Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia


Az oxigén aktiválásának mechanizmusa

Amikor elektronok lépnek az O2 és lazító molekulaorbitáljaira ( és kialakulásakor), az O2 kötésrendje 2-ről 1,5-re, ill. 1-re csökken; a kötéshossz pedig 0,121 nm-ról 0,128 nm-re, ill. 0,149 nm-re növekedik. Ez azt mutatja, hogy az elektronok beépülése az O2-molekula lazító orbitáljaira gyengíti az O = O kötést. Az oxigén kötődése az átmenetifémekhez az oxigén redukciójához hasonlóan elektronátmenettel jár, a fém elektronja(i) az oxigénmolekulára kerülnek. Az O = O kötés lazulása a metalloenzimek fém–O2 komplexében fontos szerepet játszik az O2 aktiválásában.
 
Az oxigén redukciója vízzé vagy hidrogén-peroxiddá tiltott spinátmenetet1 eredményezne, mivel az oxigénmolekula triplett szerkezete két párosítatlan elektront tartalmaz, míg a H₂O-ben ésa H₂O2-ban nincs párosítatlan elektron. Ez az O2 – már említett – kinetikai inertségének egyik oka. A tiltott spinátmenet elkerülésére két lehetőség van.
1. A gyökös mechanizmusú mechanizmusú láncreakcióban az clső termék O; és egy szerves szabadgyök
 
így a spin megtartott, mivel S = 1 mind a reaktánsokra, mind a termékekre.
2. A spin megőrizhető akkor is, ha az elektrondonor párosítatlan elektront tartalmazó fémion, pl. az alábbi reakcióban:
 
(Az Fe2+ d6 elektronjaiból 4 párosítatlan, így S = 4x1/2 = 2.)
Ez a mechanizmus szerepel a fémtartalmú oxigenázok és oxidázok oxigénnel kialakítottkapcsolatában is (l. 282. oldal).
 
1 Spinátmenet csak az azonos atomi multiplicitású (2S+1 számmal jellemezhető) állapotok közt lehetséges. S az eredő spinvektor, azaz a vegyértékelektronhéjon lévő párosítatlan spinű elektronok spinértékeinek (s = +1/2 vagy-1/2) algebrai összege, tehát S = Σs. Tiltott spinátmenettel járó reakciók csak nagyon kis valószínűséggel mennek végbe.

Általános és bioszervetlen kémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 705 1

A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.

Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave