Химия халькогенов. Учебное пособие

Химия халькогенов. Учебное пособие Кислород

ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ

Наиболее серьезным следствием появления свободных радикалов в клетке является перекисное окисление. Перекисным его называют потому, что его продуктами являются перекиси. Чаще всего по перекисному механизму окисляются ненасыщенные жирные кислоты, из которых состоят мембраны живых клеток…

Процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ) является важной причиной накопления клеточных дефектов. Основным субстратом ПОЛ являются полиненасыщенные цепи жирных кислот (ПНЖК), входящих в состав клеточных мембран, а также липопротеинов. Их атака кислородными радикалами приводит к образованию гидрофобных радикалов, взаимодействующих друг с другом.

Вначале происходит атака сопряженных двойных связей ненасыщенных жирных кислот со стороны св. радикалов (гидроксила и гидродиоксида), что приводит к появлению липидных радикалов.

Липидный радикал может реагировать с О2 с образованием пероксильного радикала, который, в свою очередь, взаимодействует с новыми молекулами ненасыщенных жирных кислот и приводит к появлению липидных пероксидов. Скорость этих реакций зависит от активности антиоксидантной системы клетки.

При взаимодействии с комплексами железа гидроперекиси липидов превращаются в активные радикалы, продолжающие цепь окисления липидов.

Образующиеся липидные радикалы, могут атаковать молекулы белков и ДНК. Альдегидные группы этих соединений образуют межмолекулярные сшивки, что сопровождается нарушением структуры макромолекул и дезорганизует их функционирование. Окисление липидов свободными радикалами вызывает глаукому, катаракту, цирроз, ишемию и т.д….

Каждая клетка организма состоит из множества элементов, каждый из которых, да и вся она, окружены оболочками — мембранами. Ядро клетки также защищено мембраной. Таким образом до 80% массы клетки в ней могут составлять различные мембраны, а они состоят из легко окисляющихся жиров, очень слабо удерживающих электроны.

