自由基总结
自由基取代反应知识点总结
自由基取代反应知识点总结
一、自由基的概念
自由基是指具有一个或多个未成对电子的分子或原子。这些未成对电子使得自由基呈现出相对不稳定、活泼的特性,它们往往会与其他分子发生反应,从而进行化学变化。自由基可以通过光照、加热、电离、光解等方式得到,常见的自由基包括有机自由基、无机自由基等。
有机自由基是指含有未成对电子的有机分子,常见有机自由基包括烷基自由基、烯基自由基、烷基自由基等。无机自由基是指含有未成对电子的无机分子,比如氧自由基、氮自由基等。
二、自由基反应机理
自由基反应的机理通常包括以下几个步骤:自由基的生成、自由基的扩散、自由基的反应和产物的生成。
1.自由基的生成
自由基可以通过各种方式生成,比如光照、加热、电离、光解等。一般来说,自由基的生成需要消耗能量,因此在自由基生成的反应条件下,通常会加热或者提供光照。
2.自由基的扩散
生成的自由基会在反应体系中扩散,它们往往具有很高的反应活性,可以与其他分子中的氢原子发生反应,从而进行取代反应。
3.自由基的反应
自由基可以与其他分子中的氢原子发生反应,一般有两种反应方式,一种是氢原子的临时性取代,另一种是氢原子的永久性取代。
4.产物的生成
最终,经过自由基的反应,会形成新的有机化合物。在此过程中,可能会伴随产生其他的自由基,从而引发链式反应。
三、常见自由基取代反应类型
自由基取代反应涉及到多种反应类型,其中较为常见和重要的包括溴代取代反应、氢原子取代反应、氯代硝基取代反应等。
1.溴代取代反应
溴代取代反应是自由基取代反应中的一种常见反应类型,其机理如下:首先,通过光照或
碳基化合物的自由基反应与自由基反应机理
碳基化合物的自由基反应与自由基反应机理
碳基化合物是有机化学中最基础的化合物之一,其自由基反应在有机合成中具
有重要的意义。本文将探讨碳基化合物的自由基反应以及自由基反应机理。
一、碳基化合物的自由基反应
自由基反应是一种重要的有机反应类型,它涉及到自由基的生成、转化和消除。碳基化合物的自由基反应主要包括自由基取代反应、自由基加成反应和自由基消除反应。
1. 自由基取代反应
自由基取代反应是碳基化合物中最常见的自由基反应之一。在这种反应中,自
由基与其他分子中的原子或基团发生取代反应,生成新的化合物。
例如,烷烃的氯代反应就是一种自由基取代反应。在紫外光的作用下,氯气可
以与烷烃发生反应,生成氯代烷烃。这个反应中,氯气先被紫外光激发成氯自由基,然后与烷烃中的氢原子发生取代反应。
2. 自由基加成反应
自由基加成反应是碳基化合物中另一种重要的自由基反应类型。在这种反应中,自由基与另一个分子中的双键发生加成反应,生成新的化合物。
举个例子,乙烯与氯气发生加成反应,生成1,2-二氯乙烷。在这个反应中,氯
气先被紫外光激发成氯自由基,然后与乙烯的双键发生加成反应。
3. 自由基消除反应
自由基消除反应是碳基化合物中较为特殊的自由基反应类型。在这种反应中,
两个自由基发生反应,生成双键化合物。
例如,醇可以通过自由基消除反应生成烯烃。在这个反应中,醇先被紫外光激
发成羟基自由基,然后与另一个醇分子中的氢原子发生反应,生成水和烯烃。
二、自由基反应机理
自由基反应的机理可以分为三个步骤:自由基生成、自由基转化和自由基消除。
1. 自由基生成
有机化学基本理论自由基反应与自由基捕获试剂
有机化学基本理论自由基反应与自由基捕获
试剂
有机化学基本理论:自由基反应与自由基捕获试剂
有机化学是研究碳元素相关的化学反应的学科。在有机合成中,自由基反应是一类重要的反应类型。自由基反应与自由基捕获试剂密不可分,对于理解有机化学反应的机理以及实现特定化学转化具有重要意义。
一、自由基反应的基本概念
自由基是指原子、分子或离子中存在一个或多个未成对电子的化学物质。因此,在自由基反应中,电子的转移是主要的反应路径。自由基反应的特点包括以下几个方面:
