超氧化氢也叫超氧酸氧化羟.微博.2024-09-08

氢氧化合的机理.应届毕业生网.2024-09-08

黄酮和黄酮醇结构特性、相互作用与抗氧化效应(协同、拮抗或加成)间的关系研究.手机知网.2024-09-08

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