Ang molecular oxygen ay naiiba sa karamihan ng mga molekula sa pamamagitan ng pagkakaroon ng triplet ground state, O 2 ( X 3 Σ g−). Ang molecular orbital theory ay hinuhulaan ang tatlong low-lying excited singlet states O 2 ( a 1 Δ g), O 2 ( a' 1 Δ′ g) at O ​​2 ( b 1 Σ g+) (ang katawagan ay ipinaliwanag sa artikulong Mga Simbolo ng mga terminong molekular). Ang mga elektronikong estado na ito ay naiiba lamang sa pag-ikot at pag-okupa ng degenerate na antibonding π g-mga orbital. Estado O 2 ( a 1 Δ g) at O ​​2 ( a' 1 Δ′ g) ay bumababa. Estado O 2 ( b 1 Σ g+) - napaka-maikli ang buhay at mabilis na nakakarelax sa isang lower-lying excited na estado O 2 ( a 1 Δ g). Samakatuwid, ito ay karaniwang O 2 ( a 1 Δ g) ay tinatawag na singlet oxygen.

Ang pagkakaiba ng enerhiya sa pagitan ng ground state at singlet oxygen ay 94.2 kJ/mol (0.98 eV bawat molekula) at tumutugma sa isang paglipat sa malapit na saklaw ng IR (mga 1270 nm). Sa isang nakahiwalay na molekula, ipinagbabawal ang paglipat ayon sa mga panuntunan sa pagpili: spin, symmetry, at parity. Samakatuwid, ang direktang paggulo ng oxygen sa estado ng lupa sa pamamagitan ng liwanag para sa pagbuo ng singlet oxygen ay lubhang hindi malamang, bagaman ito ay posible. Bilang kinahinatnan, ang singlet na oxygen sa bahagi ng gas ay napakatagal (ang kalahating buhay ng estado sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay 72 minuto). Ang mga pakikipag-ugnayan sa mga solvent, gayunpaman, ay binabawasan ang buhay sa microsecond o kahit nanosecond.

Mga katangian ng kemikal

Ang direktang pagtukoy ng singlet oxygen ay posible sa pamamagitan ng napakahina nitong phosphorescence sa 1270 nm, na hindi nakikita ng mata. Gayunpaman, sa mataas na konsentrasyon ng singlet oxygen, ang fluorescence ng tinatawag na singlet oxygen dimols (sabay-sabay na paglabas ng dalawang singlet na molekula ng oxygen sa banggaan) ay maaaring maobserbahan bilang isang pulang glow sa 634 nm.

Sumulat ng pagsusuri sa artikulong "Singlet Oxygen"

Panitikan

1. Mulliken, R.S. Interpretasyon ng atmospheric oxygen bands; mga elektronikong antas ng molekula ng oxygen. Kalikasan, 1928 , Vol. 122, P. 505.
2. Schweitzer, C.; Schmidt, R. Mga Pisikal na Mekanismo ng Pagbuo at Pag-deactivate ng Singlet Oxygen. Mga pagsusuri sa kemikal, 2003 , Vol. 103(5), P. 1685-1757. DOI:
3. Gerald Karp. Mga konsepto at eksperimento ng Cell at Molecular Cell Biology. Ikaapat na Edisyon, 2005 , P. 223.
5. David R. Kearns. Mga katangiang pisikal at kemikal ng singlet molecular oxygen. Mga pagsusuri sa kemikal, 1971 , 71(4), 395-427. DOI:
6. Krasnovsky, A.A., Jr. Singlet Molecular Oxygen sa Photobiochemical Systems: IR Phosphorescence Studies. Miyembro. Cell Biology], 1998 , 12(5), 665-690. PDF file sa

