Hva er hydroksylradikal?

Vann er et elektrisk nøytralt molekyl som kan dannes gjennom kombinasjon av hydrogenioner og hydroksydioner, som ved syre-base-reaksjoner. Skrevet i kjemikernes korthet, er reaksjonen H ⁺ & OH ^- → H ₂ O. Her er det ensomme hydrogenatom faktisk et ion, som ikke har noen negative elektroner, og har derfor en positiv ladning, mens hydrogen-oksygen-kombinasjonen har to gratis elektroner, noe som gir det en negativ ladning. Det er mulig å produsere en annen form for hydrogen-oksygen-kombinasjonen, som bare bærer ett gratis elektron, ikke to. Dette er den elektrisk nøytrale, men likevel kjemisk meget reaktive hydroksylradikalen.

Oksygen er sterkt elektronegativt, mens hydrogen er elektropositivt. I tillegg er hydrogenatom ganske lite i forhold til oksygenatom. Det er det "elektronelskende" oksygenatom, heller enn hydrogenatom, som bærer det frie elektronet. En populasjon av frie radikaler avtar i antall med tiden gjennom utbredelse, som for eksempel når to hydroksylradikaler forenes for å danne ett molekyl med hydrogenperoksyd. Motsatt brukes de lett spaltede peroksydene - spesielt organiske peroksider med store vedheng som har en tendens til å strekke disse bindingene, slik som di-tert-butylperoksyd eller benzoylperoksyd - som kilder til frie radikaler i laboratorie- og kommersielle synteser.

Hydroksylradikalen er viktig, ikke bare i laboratoriet og i handelen, men også i medisin og i vår atmosfære. Forurensning av nitrogenoksid med troposfære fra motorvogner og fabrikker nedbrytes for å frigjøre eksiterte oksygenatomer. Disse individuelle atomene, for ikke å forveksle med oksygenmolekyler, O ₂ , kombineres med fuktighet i luften og omdannes til hydroksylradikaler, • OH. Det er andre kilder til hydroksylradikalen, mer ofte sett i andre situasjoner, inkludert ozonreaksjonen med dobbeltbundne organiske forbindelser kalt alkener. I de fleste tilfeller som forekommer i naturen, regnes ikke hydroksylradikaler som ønskelige; slik er tilfellet innen helse og medisin.

Dette er fordi hydroksylradikalen er en liten og svært mobil, vannløselig form av fri radikal. I menneskekroppen anses frie radikaler vanligvis som uønskede, og kan være forbundet med sykdom og aldring. Et enzymatisk bekymringssystem er luftveiene, der frie radikaler angriper delikat kroppsvev. Atmosfæriske partikler - spesielt overgangsmetall-ioner - har blitt anerkjent som hydroksylradikalformere i fuktige miljøer som lungevev, og fører til lungeforstyrrelser, inkludert kreft. Hydroksylradikalen har også vært assosiert med kjemisk angrep på DNA-tråder.