химический каталог




Каталитические реакции и охрана окружающей среды

Автор А.Я.Сычев С.O.Травин Г.Г.Дука Ю.И.Скурлатов

с участием различных промежуточных частиц.

4. Отдельно необходимо выделить группу методов, основанных на способности ОН-радикалов инициировать цепные процессы винильной полимеризации. Для строгого установления факта присутствия ОН-радикалов, конечно, необходимо провести анализ концевых групп полимера (например, методами ИК или ЯМР-спектроскопии). Для качественного же установления радикального характера реакции вполне пригоден визуальный способ наблюдения полимеризации. Известным примером такого метода служит полимеризация метилметакрилата в системах, генерирующих ОН-радикалы. Применение метилметакрилата для диагностики механизмов в водных растворах удобно, поскольку мономер хорошо растворим в воде, тогда как полимер образует отдельную фазу.

Образование и свойства супероксидных радикалов. Супероксидные радикалы H02(0j~) играют важную роль в механизме о.-в. превращений Ог и Н202 в каталитических системах и в процессах окисления различных органических субстратов в водных растворах.

В отличие от ОН диссоциация радикала Н02 происходит в «рабочем» диапазоне рН:

Нб2^==±б2" + Н+, рКа=4,75 [186].

80

6 А. Я. Сычев

81

Супероксид-ион Of в водном растворе может быть получен либо при одноэлектронном восстановлении молекулярного кислорода (02 + е~—*-Oj~), либо при окислении пероксида (Of—»-0,f +е_). В качестве восстановителей могут быть использованы атомы водорода и гидратированный электрон, образующиеся при радиолизе [187, 188] или фотолизе воды в

К«310'(7-10")М—'с—I

ОН

н2о, но2далекой УФ области [189—192]: (H20-^i ОН + Н(Н+ + е-), Н+02—»-Н02, е~ + 02—>-02~). Имеются и другие способы генерации этих радикалов [193]. В частности, к образованию супероксидных радикалов приводит взаимодействие ОН с Н202:

но2(ог) + н,о.

В металлперекисных каталитических системах радикалы Н02 (Of) образуются при окислении Н202 ионами металлов в окисленной форме:

М2+ (М2+ ОН") + HOf (Н202) М2+ ОН"(М2+ (ОН~)3) + HOf (Н202)

Эти реакции часто играют роль стадии инициирования в процессах каталитического разложения перекиси водорода [194].

Радикалы HO2(0f) образуются также при восстановлении 02 ионами металлов в восстановленной форме и в результате (фото)переноса электрона от флавинов, красителя метилено-вого голубого, триптофана, катехолов и др.

? Н202 + 02.

В отличие от ОН супероксидные радикалы обладают двойственной окислительно-восстановительной функцией, поскольку могут выступать как в роли восстановителя, так и в роли окислителя. В связи с этим в отсутствие посторонних добавок в нейтральных и кислых средах супероксидные радикалы легко, диспропорционируют до 02 и Н202:

202-+2Н+(в)

В щелочной среде и в апротонных растворителях радикал Of устойчив (кдабМ-'с-1) [195].

Заметим, что приведенная реакция играет важную роль в обеспечении кислородом замкнутых жизненных пространств подводных лодок и космических кораблей, где кислород получают при смешении воды с твердым супероксидом калия (К02).

Реакция (в) может протекать и в каталитическом режиме. Наиболее эффективными катализаторами (естественного происхождения) являются медь-эритрокупреин, марганец- и желе

ЕМг++б2зосодержащие супероксиддисмутазы. Механизм дисмутации 02~-радикала включает две стадии:

. ЕМ+ + 02, ЕМ2+ + Н202, где Е — белок (лиганд).

ЕМ+ + Of

Известно много других ферментов и металлокомплексов, обнаруживающих дисмутазную активность: пероксидаза [196], галоктозооксидазы [197], катЪлазы, гемоглобин и метгемогло-бин [198], некоторые координационные соединения меди [199— 202], марганца [203, 204], железа [205].'Кроме того, соединения марганца, содержащиеся в хлоропластах, проявляют дисмутазную активность в процессах фотосинтеза [206, 207].

В конце 60-х годов Мак-Корд и Фридович [208—213] провели цикл исследований роли Of в живых системах, положивших начало биохимии супероксида в аэробных клетках.

Во многих биохимических процессах окисление субстратов осуществляется путем передачи электрона от последнего к ферменту, а от него к кислороду с образованием радикала Of. В настоящее время доказано участие Of в реакциях, катали-лизируемых дегидрогеназами, оксигеназами, гидроксилазами, пероксидазами [212]. Супероксид-ион включен и в другие процессы ферментативного окисления. Образование Of имеет место при окислении ксантина кислородом (в присутствии ксанти-ноксидазы) в мочевую кислоту [209, 210, 214, 215], при взаимодействии флавинмононуклеотида с 02 [211, 216, 217] (доказано методом ЭПР [218], при образовании метгемоглобина [219, 220], при автоокислении некоторых цитохромов [221, 222], при взаимодействии 02 с пероксидазой [223], в процессе фотосинтеза [224—228] и во многих других биохимических реакциях. Легкость окисления и восстановления супероксид-иона делает его уникальной частицей для осуществления различных о.-в. процессов в условиях живого организма. Немаловажное значение в данной физиологической роли Of имеет его концентрация.

При избыточных концентрациях супероксид-ион реагирует с различными веществами клетки и может вызывать сильн

страница 38
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114

Скачать книгу "Каталитические реакции и охрана окружающей среды" (1.67Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
диагностика и ремонт холодильника либхер
http://www.prokatmedia.ru/sound.html
фирма орматек фото пуфиков
фильмы для домашнего кинотеатра

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(18.08.2017)