мозгПерекисное окисление липидов приводит к драматическим последствиям в организме − нарушаются целостность и функция самих мембран: они теряют способность нормально пропускать в клетку питательные вещества и кислород, но при этом начинают лучше пропускать болезнетворные бактерии и токсины. Такие клетки начинают плохо работать, меньше живут, плохо делятся и дают слабое, а то и вовсе генетически поврежденное потомство. Дестабилизация и нарушение барьерных функций мембран может привети к развитию катаракты, артрита, ишемии, нарушению микроциркуляции в тканях мозга. Под действием свободных радикалов возрастает содержание пигментов старения, например меламина, цероида и липофусцина, в нервах, внутренних органах, коже и сером веществе мозга. Головной мозг особо чувствителен к гиперпродукции свободных радикалов и окислительному стрессу, так как в нем содержится множество ненасыщенных жирных кислот, таких как, например, лецитин. При их окислении в мозгу повышается уровень липофусцина (липофусциновые гранулы образуются прежде всего из деградировавших (старых) митохондрий). Это один из пигментов изнашивания, избыток которого ускоряет процесс старения.атеросклероз Свободно-радикальное окисление не только само по себе вызывает старение организма. Оно усугубляет течение других возрастных заболеваний, еще более ускоряя процессы старения. Изменения молекул мембран клеток, вызванные атакой свободных радикалов, оказывают разрушительное воздействие и на сердечнососудистую систему: компоненты крови становятся «липкими», стенки сосудов пропитываются липидами и холестерином, в результате возникают тромбоз, атеросклероз и другие заболевания. Дело в том, что окисленный холестерин низкой плотности (LDL-Cholesterin) сам не может проникнуть в атеросклеротическую бляшку без предварительного свободно-радикального окисления, поэтому он «прилипает» к стенкам сосудов, что и ведет к развитию атеросклероза. Таким образом, между активностью свободнорадикального окисления и прогрессированием атеросклероза существует прямая зависимость. Научные исследования показали, что у пациентов с инфарктом миокарда концентрация окисленного ЛПНП (липопротеинов низкой плотности) явно выше, чем у здоровых людей. Таким образом, свободные радикалы во многом причастны к развитию таких заболеваний, как: инфаркт, инсульт, ишемия, рак, заболевания нервной и иммунной систем, кожи.ПЕЧЕНЬПерекисное окисление липидов приводит к драматическим последствиям в организме − нарушаются целостность и функция самих мембран: они теряют способность нормально пропускать в клетку питательные вещества и кислород, но при этом начинают лучше пропускать болезнетворные бактерии и токсины. Такие клетки начинают плохо работать, меньше живут, плохо делятся и дают слабое, а то и вовсе генетически поврежденное потомство. Дестабилизация и нарушение барьерных функций мембран может привети к развитию катаракты, артрита, ишемии, нарушению микроциркуляции в тканях мозга. Под действием свободных радикалов возрастает содержание пигментов старения, например меламина, цероида и липофусцина, в нервах, внутренних органах, коже и сером веществе мозга. Головной мозг особо чувствителен к гиперпродукции свободных радикалов и окислительному стрессу, так как в нем содержится множество ненасыщенных жирных кислот, таких как, например, лецитин. При их окислении в мозгу повышается уровень липофусцина (липофусциновые гранулы образуются прежде всего из деградировавших (старых) митохондрий). Это один из пигментов изнашивания, избыток которого ускоряет процесс старения.атеросклероз Свободно-радикальное окисление не только само по себе вызывает старение организма. Оно усугубляет течение других возрастных заболеваний, еще более ускоряя процессы старения. Изменения молекул мембран клеток, вызванные атакой свободных радикалов, оказывают разрушительное воздействие и на сердечнососудистую систему: компоненты крови становятся «липкими», стенки сосудов пропитываются липидами и холестерином, в результате возникают тромбоз, атеросклероз и другие заболевания. Дело в том, что окисленный холестерин низкой плотности (LDL-Cholesterin) сам не может проникнуть в атеросклеротическую бляшку без предварительного свободно-радикального окисления, поэтому он «прилипает» к стенкам сосудов, что и ведет к развитию атеросклероза. Таким образом, между активностью свободнорадикального окисления и прогрессированием атеросклероза существует прямая зависимость. Научные исследования показали, что у пациентов с инфарктом миокарда концентрация окисленного ЛПНП (липопротеинов низкой плотности) явно выше, чем у здоровых людей. Таким образом, свободные радикалы во многом причастны к развитию таких заболеваний, как: инфаркт, инсульт, ишемия, рак, заболевания нервной и иммунной систем, кожи.ПЕЧЕНЬКак уже было сказано выше, кислородсодержащие свободные радикалы опасны из-за своей способности реагировать с жирными кислотами. В результате образуются продукты «перекисного окисления липидов», или сокращенно «ПОЛ». Эти продукты обладают еще более сильным повреждающим действием, чем кислородсодержащие свободные радикалы, и некоторые из них токсичнее в тысячи раз. Промежуточные продукты распада (альдегиды, перекиси, гидроксиальдегиды, кетоны, продукты распада трикарбоновых кислот) являются высокотоксичными веществами, так как сами могут усиливать процессы перекисного окисления или вступать во взаимодействие с макромолекулами белков. Окисление липидов играет большую роль в развитии хронических заболеваний печени (гепатита, цирроза). В условиях активации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) мембран гепатоцитов (клеток печени), в печени могут образоваться изменения в виде дегенерации и некроза ее клеток. Здесь следует отметить, что при ухудшении функционального состояния гепатоцитов показатели антиоксидантной активности липидов также снижаются.

Точно так же перекисное окисление может идти в маслах, которые содержат ненасыщенные жирные кислоты, и тогда масло прогоркает (перекиси липидов имеют горький вкус). Опасность перекисного окисления в том, что оно протекает по цепному механизму, т. е. продуктами такого окисления являются не только свободные радикалы, но и липидные перекиси, которые очень легко превращаются в новые радикалы.

Биоантиоксидант

Тезисы докладов Международной конференции

В сборниках представлены тезисы докладов VIII и IX Международной конференции «Биоантиоксидант», в которых отражены фундаментальные исследования регуляции окислительных процессов в системах разной степени сложности с использованием синтетических, природных и гибридных антиоксидантов в органической, биологической, физической и медицинской химии.