Isang sipi na nagpapakilala sa singlet na oxygen

Sa Rostovs, gaya ng nakasanayan tuwing Linggo, ang ilang malalapit na kakilala ay naghapunan.
Dumating si Pierre kanina para hanapin silang mag-isa.
Si Pierre ay tumaba nang husto sa taong ito na siya ay naging pangit kung siya ay hindi ganoon kalaki sa tangkad, malaki ang mga paa at hindi gaanong malakas na, malinaw naman, madali niyang isinuot ang kanyang kapal.
Siya, huminga at bumubulong sa sarili, pumasok sa hagdan. Hindi na siya tinanong ng kutsero kung maghihintay. Alam niya na kapag ang bilang ay nasa Rostovs, ito ay bago mag-alas dose. Ang mga alipores ng mga Rostov ay masayang nagmamadaling tanggalin ang kanyang balabal at kinuha ang kanyang tungkod at sumbrero. Si Pierre, na wala sa ugali sa club, ay iniwan ang kanyang tungkod at ang kanyang sumbrero sa bulwagan.
Ang unang mukha na nakita niya ng mga Rostov ay si Natasha. Bago pa man niya ito nakita, hinubad niya ang kanyang balabal sa bulwagan, narinig siya. Kumanta siya ng solfeji sa bulwagan. Napagtanto niya na hindi na siya kumakanta mula noong siya ay nagkasakit, at samakatuwid ang tunog ng kanyang boses ay nagulat at natuwa sa kanya. Tahimik niyang binuksan ang pinto at nakita niya si Natasha sa kanyang purple na damit, kung saan siya ay nasa misa, naglalakad sa paligid ng silid at kumakanta. Paatras siyang naglalakad patungo sa kanya nang buksan niya ang pinto, ngunit nang lumingon siya nang husto at nakita ang mataba at nagtatakang mukha nito, namula siya at mabilis na lumapit sa kanya.
"Gusto kong subukang kumanta muli," sabi niya. "Ito ay trabaho pa rin," dagdag niya, na parang humihingi ng tawad.
- At mabuti.
- Natutuwa akong dumating ka! Sobrang saya ko ngayon! sabi niya gamit ang dating animation na iyon, na matagal nang hindi nakikita ni Pierre sa kanya. - Alam mo, natanggap ni Nicolas ang George Cross. Proud na proud ako sa kanya.
- Well, ipinadala ko ang order. Well, I don’t want to disturb you,” dagdag niya, at gustong pumasok sa drawing room.
Pinigilan siya ni Natasha.
- Bilangin, ano ito, masama, na kumakanta ako? sabi niya, namumula, ngunit hindi inaalis ang tingin sa kanya, nakatingin nang nagtatanong kay Pierre.
- Hindi bakit? Sa kabaligtaran... Pero bakit mo ako tinatanong?
“Hindi ko kilala ang sarili ko,” mabilis na sagot ni Natasha, “pero ayaw kong gumawa ng anumang bagay na hindi mo gusto. Naniniwala ako sa lahat ng bagay. Hindi mo alam kung gaano ka kahalaga sa paggiling at kung gaano kalaki ang nagawa mo para sa akin! .. - Mabilis siyang nagsalita at hindi napapansin kung paano namula si Pierre sa mga salitang ito. - Nakita ko sa parehong pagkakasunud-sunod siya, Bolkonsky (mabilis, binigkas niya ang salitang ito nang pabulong), siya ay nasa Russia at naglilingkod muli. Ano sa palagay mo," mabilis niyang sabi, tila nagmamadaling magsalita, dahil natatakot siya sa lakas niya, "mapapatawad pa ba niya ako?" Hindi ba siya magkakaroon ng masama sa akin? Ano sa tingin mo? Ano sa tingin mo?
"Sa tingin ko..." sabi ni Pierre. - Wala siyang dapat patawarin ... Kung ako ang nasa kanyang lugar ... - Ayon sa koneksyon ng mga alaala, si Pierre ay agad na dinala ng imahinasyon sa oras kung kailan, inaaliw siya, sinabi niya sa kanya na kung hindi siya, ngunit ang pinakamahusay na tao sa mundo at libre, pagkatapos ay hihilingin niya ang kanyang kamay sa kanyang mga tuhod, at ang parehong pakiramdam ng awa, lambing, pag-ibig ay kinuha sa kanya, at ang parehong mga salita ay nasa kanyang mga labi. Ngunit hindi niya ito binigyan ng oras para sabihin ang mga iyon.
- Oo, ikaw - ikaw, - sabi niya, binibigkas ang salitang ito sa iyo nang may kagalakan, - ay isa pang bagay. Mas mabait, mas mapagbigay, mas mahusay kaysa sa iyo, hindi ko kilala ang isang tao, at hindi maaaring maging. Kung wala ka noon, at kahit ngayon, hindi ko alam kung ano ang nangyari sa akin, dahil ... - Biglang bumuhos ang luha sa kanyang mga mata; lumingon siya, itinaas ang mga nota sa kanyang mga mata, nagsimulang kumanta, at bumalik sa paglalakad sa bulwagan.
Sabay takbo ni Petya palabas ng sala.
Si Petya ay isa na ngayong guwapo, namumula labinlimang taong gulang na batang lalaki na may makapal at mapupulang labi, tulad ni Natasha. Naghahanda siya para sa unibersidad, ngunit kamakailan, kasama ang kanyang kaibigan na si Obolensky, lihim siyang nagpasya na pupunta siya sa mga hussars.
Tumakbo si Petya sa kanyang kapangalan upang pag-usapan ang kaso.
Tinanong niya ito upang malaman kung siya ay tatanggapin sa hussars.
Naglakad-lakad si Pierre sa sala, hindi nakikinig kay Petya.
Hinila ni Petya ang kanyang kamay para matawag ang kanyang atensyon sa kanyang sarili.
- Well, ano ang aking negosyo, Pyotr Kirilych. Para sa kapakanan ng Diyos! Isang pag-asa para sa iyo, - sabi ni Petya.
“Oh yes, your business. Sa hussars noon? Sasabihin ko, sasabihin ko. Sasabihin ko sa iyo ang lahat.
- Well, mon cher, well, nakuha mo ba ang manifesto? tanong ng matandang bilang. - At ang kondesa ay nasa misa sa Razumovskys, narinig niya ang isang bagong panalangin. Napakahusay, sabi niya.
"Got it," sagot ni Pierre. - Bukas ang soberanya ay ... Isang pambihirang pagpupulong ng maharlika at, sabi nila, sampung libo isang set. Oo, binabati kita.
- Oo, oo, salamat sa Diyos. Well, ano ang tungkol sa hukbo?
Muling umatras ang amin. Malapit na sa Smolensk, sabi nila, - sagot ni Pierre.
- Diyos ko, Diyos ko! sabi ng count. - Nasaan ang manifesto?
- Apela! Ay oo! Nagsimulang maghanap si Pierre ng mga papel sa kanyang mga bulsa at hindi niya ito mahanap. Patuloy na tinatapik ang kanyang mga bulsa, hinalikan niya ang kamay ng kondesa nang pumasok ito at hindi mapakali ang tingin sa paligid, halatang inaasahan si Natasha, na hindi na kumakanta, ngunit hindi rin pumasok sa drawing room.
"Sa Diyos, hindi ko alam kung saan ko siya nakuha," sabi niya.
"Buweno, palaging mawawala sa kanya ang lahat," sabi ng kondesa. Pumasok si Natasha na may malambot, nabalisa na mukha at umupo, tahimik na nakatingin kay Pierre. Pagpasok niya sa silid, ang mukha ni Pierre, na dati ay maulap, ay nagliwanag, at siya, patuloy na naghahanap ng mga papel, ay tumingin sa kanya ng maraming beses.
- Sa Diyos, lilipat ako, nakalimutan ko sa bahay. Siguradong…
Aba, mahuhuli ka na sa hapunan.
- Oh, at umalis ang kutsero.
Ngunit si Sonya, na pumasok sa bulwagan upang hanapin ang mga papel, ay natagpuan ang mga ito sa sumbrero ni Pierre, kung saan maingat niyang inilagay ang mga ito sa likod ng lining. Gustong basahin ni Pierre.
"Hindi, pagkatapos ng hapunan," sabi ng matandang bilang, na tila nakikita ang malaking kasiyahan sa pagbabasa na ito.
Sa hapunan, kung saan uminom sila ng champagne para sa kalusugan ng bagong Knight of St. George, sinabi ni Shinshin sa lungsod ng balita tungkol sa sakit ng matandang Georgian na prinsesa, na si Metivier ay nawala mula sa Moscow, at ang ilang Aleman ay dinala sa Rostopchin. at inihayag sa kanya na ito ay champignon (tulad ng sinabi mismo ni Count Rastopchin), at kung paano iniutos ni Count Rostopchin na palayain ang champignon, na sinasabi sa mga tao na hindi ito champignon, ngunit isang matandang German na kabute lamang.
"Sila grab, they grab," sabi ng count, "Sinasabi ko sa countess kahit na hindi siya nagsasalita ng French." Hindi ngayon ang oras.

