Co to jest rodnik hydroksylowy?

Woda jest elektrycznie obojętną cząsteczką, która może powstawać przez połączenie jonów wodoru i jonów wodorotlenkowych, jak w reakcjach kwasowo-zasadowych. Reakcja zapisana w skrótach chemików to H ⁺ i OH ^- → H2O. Tutaj samotny atom wodoru jest w rzeczywistości jonem, nie niosącym elektronów ujemnych, a zatem posiadającym ładunek dodatni, podczas gdy kombinacja wodoru z tlenem ma dwa wolne elektrony, co daje ładunek ujemny. Możliwe jest wytworzenie innej formy kombinacji wodór-tlen, która przenosi tylko jeden wolny elektron, a nie dwa. Jest to elektrycznie obojętny, ale chemicznie bardzo reaktywny rodnik hydroksylowy.

Tlen jest silnie elektroujemny, podczas gdy wodór jest elektropozytywny. Ponadto atom wodoru jest dość mały w porównaniu z atomem tlenu. To „kochający elektrony” atom tlenu, a nie atom wodoru, przenosi wolny elektron. Populacja wolnych rodników zmniejsza się wraz z upływem czasu wraz z upływem czasu, jak na przykład, gdy dwa rodniki hydroksylowe łączą się, tworząc jedną cząsteczkę nadtlenku wodoru. I odwrotnie, łatwo odszczepiane nadtlenki - zwłaszcza nadtlenki organiczne z dużymi przydatkami, które mają tendencję do rozciągania tych wiązań, takie jak nadtlenek di-tert-butylu lub nadtlenek benzoilu - są wykorzystywane jako źródła wolnych rodników w syntezach laboratoryjnych i komercyjnych.

Rodnik hydroksylowy jest ważny nie tylko w laboratorium i handlu, ale także w medycynie, a także w naszej atmosferze. Zanieczyszczenia troposferowymi tlenkami azotu z pojazdów silnikowych i fabryk rozkładają się, uwalniając wzbudzone atomy tlenu, • O. Te pojedyncze atomy, których nie należy mylić z cząsteczkami tlenu, O ₂ , łączą się z wilgocią w powietrzu, przekształcając się w rodniki hydroksylowe, • OH. Istnieją inne źródła rodnika hydroksylowego, częściej spotykane w innych sytuacjach, w tym reakcja ozonu z podwójnie związanymi związkami organicznymi zwanymi alkenami. W większości przypadków występujących w naturze rodniki hydroksylowe nie są uważane za pożądane; tak jest w przypadku zdrowia i medycyny.

Wynika to z faktu, że rodnik hydroksylowy jest małą i wysoce mobilną, rozpuszczalną w wodzie formą wolnego rodnika. W ludzkim ciele wolne rodniki są zwykle uważane za niepożądane i mogą być związane z chorobą i starzeniem się. Jednym z ważnych układów enzymatycznych jest układ oddechowy, w którym wolne rodniki atakują delikatne tkanki ciała. Cząsteczki atmosferyczne - zwłaszcza jony metali przejściowych - zostały uznane za tworzące rodniki hydroksylowe w wilgotnym środowisku, takim jak tkanka płuc, i prowadzą do zaburzeń płucnych, w tym raka. Rodnik hydroksylowy był również związany z atakiem chemicznym na nici DNA.