В материалах конференций также отражены основные достижения в области синтеза, механизма действия и практического использования биоантиоксидантов в медицине, сельском хозяйстве, радиоэкологии, питании. Рассматриваются вопросы по практическому применению антиоксидантов для предотвращения и лечения разнообразных патологий, обусловленных нарушением уровня свободных радикалов и перекисного окисления в организме, вопросы по проблеме окислительного стресса при курении, а также вопросы практического применения биоантиоксидантов в других областях деятельности человека.

1. Биоантиоксидант: Тезисы докладов VIII Международной конференции. Москва, 4-6 октября 2022 г. – Москва: РУДН, 2022. — 558 с.

2. Биоантиоксидант: Тезисы докладов IX Международной конференции. Москва, 29 сентября – 2 октября 2022 г. – Москва: РУДН, 2022. – 218 с.

Дополнительная информация:

Будьте здоровы!

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

  1. ПРОБИОТИКИ
  2. ПРОБИОТИКИ И ПРЕБИОТИКИ
  3. СИНБИОТИКИ
  4. ДОМАШНИЕ ЗАКВАСКИ
  5. КОНЦЕНТРАТ БИФИДОБАКТЕРИЙ ЖИДКИЙ
  6. ПРОПИОНИКС
  7. ЙОДПРОПИОНИКС
  8. СЕЛЕНПРОПИОНИКС
  9. БИФИКАРДИО
  10. ПРОБИОТИКИ С ПНЖК
  11. МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ
  12. БИФИДОБАКТЕРИИ
  13. ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ
  14. МИКРОБИОМ ЧЕЛОВЕКА
  15. МИКРОФЛОРА ЖКТ
  16. ДИСБИОЗ КИШЕЧНИКА
  17. МИКРОБИОМ и ВЗК
  18. МИКРОБИОМ И РАК
  19. МИКРОБИОМ, СЕРДЦЕ И СОСУДЫ
  20. МИКРОБИОМ И ПЕЧЕНЬ
  21. МИКРОБИОМ И ПОЧКИ
  22. МИКРОБИОМ И ЛЕГКИЕ
  23. МИКРОБИОМ И ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА
  24. МИКРОБИОМ И ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА
  25. МИКРОБИОМ И КОЖНЫЕ БОЛЕЗНИ
  26. МИКРОБИОМ И КОСТИ
  27. МИКРОБИОМ И ОЖИРЕНИЕ
  28. МИКРОБИОМ И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
  29. МИКРОБИОМ И ФУНКЦИИ МОЗГА
  30. АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА
  31. АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ
  32. АНТИМУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
  33. МИКРОБИОМ и ИММУНИТЕТ
  34. МИКРОБИОМ И АУТОИММУННЫЕ БОЛЕЗНИ
  35. ПРОБИОТИКИ и ГРУДНЫЕ ДЕТИ
  36. ПРОБИОТИКИ, БЕРЕМЕННОСТЬ, РОДЫ
  37. ВИТАМИННЫЙ СИНТЕЗ
  38. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СИНТЕЗ
  39. АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА
  40. КОРОТКОЦЕПОЧЕЧНЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ
  41. СИНТЕЗ БАКТЕРИОЦИНОВ
  42. АЛИМЕНТАРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
  43. МИКРОБИОМ И ПРЕЦИЗИОННОЕ ПИТАНИЕ
  44. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
  45. ПРОБИОТИКИ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
  46. ПРОИЗВОДСТВО ПРОБИОТИКОВ
  47. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
  48. НОВОСТИ

Неферментативные антиоксиданты, биофлавоноиды

Было отмечено, что помимо антиоксидантов — ферментов, существует ряд веществ иного происхождения, способных блокировать реакции свободно-радикального окисления и восстанавливающих окисленные соединения. Кроме того, для нормального синтеза антиокидантных ферментов, речь о которых шла выше, важно потреблять достаточное количество минералов и витаминов: марганец важен для синтеза супероксиддисмутазы в митохондриях, где продуцируется большая часть свободных радикалов, витамиин С необходим для синтеза каталазы, а производство глутатиона невозможно без пиридоксина (витамин В6), селена и серы.

МетионинАнтиоксидантными свойствами в организме обладают токоферолы, каротиноиды, аскорбиновая кислота, антиокислительные ферменты, женские половые гормоны, коэнзим Q, тиоловые соединения (содержащие серу), белковые комплексы, витамин К и др. Серосодержащие аминокислоты метионин и цистин, продуцируемые пропионовокислыми бактериями, являются тоже антиокислителями. Например, аминокислотаЦистинмощный антиоксидант, в ходе метаболизма которого образуется серная кислота, связывающая токсичные металлы и разрушительные свободные радикалы. В некоторых отзывах о цистине подтверждается, что данная аминокислота в терапевтических дозах защищает от воздействия радиации и рентгеновских лучей. Вещество запускает очистительные процессы в организме при воздействии на него загрязненного воздуха, химикатов…

К неферментативным антиоксидантам можно отнести следующие вещества:

  1. жирорастворимые: А (каротиноиды), Е (токоферолы), К, коэнзим Q10; флавоноиды (кверцетин, рутин, антоцианы, ресвератрол, гесперидин, катехины и др.)
  2. водорастворимые витамины: С, РР;
  3. другие соединения:  аминокислоты цистин, пролин, метионин, глутатион, различне хелаты;
  4. микроэлемент селен. 

Следует подчеркнуть, что в живых системах все вещества в определенной степени взаимодействуют между собой, оказывая друг на друга различное влияние. Так, для нормальной работы упомянутого выше антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы необходим микроэлемент Селен, который участвует в его образовании, а глутатионперокидаза, в свою очередь, защищает клетки от токсического действия перекисей, тем самым сохраняя их жизнеспособность.

И витамины также являются предшественниками молекул, играющих важную роль в окислительно-восстановительных реакциях в клетках. Например, ниацин (витамин В3 или PP) может способствовать антиоксидантному и метаболическому эффекту в качестве ферментного кофактора.

Ниацин в организме человека превращается в никотинамид, который входит в состав коферментов некоторых дегидрогеназ: никотин-амид-аденин-динуклеотида (НАД) и никотин-амид-аденин-динуклеотид-фосфата (НАДФ). В данных молекулярных структурах никотинамид выступает в роли донора и акцептора электронов и участвует в жизненно важных окислительно-восстановительных реакциях.

Ниацин участвует также в репарации ДНК, т.е. в исправлении ее химических повреждений и разрывов. Т.е. этот витамин задействован в восстановлении генетического ущерба (на уровне РНК и ДНК), нанесенного клеткам организма лекарствами, мутагенами, вирусами и др. физическимии и химическими агентами.

Антиоксиданты с успехом применяются при лечении целого ряда заболеваний. Самыми известными из антиоксидантов являются витамины С, Е, В, А. Они представляют собой антиоксиданты, вводимые извне, так называемые неферментные.

Антиоксиданты неферментного происхождения разделяются на жирорастворимые и водорастворимые. Водорастворимые антиоксиданты защищают ткани, жидкостные по своей природе, а жирорастворимые — ткани, основанные на липидах. В таблице перечислены самые известные неферментные антиоксиданты:

Таблица 6. Антиоксидантные свойства некоторых витаминов, минералов и биофлавоноидов

Наименование антиоксиданта

Функция антиоксиданта

Витамин А, каротиноиды

Является одним из важнейших липофильным антиоксидантом, реализующим свой потенциал в липидных мембранах клеток.

У лиц с низким потреблением каротина (менее 5 мг в день) риск заболеть раком повышается в 1,5-3 раза.

По последним данным, два каротиноида (лютеин и зеаксантин) защищают нас от дегенерации желтого пятна сетчатки ― возрастного изменения, приводящего к необратимой слепоте.

Витамин С

Нейтрализует свободные радикалы и восстанавливает израсходованный на это антиоксидантный потенциал витамина Е.

Хронический дефицит угнетает работу иммунной системы, ускоряет развитие атеросклероза, повышает онкологический риск.

Витамин Е

Один из важнейших жирорастворимых антиоксидантов, проявляющий свое действие в клеточной мембране. Особое строение витамина Е позволяет ему легко отдавать электрон свободным радикалам, восстанавливая их до стабильных продуктов.

При длительном хроническом дефиците витамина повышается риск развития злокачественных опухолей, атеросклероза, СС-заболеваний, катаракты, артритов, ускоряются процессы старения.

Марганец

Входит в состав марганец-зависимой супероксиддисмутазы, защищающей митохондрии (основные энергетические станции) клеток от окислительного стресса.

Медь и цинк

Образуют активный центр незаменимого антиоксидантного фермента – (Zn,Cu) – супероксиддисмутазы, играющей важную роль в прерывании свободнорадикальных каскадных реакций. Цинк входит в состав фермента, защищающего ДНК клеток от свободных радикалов.

Селен

Необходим для эффективной работы глутатионпероксидазы – одного из важнейших ферментов эндогенной антиоксидантной системы человека. Он входит в состав активного центра этого фермента.

Биофлавоноиды (кверцетин, рутин, антоцианы, ресвератрол

и др.)

Механизмы действия биофлавоноидов различны: они могут действовать как ловушка для образовавшихся свободных радикалов; подавлять образование свободных радикалов за счет непосредственного предотвращения протекания какого-либо процесса или реакции в организме (ингибирование ферментов, энзимов), способствуют выведению токсических веществ (особенно тяжелых металлов). 

Защитные соединения с антиоксидантными свойствами расположены в органеллах, внутриклеточных компонентах на всех важнейших  уровнях защиты. В целом все эти факторы нарушают равновесие между так называемым оксидантным стрессом, вызываемым активными формами кислорода и азота, и естественной защитой организма.

Перечисленные выше соединения, так называемые антиоксиданты, не дают окисляться жизненно важным компонентам тела: белкам, жирам, ДНК, РНК, – за счет собственного окисления. К ним относятся водо- и жирорастворимые витамины, каротиноиды, многие микроэлементы, специфические ферменты, полифенолы, антоцианы, флавоноиды и др. Все эти соединения характерны для растений.

Источники активных форм кислорода 

Антиоксидантная защита организма

Внутренние

Внешние

Витамины С, А, Е, В и др.

Митохондрии

Курение

Каротиноиды

Фагоциты

Радиация

Коэнзим Q10

Ксантиноксидаза

УФ-излучение

Селен, медь, цинк и др.

Пероксисомы

Загрязнение окр. среды

В составе ферментов (глутатионпероксидазы, СОД, каталазы)

Воспаление

Лекарства

Полифенолы

Реакции с Fe2  или Cu

Алкоголь

Антоцианы

Метаболизм арахидоновой кислоты

Стрессы

Флавоноиды

Старение

Кислотные дожди

Глутатион

Растворители

Мочевая кислота

Рис. 5. «Весы жизни»

Очевидно, что для сохранения здоровья в организме необходимо равновесие между процессами окисления и восстановления, то есть между оксидантами и антиоксидантами (рис. 5). В эпоху глобального экологического кризиса наш организм вышел из зоны равновесия.

Аскорбиновая кислота. МолекулаАскорбиновая кислота или витамин С является наиболее известным водорастворимым антиоксидантом. В настоящее время все исследователи единодушны в том, что низкая концентрация витамина С в тканях — это фактор риска сердечнососудистых заболеваний. Аскорбиновая кислота уменьшает концентрацию «плохих» холестеринов и увеличивает концентрацию «хороших», снимает артериальные спазмы и аритмии, предотвращает образование тромбов.

Аскорбиновая кислота играет ведущую роль в метаболизме железа в организме, восстанавливая Fe3 в Fe2 . Организм человека усваивает только двухвалентное железо (Fe2 ), а трехвалентное железо не только не усваивается, но и приносит много вреда, провоцируя реакции перекисного окисления липидов.

За 1 секунду витамин С ликвидирует 1010 молекул активного гидроксила или 107 молекул супероксидного анион-радикала кислорода. Антиоксидантом аскорбиновая кислота является потому, что она активный восстановитель, обладающий способностью «ловить» свободные радикалы.

Витамин С нейтрализует также окислители, поступающие с загрязненным воздухом (NO, свободные радикалы сигаретного дыма), редуцирует канцерогены. Наш организм не вырабатывает витамин С и не накапливает его и поэтому всецело зависит от его поступления извне.

Так или иначе, принцип антиоксидантного воздействия на организм указанных веществ одинаков. Теперь нам известно, что вещества «ловушки» свободных радикалов способны вступать в реакцию с ними и надёжно разрушать их, при этом не образуя новые источники для появления свободных радикалов.

Биофлавоноиды (флавоноиды) представляют собой нетоксические соединения растительного происхождения с выраженными антиоксидантными свойствами. Биофлавоноиды получили свое название от латинского слова flavus — желтый, так как первые флавоноиды, которые были выделены из растений, имели желтый цвет.

Спрашивается только: откуда взялись эти антиоксиданты в растениях? И ответ станет сразу ясен, если мы вспомним, в каких непростых природных условиях многим растениям приходилось существовать. За миллионы лет, смогли выжить и приспособиться только те из них, которые выработали собственную защиту от неблагоприятных условиях среды и прокисания.

Не случайно, максимальное количество природных натуральных антиоксидантов наблюдается обычно в кожуре (!) и коре (!) растений и деревьев, а также в косточках (!), где хранится генетическая информация. Так что всё исключительно логично: растения защищаются от прокисания с помощью выработки антиоксидантов, а мы, употребляя эти растения в пищу, насыщаем антиокислителями свой организм и защищаем себя от «прокисания», старения и болезней.

Считается, что наиболее эффективные соединения — биофлавоноиды, которые лучше всего препятствуют разрушению и старению организма, находятся в тех составах, которые придают растениям их выраженную пигментацию или окраску. Именно по этой причине наиболее полезными оказываются те продукты, которые имеют наиболее тёмную окраску (черника, тёмный виноград, свёкла, фиолетовые капуста и баклажаны и т.п.).

Флавоноиды способны снижать даже уровень холестерина в организме, а также тенденцию красных кровяных телец слипаться и образовывать тромбы, как впрочем и многое другое. Например доказано, что биофлавоноиды эффективно помогают снижать гипертонию и устранять разного рода аллергии.

чернослив и абрикосыДанные вещества антиоксиданты настолько важны, что получили название — витамин Р. Т.е., кроме мощного антиоксидантного действия, биофлавоноиды обладают еще и так называемой P-витаминной активностью — они способны уменьшать проницаемость стенок кровеносных сосудов. Поэтому их раньше называли витамином P (от слова permeability — проницаемость). Это их свойство обусловлено способностью стимулировать выработку коллагена — основного компонента соединительной ткани. Именно этот витамин и содержится во многих растениях в очень приличных количествах. Несколько сотен граммов (100 — 500) некоторых продуктов могут содержать дозировку витамина Р, которым можно серьёзно лечить даже ряд заболеваний сердца, сосудов, глаз и т.п.

Следует подчеркнуть, что некоторые биофлавоноиды обладают антибактериальными и фунгицидными (противогрибковыми) качествами. В ходе лабораторных и эпидемиологических исследований было доказано, что флавоноиды обладают ценными химическими, биологическими и биохимическими свойствами, важными для защиты здоровья и предупреждения заболеваний.

Отметим, что содержание биофлавоноидов в белой кожуре цитрусовых помогает уберечь витамин С от окислительного разрушения. В природе цитрусовые флавоноиды встречаются в основном в комплексе с витамином С, среди них наиболее известны: рутин, гесперидин, кверцетин (прежде назывался витамином Р).

красное вино содержит в большом количестве флавоноидыФлавоноиды в последнее время все чаще упоминаются в связи с «французским парадоксом». Так называют аномально низкий уровень сердечнососудистых заболеваний во Франции по сравнению с ее соседями — Англией и Германией. Хотя большинство французов придерживаются довольно своеобразной «диеты», почетные места в которой занимают хороший жирный кусок мяса, гусиный паштет и другие продукты с высоким содержанием холестерина, хотя французы едят в два раза больше сливочного масла и в три раза больше свиного сала, чем американцы, во Франции удивительно низкий уровень сердечнососудистых заболеваний. Причину этого феномена ученые нашли в вине. Причем в красном. Как выяснилось, красное вино содержит в большом количестве флавоноиды, которые значительно снижают вероятность образования тромбов, увеличивают содержание в крови «хорошего» холестерина — липопротеинов высокой плотности, снижают содержание в крови триглицеридов, а также «плохого» холестерина — липопротеинов низкой плотности.