Karaniwan, ang O2 ay nasa isang matatag na estado, na tinatawag na triplet state, na nailalarawan sa pinakamababang antas ng molecular energy. Sa ilang partikular na kundisyon, ang molekula ng O2 ay nagiging isa sa dalawang nasasabik na estado ng singlet (*O2), na naiiba sa antas ng energization at ang tagal ng "buhay". Sa karamihan ng mga buhay na selula sa dilim, ang pangunahing pinagmumulan ng singlet na oxygen ay ang kusang pagkawala ng mga anion ng superoxide (tingnan ang "Superoxide anion: nakakalason na epekto para sa mga selula", reaksyon 3). Ang singlet oxygen ay maaari ding lumabas mula sa pakikipag-ugnayan ng dalawang radical:

Ang O2- + OH ay napupunta sa OH- + * O2 (9)

Malamang, anumang biological system kung saan nabuo ang O2- ay maaaring maging aktibong pinagmumulan ng singlet oxygen. Gayunpaman, ang huli ay nangyayari din sa madilim na mga reaksyon ng enzymatic sa kawalan ng O2-.

Matagal nang alam na ang toxicity ng molecular oxygen sa mga buhay na organismo ay tumataas sa liwanag. Ito ay pinadali ng mga sangkap sa cell na sumisipsip ng nakikitang liwanag - mga photosensitizer. Maraming natural na pigment ang maaaring maging photosensitizer. Sa mga selula ng mga organismong photosynthetic, ang mga chlorophyll at phycobiliproteins ay mga aktibong photosensitizer. Ang oksihenasyon ng mga biologically mahalagang molekula sa ilalim ng impluwensya ng nakikitang liwanag sa pagkakaroon ng molecular oxygen at isang photosensitizer ay tinatawag na photodynamic effect.

Ang pagsipsip ng nakikitang liwanag ay humahantong sa paglipat ng molekula ng photosensitizer sa isang nasasabik na estado ng singlet (*D):

D + (h * bago) napupunta sa * D,

kung saan ang (h*new) ay isang quantum of light.

Ang mga molekula na dumaan sa singlet na estado ay maaaring bumalik sa ground state (D) o pumunta sa long-lived triplet state (tD), kung saan sila ay photodynamically active. Maraming mga mekanismo ang naitatag kung saan ang isang nasasabik na molekula (TD) ay maaaring maging sanhi ng oksihenasyon ng isang molekula ng substrate. Ang isa sa mga ito ay nauugnay sa pagbuo ng singlet oxygen. Ang molekula ng photosensitizer sa estado ng triplet ay tumutugon sa O2 at binabago ito sa isang nasasabik na estado ng singlet:

Ang tD + O2 ay napupunta sa D + *O2.

Ang singlet oxygen ay nag-oxidize sa substrate molecule (B):

Ang B + *O2 ay napupunta sa BO2.

Ang photodynamic effect ay matatagpuan sa lahat ng nabubuhay na organismo. Sa mga prokaryote, bilang isang resulta ng photodynamic action, maraming uri ng pinsala ang naiimpluwensyahan: ang pagkawala ng kakayahang bumuo ng mga kolonya, pinsala sa DNA, protina, at lamad ng cell. Ang sanhi ng pinsala ay ang photooxidation ng ilang mga amino acid (methionine, histidine, tryptophan, atbp.), Nucleosides, lipids, polysaccharides at iba pang mga bahagi ng cellular.

Ang mga cell ay naglalaman ng mga sangkap na pumapatay sa singlet na oxygen at binabawasan ang posibilidad ng istruktura at iba pang pinsala na dulot nito. Ang isa sa mga "quenchers" ng singlet oxygen ay mga carotenoids, na nagpoprotekta sa mga photosynthetic na organismo mula sa mga nakamamatay na epekto na photosensitized ng chlorophyll. *Ang mga interceptor ng O2 ay iba't ibang biologically active compounds: lipids, amino acids, nucleotides, tocopherols, atbp.