1. 自由基反应的链式反应:自由基反应通常是一个具有链式反应特征的过程。它包括起始步骤、传递步骤和终止步骤。
2. 自由基的生成和消失:自由基反应中,自由基的生成和消失是平衡的,而反应的速率主要受到起始步骤的速率限制。
3. 反应条件的选择:自由基反应对溶剂、温度和光照等条件要求较高,这也限制了自由基反应的应用范围。
二、自由基反应的类型
自由基反应可以分为三种基本类型:取代反应、加成反应和消除反应。
1. 取代反应:取代反应是指一个官能团被另一个官能团所取代的反应。常见的例子是卤代烷与碱金属生成烷烃的反应。
2. 加成反应:加成反应是指两个或多个分子发生共价键的形成,生
成一个新的分子。例如,烯烃与单质卤素反应生成卤代烷。
3. 消除反应:消除反应是两个官能团中的一个官能团和另一个官能
团中的氢原子结合,生成一个双键。例如,脱氢反应使醇转化为醛或酮。
三、自由基捕获试剂的作用
自由基捕获试剂在有机化学反应中具有重要的作用。它们可以用于
控制自由基反应的副反应、选择性地生成目标产物、以及提高产率等。以下是几种常用的自由基捕获试剂的举例:
第七章自由基与光化学反应总结
(四)自由基的反应
1、自由基反应的机理:
1) 反应过程包括三步: 引发 链增长 链终止 2) 可发生取代、加成和重排反应,可在分子间也可 在分子内。 3) 反应速度取决于引发剂浓度,动力学上为一级半 反应。
共价键异裂时,一对电子保留给其中的一个原子 分别形成一个正离子和一个负离子,这种断裂方 式称为异裂(Heterolytic Cleavage)。
自由基的发现: 实验一、
自由基的产生举例:
1、热均裂反应(热解)
热诱导共价键发生均裂 1)二烷基过氧化物
CH3
H3C C CH3 O O CH3 C CH3 CH3 CH3 2 H3C
ArN=NOR
Ar •+ Ph
+•OR
Ar H
• OR
•
+
ROH
2)自由基加成反应
(1) 卤化氢对烯烃的加成
机理:
加成的特点: (1)反马氏规则 与自由基的稳定性相关 (2)反式加成
形成桥型自由基中间体
例1:
例2:
2)多卤代甲烷对烯烃的加成
举例:四氯化碳与烯烃的加成
溴代三氯甲烷与烯烃的加成:
S0,放热,系内转化(IC),或发出荧光; T1,系间窜跃(ISC); S0,或发生化学反应,或在反应前发出磷光。
03-自由基聚合-总结
引发剂分解
Rd = − d[I] = k d [I] dt
[I] ln = −k d t [I]0
t1 / 2 ln 2 0.693 = = kd kd
引发效率:诱导分解、 引发效率:诱导分解、笼蔽效应
聚合速率
引发 增长 终止 总速率
d[R . ] Ri = = 2 fk d [I] dt
R p = −( d[M] ) p = k p [M]∑ [RM .i ] = k p [M][M . ] dt
不论氟代的数量和位置,均极易聚合。 不论氟代的数量和位置,均极易聚合。
自由基聚合特征
引发剂引发
• 偶氮类引发剂,偶氮二异丁腈(AIBN), 偶氮类引发剂,偶氮二异丁腈( ), 无诱导分解 • 有机过氧化类引发剂,过氧化二苯甲酰 有机过氧化类引发剂, (BPO) , • 无机过氧化类引发剂,过硫酸盐,如过硫 无机过氧化类引发剂,过硫酸盐, 酸钾(K 酸钾 2S2O8) • 氧化 还原引发体系,水溶性、油溶性 氧化—还原引发体系 水溶性、 还原引发体系,
阻聚合缓聚
链转移
自由基加 成反应
电荷转移反应
分子量分布
歧化终止
N x = Np x −1 (1 − p)
Wx = xp x −1 (1 − p) 2 W
Xw = 1+ p ≈ 2 Xn
偶合终止
自由基反应的机理和生物学功能
自由基反应的机理和生物学功能自由基反应是一个化学过程,它涉及到自由基分子和其他分子
反应产生新产物的过程。自由基是一个非常活跃的分子,因为它
有未成对的电子,需要和其他分子反应形成稳定的化合物。这种
反应是非常常见的,有很多不同的应用。在生物学中,自由基反
应是非常重要的过程,因为它们参与到很多细胞的活动中。
自由基反应的原理:
自由基反应的原理在于它们具有未成对电子,而这些电子是非
常活跃的。当自由基与其他分子发生反应时,它们会捐出或接受
电子,而这些反应会导致几个原子之间的共用电子轨道发生变化。这种反应可以是非常复杂的,因为它们通常涉及到多个分子和一
些中间体的反应。不同的化学物质对自由基反应的方式有很大的
影响。
自由基反应的机理:
自由基反应的机理非常复杂,尤其是在生物学上。在自由基反
应的过程中,自由基分子从另一个分子中夺取一个电子,或把一
个电子给另一个分子。这种反应会导致目标分子发生改变,从而
产生新的产物。例如,生物体内的DNA会经常遭受自由基的攻击,而这种攻击会导致我们的细胞发生突变和死亡。
自由基反应的应用:
自由基反应在生物学中有很多应用,其中最常见的是抗氧化作用。抗氧化作用是指一种保护细胞和DNA免受自由基攻击的过程。这种作用可以通过饮食、运动和其他方式来促进。此外,抗氧化
剂也可以用于化妆品、医药和其他应用。
自由基反应在许多生物学过程中也起着关键作用。例如,氧化
和还原)反应是一种重要的生物学过程,它涉及到氧化还原酶(redox enzymes)的作用。这些酶可以通过将电子从一个分子转
移到另一个分子来产生能量。另一个例子是光合作用,这也是一
表面结合自由基
表面结合自由基
自由基是化学反应中非常重要的中间体,它们能够参与许多重要的化学反应,其中之一就是表面结合反应。表面结合自由基反应在环境科学、材料科学和生物科学等领域中具有重要的应用价值。本文将就表面结合自由基的概念、机制和应用进行介绍。
一、表面结合自由基的概念
表面结合自由基是指自由基与固体表面相互结合形成的中间体。自由基是一种具有不成对电子的分子或原子,具有很强的活性。固体表面上的自由基可以通过吸附和反应来改变固体表面的性质和活性。表面结合自由基反应在固体催化、环境污染控制和生物界面等领域中起着至关重要的作用。
二、表面结合自由基的机制
表面结合自由基的形成主要有两种机制:吸附机制和解吸机制。在吸附机制中,自由基通过吸附到固体表面上形成表面吸附自由基。在解吸机制中,自由基通过从固体表面解吸出来形成解吸自由基。这两种机制可以相互转化,取决于固体表面的性质和环境条件。
三、表面结合自由基的应用
1. 环境污染控制
表面结合自由基可以用于处理水和空气中的污染物。例如,过氧化氢在金属催化剂的作用下生成羟基自由基,可以用于降解水中的有
机物。此外,表面结合自由基还可以用于降解空气中的有害气体,如苯、甲醛等。
2. 固体催化
表面结合自由基在固体催化领域中有广泛的应用。例如,金属表面的表面吸附自由基可以参与氧化反应、还原反应和酸碱中和反应等。通过调控表面结合自由基的形成和解吸,可以改变催化剂的活性和选择性。
3. 生物界面
表面结合自由基在生物界面中也具有重要的作用。例如,细胞表面的自由基可以参与细胞信号传导、细胞凋亡和细胞免疫等生物过程。此外,通过调控细胞表面的自由基的形成和解吸,可以改变细胞的功能和活性。
自由基的活性名词解释
自由基的活性名词解释
自由基是一个在化学领域中极为重要且复杂的概念。它是指具有未成对的电子,使得其非常不稳定,需要通过与其他分子发生反应来稳定自身的一类化学物质。自由基具有极高的反应活性,对生命系统和环境产生广泛的影响。在本文中,我们将详细解释自由基的活性特征,以及为什么它们如此重要。
1. 自由基的定义和特点
自由基是指具有未成对电子的分子或原子。它们通常从其他化学物质的电子失
去或获得一个电子而形成。自由基的电子结构使得其不稳定,因此它们迫切需要与其他物质反应以稳定自身。自由基的反应活性极高,它们能够与其他分子或原子结合,进而引发一系列连锁反应。
2. 自由基的来源
自由基可以通过多种方式产生。一种常见的方式是化学反应中的断裂反应,例
如光解和热解。此外,辐射(如紫外线和X射线)和污染物(如汽车废气和空气
中的化学物质)也能产生自由基。甚至在生物体内,新陈代谢过程也会生产自由基。这些自由基的形成是不可避免的。
3. 自由基的活性
自由基具有非常高的活性,这是因为它们追求稳定的特性导致了它们与其他分
子发生反应。自由基的活性主要体现在以下几个方面:
3.1 单电子转移反应:自由基能够通过与其他分子或原子交换电子,从而形成
新的化学键。这种反应可能导致分子链的断裂或形成新的分子。
3.2 自由基链反应:自由基的一个重要特性是它们能够引发连锁反应。例如,
自由基与稳定分子反应后,会生成新的自由基,这些新的自由基又能继续与其他分子反应,形成一个反应链。
3.3 氧化还原反应:自由基通常是强氧化剂,能够与其他物质发生氧化还原反应。在这些反应中,自由基通过失去或获得电子,改变其他物质的氧化态。
氢氧氧自由基
氢氧氧自由基
1. 什么是自由基
自由基是一种具有不成对电子的化学物质,它们非常活跃并且容易与其他分子发生反应。自由基可以形成于化学反应中,也可以由外部因素引起,例如辐射和环境污染物。自由基在生物体内广泛存在,并且参与了许多生理和病理过程。
2. 氢氧氧自由基的生成
氢氧氧自由基是指含有一个氢原子和一个氢氧基(OH)的自由基。它可以通过多种途径生成,其中包括:
•氧化反应:氧气和电子产生氧自由基,然后与水反应生成氢氧氧自由基。•光解反应:紫外线辐射可以将水分子分解成氢氧氧自由基。
•化学反应:一些化学物质可以与氧原子结合,形成氢氧氧自由基。
3. 氢氧氧自由基的反应
氢氧氧自由基是一种非常活跃的物质,它可以与许多分子发生反应。以下是一些常见的反应类型:
•氧化反应:氢氧氧自由基可以从其他分子中夺取电子,使其氧化。这种反应在许多生理和病理过程中都起着重要作用,例如氧化应激和炎症反应。
•自由基链反应:氢氧氧自由基可以参与自由基链反应,其中一个自由基反应生成另一个自由基,从而形成一个反应链。这种反应在许多化学和生物过程
中都起着重要作用,例如燃烧和DNA损伤修复。
•氧化还原反应:氢氧氧自由基可以与其他分子发生氧化还原反应,从而改变它们的氧化态。这种反应在许多生物体内的代谢过程中起着重要作用,例如
呼吸和能量产生。
4. 氢氧氧自由基的生理作用
尽管氢氧氧自由基在过量情况下可能对健康有害,但它们在生物体内也起着一些重要的生理作用:
•抗菌作用:氢氧氧自由基可以杀死细菌和其他微生物,起到免疫防御的作用。•细胞信号传导:氢氧氧自由基可以作为细胞信号分子,参与细胞间的通讯和调控。
稳定自由基的方法_解释说明以及概述
稳定自由基的方法解释说明以及概述
1. 引言
1.1 概述
稳定自由基的方法是一项重要的研究领域,它涉及到如何有效地抑制和稳定自由基在化学反应中的生成与反应过程中的活性。自由基是具有不成对电子的原子或分子,其高度活跃性使得其在许多化学反应中起着关键作用。然而,自由基也可能引发非选择性氧化、破坏细胞膜、DNA损伤等有害效应。因此,为了提高反应选择性、避免未知副产物或毒性物质的生成,并实现更高的产率和效率,研究人员致力于开发出各种方法来稳定自由基。
1.2 文章结构
本文将首先介绍自由基的定义和特点,探讨为什么稳定自由基方法如此重要。接着会详细讨论两种主要的方法来稳定自由基:使用自由基抑制剂和在化学合成中应用稳定自由基方法。对于这两种方法,我们将解释它们的原理和工作机制,并列举一些常见的实际应用案例。此外,我们还将讨论实验室中使用自由基抑制剂的操作技巧以及化学合成中稳定自由基方法可能面临的挑战和未来发展方向。
1.3 目的
本文的主要目的是系统地介绍和总结稳定自由基的方法。通过深入探讨自由基抑
制剂的使用和化学合成中稳定自由基方法的应用,读者可以更好地了解如何控制和利用自由基反应,从而为相关领域的科学研究和工业应用提供指导与启示。此外,对于存在问题和待解决难题进行分析,并对稳定自由基方法未来的发展进行展望,将有助于促进该领域研究取得更大进展。
2. 稳定自由基的方法
2.1 自由基的定义和特点
在化学反应中,自由基是一种具有未成对电子的高度活跃的分子或离子。它们通常非常不稳定,容易参与反应并引发链式反应。自由基具有高度活性以及强氧化或还原能力,因此在许多生物和化学反应中起着关键作用。
自由基及其检测
·OH+ DMSO →甲醛 甲醛+乙酰丙酮+氨→3 ,5-二乙酰-1 ,4-二氢吡啶
LPO(TBA法)
不饱和脂肪酸+活性氧→LPO
PH=4,△
硫代巴比妥酸(TBA) +丙二醛(MDA )
红色产物
荧光法 比色法 灵敏度提高了10倍以上
激发波长为515 nm,荧光 波长为553 nm
分光光度法
• 基本原理 利用自由基使显色剂发生颜色变化 , 根据 吸光度的变化值而间接测得自由基的含量
• 应用 ·OH、O2-、NO、SOD、CAT、GSH-Px、自
由基清除能力的测定
分光光度法检测·OH
分光光度法检测O2-
分光光度法检测NO
分光光度法检测CAT
2H2O2 CAT 2H2O+O2 体系中残留的过氧化氢再与钼酸胺作用生成黄色复 合物,其呈色的深浅可用分光光度计进行测定
在-1.09V(对饱和甘汞 电极)处有一灵敏的二 阶导数极谱峰。通过电 流变化可间接测定·OH 量。 此法灵敏度高、操作简 便。
总结
Thank You
2、自动电位滴定法
•以过量的Fe2+与羟基自由基 反应, 然后用重铬酸钾返滴剩 余的 Fe2+, 进而可以计算出羟 基自由基浓度。 •自动电位滴定法以铂电极为 指示电极, 双盐桥饱和甘汞电 极作为参比电极, 根据滴定过 程中化学计量点附近的电位突 跃来确定电位滴定终点
描述自由基的结构特征
描述自由基的结构特征
自由基是一种高度活跃的化学物质,通常具有不稳定的电子结构,其结构特征主要体现在以下几个方面:
1. 孤立电子:自由基是通过断裂化学键或电离而形成的,其特征主要在于具有一个孤立的、不成对的电子。这个孤立的电子使得自由基非常活跃,容易与其他物质发生反应。
2. 不完全配对:自由基通常具有一个未配对的电子,这导致它们的电子结构不稳定,需要通过与其他物质发生反应来寻找电子配对。
3. 电子云分布不对称:自由基的电子云分布通常是不对称的,其原子或分子周围的电子云在空间上呈现非均匀的形状。这种不均匀的电子云分布使得自由基对其他分子的攻击性增强。
4. 反应活性高:由于自由基具有不稳定的电子结构和活跃的特性,它们具有很高的反应活性。自由基经常会与其他分子发生氧化还原反应、加成反应、取代反应等,从而引发复杂的化学反应。
有机化学基础知识点整理自由基反应和自由基取代反应
有机化学基础知识点整理自由基反应和自由
基取代反应
有机化学基础知识点整理自由基反应和自由基取代反应
在有机化学领域中,自由基反应和自由基取代反应是两个重要且广泛应用的知识点。了解这些反应类型的基本原理和机理,对于理解有机化学的本质和应用具有重要意义。本文将对自由基反应和自由基取代反应进行整理和阐述。
一、自由基反应
自由基反应是指通过自由基中间体参与的化学反应。自由基是具有不成对电子的中性分子或离子,通常由光解或热解引发。自由基反应常见的几种类型包括自由基链反应、自由基偶联反应和自由基置换反应等。
1.自由基链反应
自由基链反应是由一个自由基引发,然后通过一系列连锁反应形成产物的反应。其中最重要的链反应类型包括自由基聚合反应和自由基引发的自由基聚合反应。
自由基聚合反应是一类通过自由基引发、自由基传递和自由基链终止来形成高分子的反应。例如,聚合氯乙烯的反应过程中,氯自由基首先引发反应,然后不断传递氯自由基,最终形成聚合物。
自由基引发的自由基聚合反应是有机合成中的重要反应类型。以自
由基溴化反应为例,当溴代烷类物质受到光照或热解时,生成溴自由基。这个自由基可以引发其他有机物质的链反应。
2.自由基偶联反应
自由基偶联反应是指两个自由基分子发生反应生成一个新分子的反应。其中,最常见的自由基偶联反应类型为自由基与烯烃的加成反应。
举例来说,自由基溴反应产生的溴自由基可以与乙烯发生加成反应,生成溴乙烷。
3.自由基取代反应
自由基取代反应是一种通过自由基取代反应产生新化合物的反应。
常见的自由基取代反应包括氟自由基取代反应和氯自由基取代反应等。
湖北大学高分子化学第三章 自由基聚合 总结
总结
单体的聚合能力
练习1 判断下列单体适合按何种聚合机理进行聚合:
⑦
⑥
①
②
③
④
⑤
CH3 |
CH2=C CH2=CH
|
|
CH3
CH3
阳离子聚合
CH2=CH2
无取代基 结构对称
CH2=CH | Cl
Cl | CH2=C | Cl
CH2=CH | CN
CN | CH2=C | CN
阴离子聚合
阳离子聚合:困难
t1/2(50OC)3.6小时
引发剂
优点:体系简单 不足:活性偏高, 初期RP大,易失控 后期易“死端聚合”
方案二:过氧化二月桂酰
t1/2(60OC)10小时
优点:体系简单 不足:活性偏低, RP小,反应时间长
方案三:复合引发剂
过氧化二碳酸二环己酯(主) - 过氧化二月桂酰(副)
优点:活性适中 反应均匀
标准 >6小时— 低活性
思路2:用“t1/2”进行选择
1~6小时— 中活性
<1小时— 高活性
选择:过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二月桂酰
t1/2(50℃)=3.6h
t1/2(60℃)=10h
设计几种方案,分析各方案利弊
总结
VC聚合用引发剂的选择 t:8~9小时、T:50~60OC、DP:1200
自由基及其检测
自由基与机体损伤
在受控情况下对机体是有益的,也是必需的 自由基是能量传递的搬运工。 自由基可以帮助杀灭细菌、病毒和寄生虫 ,还能参与排除毒素。 信使分子。
体系中残留的过氧化氢再与钼酸胺作用生成黄色复 合物,其呈色的深浅可用分光光度计进行测定
分光光度法检测SOD
1、细胞色素C还原法
SOD
歧化 O-2
黄嘌呤-黄嘌呤氧化 酶体系
氧化型细胞色素C
还原型细胞色素C 550nm
2、氯化硝基四唑氮蓝 (NBT)还原法
SOD NBT
清除 O-2 二甲臜 560nm
2.导致免疫系统功能紊乱 *自由基抑制淋巴细胞的增生分化,抑制其对刺激 原的反应性; *改变K细胞和NK细胞的结构及功能,使其对靶细胞 的识别能力减弱; *被自由基损伤的部分细胞自动修复,而修复后的 细胞具有了抗原性,干扰正常的免疫功能。 3.损伤基因,导致DNA变异 自由基可使DNA断裂或交联,从而诱发基因突 变或癌变。
技术的检测水平(10-6M -10-7M)
• 解决这一困难的重要方法之一是自由基捕
获技术
自由基(自旋)捕获反应 . R∗ + ST → R-SA∗
自由基-总结
自由基的结构
(自由基采取何种构型,取决于中心碳原子所连基团的性质)
① SP2杂化平面构型(A)
②SP3杂化三角锥体构型(B)
1. 烷基自由基一般都是平面构型;
2. CF3·,CCl3·和(CH3)3C·均为三角锥体构型;
3. 自由基中心碳与π体系相连时,中心碳采取平面构型以组成P- π共轭体系。eg. CH2=CHCH2·, C6H5CH2·均为平面;但(C6H5)3C·为螺旋浆型,三个苯基并不完全共面。
4. 环状自由基:
①环丙基自由基:三角锥体
②环已基,环戊基和环丁基自由基:平面构型
甲基自由基(·CH3)
结构
1、平面
(1)烷基,除叔烷基,CH3·CH3CH2 ·
(2) 环己基、环丁基和环戊基
(3) 连有π体系:CH2=CH-CH2 ·C6H5 ·
2、锥体
3、螺旋桨结构
自由基的生成
(一)热解法
键的裂解能低于165KJ/mol,则该键不但在气相中,也能在惰性溶剂中进行裂解而生成自由基。如过氧化物和偶氮化物。
eg. (CH3)3C-O-O-C(CH3)32(CH3)3C-O·
过氧化叔丁基(裂解能154.9KJ/mol)
氮异丁睛(裂解能:129.8KJ/mol)
(二)光解法
卤素均裂:Cl-Cl 2Cl·240kJ/mol
(三)氧化还原法
过渡金属离子在反应中得到或失去一个电子,使其它分子产生自由基。
eg. Co3+ + ArCH3 →ArCH2·+ Co2+ + H+
Fe2+ + H2O2 →Fe3+ + HO·+ HO-
自由基的形成
主要有三种方式:
–σ键的均裂
–π键的光化学激发
–单电子氧化或还原
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
f
也称氧化压力。化学上也称为“游离基”,是含有一个不成对电子的原子团。由于原子形成分子时,化学键中电子必须成对出现,因此自由基就到处夺取其他物质的一个电子,使自己形成稳定的物质。在化学中,这种现象称为“氧化”。我们生物体系主要遇到的是氧自由基,例如超氧阴离子自由基、羟自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基。加上过氧化氢、单线态氧和臭氧,通称活性氧。体内活性氧自由基具有一定的功能,如免疫和信号传导过程。但过多的活性氧自由基就会有破坏行为,导致人体正常细胞和组织的损坏,从而引起多种疾病。如心脏病、老年痴呆症、帕金森病和肿瘤等等疑难杂症。此外,外界环境中的阳光辐射、空气污染、吸烟、农药等都会使人体产生更多活性氧自由基,使核酸突变,这是人类衰老和患病的根源。
氧自由基:我们生活在富含氧气的空气中,离开氧气我们的生命就不能存在,但是氧气也有对人体有害的一面,有时候它能杀死健康细胞甚至致人于死地。当然,直接杀死细胞的并不是氧气本身,而是由它产生的一种叫氧自由基的有害物质,它是人体的代谢产物,可以造成生物膜系统损伤以及细胞内氧化磷酸化障碍,是人体疾病、衰老和死亡的直接参与者,对人体的健康和长寿危害非常之大。
正常情况下,参与代谢的氧大多数与氢结合生成水,然而有4-5%的氧将被酶所催化形成超氧阴离子,后者又可形成过氧化氢,它们都属于自由基。自由基有多种,如氧自由基和羟自由基 ,是指那些最外层电子轨道上含有不配对电子的原子、离子或分子。自由基具有高度的氧化活性,它们极不稳定,活性极高,它们攻击细胞膜、线粒体膜,与膜中的不饱和脂肪酸反应,造成脂质过氧化增强。脂质过氧化产物(mda等)又可分解为更多的自由基,引起自由基的连锁反应。这样,膜结构的完整性受到破坏,引起肌肉、肝细胞、线粒体、DNA、RNA
等广泛损伤从而引起各种疾病,诸如炎症、癌症、扩张性心肌病、老年性白内障、哮喘等疾患,故自由基是人体疾病、衰老和死亡的直接参与和制造者。
氧自由基的克星------抗氧化剂,(也就是氧自由清除剂或者抑制剂)它对人体的健康可是有着密切的关系。根据医学上的研究,维他命、矿物质及酵素中具保护身体、防止自由基(free radicals)形成功能者,就称作抗氧化剂。
而我们的身体,当然也会有自然产生的自由基清除者来抑制自由基形成,此外,身体自然制造的酵素,也可中和自由基。除了这些酵素,我们还可由饮食中摄取天然的抗氧化剂,例如:维他命A、C、E及硒,以协助体内清除自由基。如果人体系统在自由基的充斥下,而自然产生的自由基清除者无法“应付”时,健康就会亮起红灯。因此,人们在平时就应通过饮食,摄取天然的抗氧化剂,或服用一些补充品,来协助身体破坏自由基。号称第六生命元素的壳寡糖,可完全净化自由基,使自由基失去活性,达到抵御疾病和延缓衰老的作用。在1991年的国际学术会议上,美欧等许多国家的科学家一致把壳寡糖与蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质并列誉为人体第六生命要素。壳寡糖能降血脂、降血压、能抗癌,对现代文明病有惊人的防治作用。壳寡糖是机体“清道夫”,能排除体内自由基,提高机体免疫力,减肥美肤,延缓衰老。
