超氧化氢

超氧化氢

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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,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。 氢元素化合价是+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。

化学性质

超氧化氢氧化性很强,有卤化氢的性质。

1.超氧化氢和硝酸银反应: HO2+ AgNO3══ AgO2(微溶)+ HNO3

2.和二氧化锰反应生成高锰酸:

MnO2+HO2══HMnO4

3.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”:

3Na+HO2+H2O══3NaOH

4.一般以双分子(H2O4)形式存在,十分不稳定,加热会爆炸:

6HO2══加热══3H2O+O3↑+3O2↑

5.与氢氧化铁在碱中反应生成高铁酸盐:

Fe(OH)3+2NaOH+HO2══Na2FeO4+3H2O

6.在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KO2。

7.超氧化氢可电解,电解方程式如下:

2HO2══通电══H2↑ + O4↑

制备方法

臭氧法

由臭氧和水反应而得:

H2O + O3══2HO2

四聚氧法

由四聚氧和H2反应制取:

H2+ O4══微热══2HO2

超氧化物法

由超氧化物和冷水反应而得:

NaO2+ HCl(冷)════NaCl+HO2

原子氢轰击法

纯品在73K时由原子氢轰击O3获得:

3H.+O3══73K══HO2+H2O

用途

消毒

0.5%~2%的火氢水杀毒效果不亚于双氧水,因此火氢水可能成为一种新的消毒剂使用。

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

清除超氧化氢作用的构效关系

黄酮类化合物的生物活性与其抗氧化特性有关,然而因黄酮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)、槲皮索(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位羰基的黄酮不足以使黄酮类产生抗氧化活性.

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