Paggamit: sa teknolohiya ng laser. Ang kakanyahan ng imbensyon: upang malutas ang teknikal na problema na nauugnay sa pagbubukod ng mga kondisyon na humahantong sa pagbara ng nabuong singlet na daloy ng oxygen ng mga potensyal na quenchers ng mga bahagi ng laser active medium, at sa paghahanap para sa mga kondisyon na matiyak ang operating mode ng ang electrochemical system na naaayon sa matatag na estado ng electrolyte, sa paraan para sa paggawa ng singlet oxygen, kabilang ang pagsipsip ng gaseous oxygen sa pamamagitan ng electrolyte, electrochemical reduction ng dissolved oxygen sa superoxide O - 2 at oksihenasyon ng huli sa singlet oxygen O 2 (1 g), pagkatapos ay output sa receiver, ang distilled water ay ginagamit bilang isang electrolyte, ang oksihenasyon ng superoxide O - 2 ay isinasagawa sa electrochemically sa anode, at bilang isang receiver, ang gas phase ay ginagamit sa itaas ng ibabaw ng electrolyte, sa tapat ng ang ibabaw ay sumisipsip ng gas na oxygen.

SUBSTANCE: ang imbensyon ay nauugnay sa quantum electronics, pangunahin sa cw chemical lasers, at maaaring gamitin upang lumikha ng multi-purpose iodine-oxygen laser para sa paggawa ng singlet oxygen bilang isang carrier ng enerhiya para sa mga laser ng ganitong uri. Alam na ngayon na sa stable (triplet) na estado sa panlabas na hindi kumpleto na napuno ng g orbital ng molekula ng oxygen, kung isasaalang-alang natin ang elektronikong pagsasaayos ng molekula na ito sa mga tuntunin ng modelo ng isang linear na kumbinasyon ng mga atomic orbital, mayroong dalawang antibonding. mga electron na may parallel spins. Para sa kadahilanang ito, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga electron na ito ay may katangian ng pagtanggi, na umaabot sa isang minimum na halaga kung ang mga electron ay nasa magkaparehong patayo na mga eroplano. Sa kabuuan, ayon sa prinsipyo ng Pauli, maaaring mayroong hindi hihigit sa apat na mga electron sa molecular g orbital, na naiiba sa bawat isa sa pamamagitan ng halaga ng hindi bababa sa isa sa mga quantum number na m e o m s

Ang mga pag-aaral na teoretikal na nakumpirma sa eksperimento ay kilala rin, ayon sa kung saan ang pinakamalapit na nasasabik (singlet) na estado ng molekula ng oxygen ay lumitaw bilang isang resulta ng pagbuo ng isang hindi nakabahaging pares ng mga antibonding electron sa panlabas na hindi ganap na napuno ng g orbital ng molekula, i.e. mga pares ng mga electron na may antiparallel spins. Para sa kadahilanang ito, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga electron na ito ay may katangian ng pagkahumaling, na umaabot sa pinakamataas na halaga nito kung ang mga electron ay nasa parehong eroplano. Ang metastability ng mga estado ng singlet ng molekula ng oxygen ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mahigpit na pagbabawal ng paglipat sa lupa (stable) na estado sa pamamagitan ng dipole radiation. Sa madaling salita, ang paglipat mula sa isang singlet patungo sa isang triplet na estado sa pamamagitan ng dipole radiation ay nangangailangan ng isang conversion ng spin ng isang excited na electron sa panahon ng isang elektronikong paglipat, at ang posibilidad ng prosesong ito ay napakaliit. Ang paggulo ng isang molekula ng oxygen sa ilalim ng mga natural na kondisyon ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pamamaraan ng pagpapalitan ng elektron sa pagitan ng mga molekula ng metastable complex [3 O 2 . 3 O 2 ] bilang resulta ng pagsipsip ng isang photon ng kaukulang enerhiya ng complex na ito. Sa panahon ng pagsusubo ng isang nasasabik na estado, ang pagpapalitan ng mga electron sa pagitan ng mga molekula ng nasasabik na metastable complex [1 O 2 . Ang 1 O 2 ] ay sinamahan ng paglabas ng isang photon

Madaling makita na ang pagpapalitan ng mga electron sa pagitan ng mga molekula ng isang metastable complex ay isang proseso ng istatistika at, sa kadahilanang ito, ay hindi gaanong ginagamit bilang isang mekanismo para sa isang praktikal na paraan para sa pagkuha ng singlet na oxygen. Para sa mga praktikal na layunin, ang isang mas kaakit-akit na mekanismo ay batay sa pagpapalitan ng mga electron, na nangyayari sa pamamagitan ng paglipat ng isang elektron mula sa isang donor patungo sa isang acceptor ng isang molekula ng oxygen sa panahon ng anumang proseso ng pagbabawas-oksihenasyon. Ang pinakamalapit sa teknikal na kakanyahan sa iminungkahing pamamaraan para sa paggawa ng singlet oxygen ay isang pamamaraan na kinabibilangan ng pagsipsip ng gaseous oxygen sa pamamagitan ng isang likidong solusyon na naglalaman ng mga molekula ng ferrocene (C 5 H 5) 2 Fe, electrochemical reduction ng dissolved oxygen sa superoxide O - 2, electrochemical oxidation ng ferrocene molecules sa mga cation [(C 5 H 5) 2 Fe] + at ang oxidation ng huli superoxide O - 2 sa singlet oxygen O 2 (1 g), na pagkatapos ay hinihigop ng isang kemikal na bitag