我们知道,细胞经呼吸获取氧,其中98%与细胞器内的葡萄糖和脂肪相结合,转化为能量,满足细胞活动的需要,另外2%的氧则转化成氧自由基。由于这种物质非常活跃,几乎可以与各种物质发生作用,引起一系列对细胞具有破坏性的连锁反应。
在一般情况下,细胞不会遭到这种分子杀手的杀害,这是因为我们人体细胞存在着大量氧自由基的克星——抗氧化剂,比如,脂溶性的维生素E、水溶性的维生素C及一些酶类等等,这些天然的抗氧化剂能够与氧自由基发生氧化还原反应,使氧自由基被彻底清除,而只有在某些情况下,氧自由基才会致细胞甚至肌体于死地。
自由基清除剂:至于对付氧自由基的办法,目前已经发现了许多氧自由基的克星,也就是氧自由清除剂或者抑制剂,其作用机理有
的是直接提供电子使氧自由基还原,有的是增强抗氧化酶活性,迅速消灭自由基,比如超氧化物岐化酶和过氧化氢酶就是存在于人体的正常组织当中的清除氧自由基的重要酶系统。另外,谷胱甘肽、别嘌呤醇和维生素C、E等都具有清除或者是抑制氧自由基的作用。
抗氧化剂或自由基清除剂可分为酶类抗氧化剂和非酶类抗氧化剂,酶类抗氧化剂包括超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)及一些辅酶等。非酶类抗氧化剂主要包括食物和药物。胡萝卜素类、抗坏血酸(V c)、生育酚(Ve)、多酚羟基化合物、含硫化合物、化学合成抗氧化剂等。还有具有中国特色的天然中草药抗氧化剂
1、活性氧是指分子氧在还原过程中的一系列中间产物.活性氧包括以自由基形式存在和不以自由基形式存在的具有高活性的中间产物
2、活性氧是指在生物体内与氧代谢有关的含氧自由基和易形成自由基的过氧化物的总称.机体内氧化代谢可不断形成活性氧在一定的空间、时间和一定的限度内活性氧有积极的生理作用
3、3讨论活性氧是指化学性质活跃的含氧原子或原子团,如超氧自由基(·O2-)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(·OH)等等.活性氧可使类脂中的不饱和脂肪酸发生过氧化反应,破坏细胞膜的结构
4、所谓的活性氧,概括地说,是指机体内或者自然环境中由氧组成,含氧并且性质活泼的物质的总称:主要有一种激发态的氧分子,即一重态氧分子或称单线态氧分子(1O2)
5、所谓活性氧是指比基本状态的分子状态的氧(空气中存在的氧)的化学反应性更活泼的、含有氧原子的分子或自由基
6、活性氧是指氧的某些代谢产物和一些反应的含氧产物特点是含有氧且化学性质较氧(基态氧)活泼.自由基是指能独立存在的含有一个或一个以上未配对电子的任何原子或原子团
7、活性氧是指含有氧元素且较O2活泼的自由基或非自由基的统称.在1931年Haber 就曾假设有·O-2(超氧根阴离子)存在,需氧生物2%~5%的摄入氧在氧化反应中可接受单电子或被歧化或被其他物质作用生成活性氧
8、过氧化氢与氧自由基合称为活性氧,它们在缺血再灌注损伤机制中起着重要的作用,所以从静脉直接输入大量的过氧化氢对先天性心脏病患者有无潜在损害还有待商榷
9、活性氧是指机体内由氧形成、含氧而且性质活泼的一些物质的总称:最主要的有二种含氧的自由基,即超氧阴离子(O2·-)和羟自由基(·OH)
10、活性氧是指那些含氧原子,但比分子氧更为活泼的化学反应表1水稻幼苗叶片中CATA240nm动态变化处理4小时24小时48小时72小时96小时CK0
11、体内重要的一类自由基是氧自由基,也称为活性氧,一般包括Q一、·OH、托姚、H 姚一、·唠、’q、ROO·、RO·等.自由基可攻击生命大分子物质及细胞壁,造成机体的多种损伤和病变,加速机体的衰老