Ang mga makabuluhang disadvantages ng kilalang pamamaraan ay kinabibilangan ng mahusay na solubility ng ferrocene lamang sa mga organic solvents. Sa kilalang pamamaraan, ang isang solusyon ng ferrocene sa acetonitrile CH 3 CN ay ginamit bilang isang likidong solusyon, na, kapag ang nabuong daloy ng singlet na oxygen ay inilabas sa bahagi ng gas, ay hindi maiiwasang hahantong sa pagbara ng mga kasunod na mga landas ng laser na may mga particle na lumalabas mula sa ang likidong solusyon sa panahon ng paglipat ng tulad ng isang heterogenous na sistema sa isang estado ng balanse, mga particle na mga potensyal na quenchers ng laser active medium component. Ang ganitong pagbara ay binabawasan ang kahusayan ng buong sistema. Ang mga disadvantages ng kilalang pamamaraan ay dapat ding isama ang hindi sapat na katatagan ng likidong solusyon, dahil ang solvent na kasama sa komposisyon nito ay acetonitrile, na hinuhusgahan ng positibong halaga ng karaniwang Gibbs molar energy.

G = 100.4 kJ/mol,

Naaayon sa pagbuo ng sangkap na ito, dapat bawasan ang nabanggit na katangian ng likidong solusyon. Bilang karagdagan, ang acetonitrile ay nakakalason; ipinapalagay na ang maximum na pinahihintulutang konsentrasyon ng acetonitrile sa hangin ay 0.002% Bilang karagdagan, ang pagkakaroon ng mga organikong reagents sa system na nakikipag-ugnay sa oxygen ay dapat na makabuluhang tumaas ang pagsabog at panganib ng sunog ng system. Kapag binuo ang iminungkahing pamamaraan, ang problema ay nalutas na nauugnay sa pagbubukod ng mga kondisyon na humahantong sa pagbara ng nabuong singlet na daloy ng oxygen ng mga potensyal na quenchers ng mga bahagi ng laser active medium, at ang paghahanap para sa mga kondisyon na matiyak ang isang matatag na estado ng electrolyte sa panahon ng pagpapatakbo ng electrochemical system. Ang kakanyahan ng imbensyon ay nakasalalay sa katotohanan na sa paraan para sa paggawa ng singlet oxygen, kabilang ang pagsipsip ng gaseous oxygen sa pamamagitan ng isang electrolyte, ang electrochemical reduction ng dissolved oxygen sa superoxide O - 2 at ang oksihenasyon ng huli sa singlet oxygen O 2 (1 g), na kung saan ay pagkatapos ay output sa receiver, electrolyte ay ginagamit distilled water, ang oksihenasyon ng superoxide O - 2 ay ginawa electrochemically sa anode, at ang gas phase sa itaas ng electrolyte ibabaw, kabaligtaran sa ibabaw sumisipsip ng gas oxygen, ay ginagamit bilang isang receiver. Sa katunayan, ang panlabas na molekular na g-orbital ng superoxide O - 2 ay naglalaman ng tatlong antibonding electron, dalawa sa mga ito ay bumubuo ng isang nag-iisang pares at, para sa kadahilanang ito, ay mas malakas na nakagapos sa natitirang bahagi ng molekula kaysa sa ikatlong hindi magkapares na elektron. Ang lakas ng bono ng huling electron na ito ay tinutukoy ng electron affinity ng oxygen molecule:

O - 2 +0.44 eV _ O 2 +e -.

Kung ang mahinang nakagapos na elektron na ito ay mapupunit mula sa superoxide O 2 sa anumang paraan, halimbawa, sa pamamagitan ng electrochemical oxidation sa anode, kung gayon ang molekula ng oxygen na nabuo pagkatapos nito ay nasa singlet, ibig sabihin, excited na estado, dahil ang kabuuang pag-ikot ng Ang nag-iisang pares ng mga electron ay katumbas ng zero. Ang halaga ng affinity ng oxygen molecule para sa electron ay nagpapahiwatig na ang equilibrium potential ng oxidative electrode half-reaction

O - 2 _ O 2 +e - \u003d -0.44 V

Humigit-kumulang 2.7 beses na mas mababa kaysa sa potensyal ng equilibrium ng redox electrode half-reaction

O 2 + 4H + + 4e - 2H 2 O = +1.229 V,

Titiyakin nito ang pagpapatakbo ng electrochemical system sa rehiyon na naaayon sa matatag na estado ng electrolyte. Ang teknikal na resulta na nakuha ng iminungkahing hanay ng mga tampok at ipinahayag sa pagbuo ng isang stream ng singlet oxygen O 2 (1 g) na walang macroscopic na halaga ng mga impurities ng mga potensyal na quenchers ng laser active medium component (maliban sa water vapor), pati na rin sa pagpapagana ng electrochemical system na gumana sa isang mode na tumutugma sa isang matatag na estado ng electrolyte, ay hindi nakakamit ng alinman sa mga kilalang pamamaraan para sa paggawa ng singlet oxygen para sa tuluy-tuloy na kemikal na iodine-oxygen lasers na natukoy sa pagsusuri ng estado ng ang sining. Ang iminungkahing paraan para sa paggawa ng singlet oxygen ay ipinatupad bilang mga sumusunod. Mula sa gilid ng katod, ang gaseous oxygen ay ibinibigay sa ibabaw ng electrolyte ng distilled water, na, pagkatapos na masipsip ng electrolyte, ay nabawasan sa katod sa superoxide O - 2 . Ang mga oxygen anion na ito sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field ay lumipat sa anode, kung saan sila ay na-oxidized sa singlet oxygen O 2 (1 g). Ang singlet oxygen ay pumapasok sa bahagi ng gas sa pamamagitan ng pagsasabog ng konsentrasyon sa pamamagitan ng ibabaw ng electrolyte sa tapat ng ibabaw na sumisipsip ng gas na oxygen. Ang paggamit ng iminungkahing paraan para sa paggawa ng singlet oxygen ay magiging posible upang lumikha ng isang multi-purpose na tuloy-tuloy na kemikal na iodine-oxygen laser sa pinaka-ekonomikong bersyon sa ngayon sa mga tuntunin ng teknolohiya ng pagmamanupaktura, operasyon at pagiging magiliw sa kapaligiran.

CLAIM

Isang paraan para sa paggawa ng singlet oxygen pangunahin para sa isang tuluy-tuloy na kemikal na iodine-oxygen laser, kabilang ang pagsipsip ng gaseous oxygen ng isang electrolyte, ang electrochemical reduction ng dissolved oxygen sa superoxide O - 2 at ang oksihenasyon ng huli sa singlet oxygen O 2 (1 d), na pagkatapos ay output sa isang receiver, na nailalarawan sa na ang distilled water ay ginagamit bilang isang electrolyte, ang superoxide O - 2 ay na-oxidized electrochemically sa anode, at ang gas phase sa itaas ng electrolyte na ibabaw ng kabaligtaran na ibabaw na sumisipsip ng gas na oxygen ay ginamit bilang receiver.

singlet oxygen

Molecular orbital diagram para sa singlet oxygen. Hinulaan ng quantum mechanics na ang naturang pagsasaayos (na may nag-iisang pares ng mga electron) ay may mas mataas na enerhiya kaysa sa triplet ground state.

Singlet oxygen- ang pangkalahatang pangalan para sa dalawang metastable na estado ng molecular oxygen (O 2) na may mas mataas na enerhiya kaysa sa lupa, triplet state. Ang pagkakaiba ng enerhiya sa pagitan ng pinakamababang enerhiya ng O 2 sa estado ng singlet at ang pinakamababang enerhiya ng estado ng triplet ay humigit-kumulang 11400 kelvin ( T e (a 1 Δ g ← X 3 Σ g−) = 7918.1 cm −1), o 0.98 eV.

Ang molecular oxygen ay naiiba sa karamihan ng mga molekula sa pamamagitan ng pagkakaroon ng triplet ground state, O 2 ( X 3 Σ g−). Ang molecular orbital theory ay hinuhulaan ang tatlong low-lying excited singlet states O 2 ( a 1 Δ g), O 2 ( a' 1 Δ′ g) at O ​​2 ( b 1 Σ g+) (ang katawagan ay ipinaliwanag sa artikulong Mga Simbolo ng mga terminong molekular). Ang mga elektronikong estado na ito ay naiiba lamang sa pag-ikot at pag-okupa ng degenerate na antibonding π g-mga orbital. Estado O 2 ( a 1 Δ g) at O ​​2 ( a' 1 Δ′ g) ay bumababa. Estado O 2 ( b 1 Σ g+) - napaka-maikli ang buhay at mabilis na nakakarelax sa isang lower-lying excited na estado O 2 ( a 1 Δ g). Samakatuwid, ito ay karaniwang O 2 ( a 1 Δ g) ay tinatawag na singlet oxygen.

Ang pagkakaiba ng enerhiya sa pagitan ng ground state at singlet oxygen ay 94.2 kJ/mol (0.98 eV bawat molekula) at tumutugma sa isang paglipat sa malapit-IR na saklaw (mga 1270 nm). Sa isang nakahiwalay na molekula, ipinagbabawal ang paglipat ayon sa mga panuntunan sa pagpili: spin, symmetry, at parity. Samakatuwid, ang direktang paggulo ng oxygen sa estado ng lupa sa pamamagitan ng liwanag para sa pagbuo ng singlet oxygen ay lubhang hindi malamang, bagaman ito ay posible. Bilang kinahinatnan, ang singlet na oxygen sa bahagi ng gas ay napakatagal (ang kalahating buhay ng estado sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay 72 minuto). Ang mga pakikipag-ugnayan sa mga solvent, gayunpaman, ay binabawasan ang buhay sa microsecond o kahit nanosecond.

Ang direktang pagtukoy ng singlet oxygen ay posible sa pamamagitan ng napakahina nitong phosphorescence sa 1270 nm, na hindi nakikita ng mata. Gayunpaman, sa mataas na konsentrasyon ng singlet oxygen, ang fluorescence ng tinatawag na singlet oxygen dimols (sabay-sabay na paglabas ng dalawang singlet na molekula ng oxygen sa banggaan) ay maaaring maobserbahan bilang isang pulang glow sa 634 nm.

Tingnan din

Panitikan

1. Mulliken, R.S. Interpretasyon ng atmospheric oxygen bands; mga elektronikong antas ng molekula ng oxygen. Kalikasan, 1928 , Vol. 122, P. 505.
2. Schweitzer, C.; Schmidt, R. Mga Pisikal na Mekanismo ng Pagbuo at Pag-deactivate ng Singlet Oxygen. Mga pagsusuri sa kemikal, 2003 , Vol. 103(5), P. 1685-1757. DOI:10.1021/cr010371d
3. Gerald Karp. Mga konsepto at eksperimento ng Cell at Molecular Cell Biology. Ikaapat na Edisyon, 2005 , P. 223.
4. David R. Kearns. Mga katangiang pisikal at kemikal ng singlet molecular oxygen. Mga pagsusuri sa kemikal, 1971 , 71(4), 395-427. DOI:10.1021/cr60272a004
5. Krasnovsky, A.A., Jr. Singlet Molecular Oxygen sa Photobiochemical Systems: IR Phosphorescence Studies. Miyembro. Cell Biology], 1998 , 12(5), 665-690. PDF file sa

Wikimedia Foundation. 2010 .

Tingnan kung ano ang "Singlet Oxygen" sa iba pang mga diksyunaryo:

Ang terminong ito ay may ibang kahulugan, tingnan ang Oxygen (mga kahulugan). 8 Nitrogen ← Oxygen → Fluorine ... Wikipedia

Oxygen / Oxygenium (Oxygen)(O) Atomic number 8 Hitsura ng isang simpleng substance na walang kulay, walang lasa at walang amoy na gas na mala-bughaw na likido (sa mababang temperatura) Atomic na katangian Mass ng atom (molar mass) 15.9994 a. e.m. (g / mol) ... Wikipedia

Ang I Oxygen (Oxygenium, O) ay isang kemikal na elemento ng Pangkat VI ng D.I. Mendeleev; ay ang pinakamahalagang bioelement na bahagi ng karamihan sa mga biomolecules. Ang lithosphere ay naglalaman ng 47% oxygen (ayon sa masa), ito ang pinaka ... ... Medical Encyclopedia Wikipedia

Sa diabetes, ang katawan ay nagkakaroon ng kakulangan ng mga bitamina at mineral. Ito ay dahil sa tatlong dahilan: paghihigpit sa pagkain, metabolic disorder at pagbaba sa pagsipsip ng mga sustansya. Sa turn, bitamina kakulangan at ... ... Wikipedia

- (Eng. Chemical oxygen iodine laser, COIL) infrared na kemikal na laser. Ang output power sa tuloy-tuloy na mode ay umaabot ng ilang megawatts, sa pulsed mode mula sa daan-daang gigawatts hanggang sa mga unit ng terawatt. Gumagana sa wavelength na 1.315 microns, ... ... Wikipedia

Elektronikong pagsasaayos ng superoxide. Ang anim na panlabas na electron ng bawat oxygen atom ay ipinapakita sa itim. Ang hindi pares na elektron ay ipinapakita sa tuktok ng kaliwang atom. Ang isang karagdagang elektron na humahantong sa isang negatibong singil ng molekula ay ipinapakita sa pula. ... ... Wikipedia

Singlet oxygen therapy, oxygen therapy, photo singlet oxygen therapy

Singlet Oxygen Therapy

Paglalarawan ng pamamaraan

Ang singlet oxygen therapy (SOT) ay isang bagong paraan ng oxygen therapy batay sa paggamit ng singlet oxygen mixtures (SOX). Ang pagbabagong-anyo ng pinaghalong singaw-tubig sa SCS ay isinasagawa sa proseso ng pagpasa ng halo na ito sa pamamagitan ng isang espesyal na activator, kung saan ito ay nakalantad sa isang matigas

ultraviolet radiation sa isang pare-parehong magnetic field at karagdagang pag-activate sa pamamagitan ng optical flow ng pulang spectrum. Sa ilalim ng pagkilos ng matigas na ultraviolet radiation, ang oxygen na elemento (molecularly linked sa hydrogen element) ay nasasabik at ang molekula na ito ay aktibong lumipat sa singlet na estado. Ang estado na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglipat ng mga ulap ng elektron ng molekula ng oxygen sa mas mataas na antas. Bilang isang resulta, ang kinetic energy ay tumataas, at samakatuwid ay ang amplitude

vibrational na paggalaw ng intermolecular bond ng tubig. Sa kasong ito, ang tubig ay nakakakuha ng isang natatanging pag-aari - isang estado ng maliit na kumpol. Ang oras ng paninirahan sa estadong ito ay maikli, at ang molekula ng oxygen ng tubig ay bumalik sa orihinal nitong estado muli. Ang bagong nabuo na tubig ay may nakabalangkas na estado, na sa mga katangian nito ay katulad ng intracellular na estado ng tubig sa mga biological na istruktura. Ang karagdagang aplikasyon ng isang magnetic field ay nag-aambag sa spin polarization ng mga electron clouds,

na ginagawang mas masinsinang enerhiya ang molekula ng tubig, at, nang naaayon, natatangi ang tubig. Ang prosesong ito ng singlet-dipole transition ay sinamahan ng paglabas ng electromagnetic energy quanta sa ultraviolet range, na bumubuo sa energy-informational na batayan ng SCS. Ang paggamit ng SCS sa katawan ng tao ay may epekto sa mga proseso ng lamad-metabolic at bioenergetic na pagbabago sa loob ng cell, na nagreresulta sa normalisasyon ng mga function ng antioxidant.

Bilang resulta ng paggamit ng SCS, nangyayari ang mga sumusunod na pangunahing proseso ng biophysical at biochemical:

Pag-activate ng mga biochemical at biophysical na reaksyon;

Pagpapatatag ng aerobic metabolism;

Normalization ng presyon ng dugo, biochemical parameter at antioxidant function ng katawan;

Pagpapabuti ng rheological properties ng dugo, coronary at cerebral circulation, tissue respiration;

Nabawasan ang tissue hypoxia at antas ng lactic acid sa mga kalamnan;

Pagpapanumbalik ng ionic permeability ng mga lamad ng cell;

Pagpapasigla ng pagbabagong-buhay at pagbawas ng mga nagpapaalab na proseso;

Detoxification ng katawan;

Pagpigil sa proseso ng tumor;

Pagtaas ng immunity ng katawan.

Bilang karagdagan, ang SOT ay nagbibigay ng mas mabilis na pagbawi ng functional na estado ng katawan pagkatapos:

Matinding pisikal na labis na karga o mga kumpetisyon sa palakasan;

mga kondisyon ng stress;

Pagkalason (kabilang ang talamak at talamak na pagkalason sa alkohol);

Malawak na mga interbensyon sa kirurhiko;

Overheating sa araw at UV burns.

Ang SCT ay mahusay na pinagsama sa paggamot sa droga, physiotherapy at paggamot sa spa. Ang aparato ay idinisenyo para sa paghahanda ng isang singlet-oxygen mixture sa pamamagitan ng pag-activate ng purified water vapors na may ultraviolet radiation sa isang pare-parehong magnetic field at karagdagang activation na may optical beam ng pulang spectrum.

Mga pahiwatig para sa paggamit

1. Mga sakit sa mga organ ng paghinga nang walang decompensation at walang exacerbation.

2. Patolohiya ng sistema ng pagtunaw.

3. Mga sakit ng central nervous system na walang proseso ng decompensation o graded ayon sa kalubhaan:

Nalalabi o nalalabi na phenomena;

banayad o katamtamang kalubhaan;

Mga kahihinatnan ng mga nagpapaalab na sakit ng utak at spinal cord at mga pinsala;

Pagkatapos ng isang stroke.

4. Mga sakit ng peripheral nervous system na may mga pagpapakita ng sakit, mga trophic disorder.

5. Mga sakit ng musculoskeletal system.

6. Mga sakit ng endocrine glands (kabilang ang diabetes).

7. Mga functional na karamdaman ng peripheral nervous system.

8. Mga sakit sa sistema ng paghinga:

Tuberkulosis;

pagkalasing sa tuberculosis;

Talamak na paulit-ulit at nakahahadlang na brongkitis;

asthmatic bronchitis;

Mga sakit sa paghinga sa trabaho;

Talamak na pagkalason sa mga nakakalason na gas;

Emphysema ng baga;

Bronchial hika;

Pharyngitis.

9. Mga sakit ng cardiovascular system:

Alta-presyon 1-2 degree;

Stable angina pectoris 2-3 f.c.;

Functional na cardiopathy;

kondisyon pagkatapos ng infarction;

Rayuma na may pangalawang immunodeficiency syndrome;

Coronary artery disease;

Atherosclerotic cardiosclerosis (na may arterial hypertension);

Vegetative-vascular dystonia (sa pamamagitan ng hypertonic type);

Phlebeurysm;

Thrombophlebitis.

10. Mga sakit ng gastrointestinal tract:

Talamak na kabag;

Duodenitis;

Peptic ulcer ng ika-12 duodenal ulcer;

Leukemia.

11. Endocrine pathology:

Diabetes;

Obesity 1 at 2 degrees;

Talamak na pagkapagod.

12. Mga sakit sa neurological:

Encephalopathy;

patolohiya ng cerebrovascular;

neuroses;

Mga kondisyon ng asthenic;

diencephalic syndrome.

13. Mga sakit ng musculoskeletal system:

Osteochondrosis;

Post-traumatic bone injuries;

sakit ni Bechterew.

14. Mga sakit sa balat:

Eksema;

Neurodermatitis;

Mga trophic ulcer.

15. Mga kondisyon ng immunosuppressive:

Mga estado ng pangalawang immunodeficiency (nakakahawa, alerdyi);

allergy;

mga proseso ng autoimmune.

16. Mga nakakahawang sakit:

Hepatitis;

Dipterya at meningococcal bacteriocarrier;

Talamak na nasopharyngolaryngitis;

Talamak at talamak na tonsilitis;

Talamak na impeksyon sa bituka.

17. Mga sakit sa kirurhiko:

sakit sa paso;

Panahon ng postoperative;

Mga sakit sa oncological.

18. Radiology:

Rehabilitasyon ng mga liquidator ng mga kahihinatnan ng mga aksidente sa Chernobyl nuclear power plant.

19. Mga sakit sa urolohiya:

sakit sa bato;

Sakit sa pantog;

Mga sakit sa ihi.

20. Obstetrics at ginekolohiya:

Rehabilitasyon ng mga kababaihan sa iba't ibang panahon ng pagbubuntis;

Mga sakit ng babaeng genital area.

21. Gerontology:

Mga sakit na nauugnay sa edad;

Pagbawi.

22. Sports medicine:

Pag-angkop ng mga atleta sa mga kumpetisyon;

Panahon ng pagbawi pagkatapos ng kumpetisyon.

Ang SCT ay mahusay na pinagsama sa paggamot sa droga, physiotherapy at paggamot sa spa.

Contraindications:

Malignant neoplasms;

Mga sistematikong sakit sa dugo;

Biglang pangkalahatang pagkahapo ng pasyente (cachexia);

Hypertension stage 3;

Binibigkas ang atherosclerosis ng mga cerebral vessel;

Mga sakit ng cardiovascular system sa yugto ng decompensation;

Pagdurugo o pagkahilig dito;

Ang pangkalahatang malubhang kondisyon ng pasyente;

Nilalagnat na estado.