Биофлавоноидный комплекс укрепляет капилляры и стенки сосудов и улучшает кровообращение, способствует заживлению ран и предотвращает образование синяков. В белых винах и крепких алкогольных напитках флавоноидов почти нет. Они содержатся в основном в кожице, мякоти и косточках красного винограда.

Причем именно во Франции имеются специальные «флавоноидные» районы, в которых производят вино, в котором особенно многих этих врагов свободных радикалов. Флавоноиды являются активными антиоксидантами, которые нейтрализуют свободные радикалы, отдавая им свои электроны.

См. дополнительно:

Катехины — органические вещества из группы флавоноидов. Антиоксидантные свойства многих растительных продуктов в значительной мере обусловлены именно содержанием катехинов. Особенно эффективно действуют катехины против свободных радикалов – пероксинитрита и радикала гидроксила, которые обуславливают повышенное кровяное давление и в настоящее время считаются одной из главных причин гипертонии.

Полезные защитные свойства катехинов могут быть показаны на примере чая. Чай содержит четыре основных компонента катехина: EC, ECg, EGC и EGCg. Эпигаллокатехин (EGC) — самый сильный антиоксидант из четырех основных чайных катехинов. Например, он в 25 сильнее, чем витамин Е и в 100 раз сильнее, чем витамин C.

Кверцетин также относится к группе флавоноидов и витаминам группы Р. Он содержится в яблоках, цитрусовых, брокколи, луке, красном сорте винограда, малине, смородине, вишне. В Германии даже производится антиоксидантный сорт пива — Anti­ Aging Bier, в рецептуру которого специально введены кверцетины.

Кверцетин применяют для профилактики и лечения нарушений мозгового кровообращения, заболеваний сердца и сосудов. Этот первоклассный чистильщик сосудов улучшает кровоток, тормозит процесс старения клеток роговицы глаза. Кверцетин препятствует развитию атеросклероза и гипертонии, обладает антиканцерогенными свойствами.

См. также:

Обозначение и виды свободных радикалов

Для обозначения свободных радикалов в России употребляется сокращение АФК, «активные формы кислорода», в Европе — ROS, reactive oxygen species (что означает в переводе то же самое). Название не совсем точное, так как свободными радикалами могут быть производные не только кислорода, но и азота, хлора, а также реактивные молекулы — например, перекись водорода.

Супероксидный радикал или супероксид анинон (O2-); гидроксильныйрадикал или гидроксил (ОН*); гидропероксильный радикал (гидродиоксид) или пероксильный радикал (HO2*);

Перекись (пероксид) водорода (H2O2); Окись азота (нитроксид радикал или нитрозил-радикал) NO* ; нитродиоксид радикал NO2* ; пероксинитрил ONOO- ; азотистая кислота HNO2 ;гипохлорит ClO* ; гипохлорная кислота HOCl; Липидные радикалы: (алкил) L* , (алкоксил)

Пероксидные радикалы (ROO*). Образуются при взаимодействии О2 с органическими радикалами. Например, липидный пероксил радикал (диоксил) LOO*. Имеет более низкую окислительную способность по сравнению с OH*, но более высокую диффузию. Прим.:

Следует не злоупотреблять производными от «пероксид» и «гидропероксид». Группа из двух связанных между собой атомов кислорода называется «диоксид». В соответствии с этим радикал ROO* рекомендуется называть «алкилдиоксилом» (RО2*). Допускается и название «алкилпероксил».

Алкоксильные радикалы (RO*). Образуются при взаимодействии с липидами и являются промежуточной формой между ROO* и OH* радикалами. Например, липидный радикал (алкоксил)

Таблица 1. Названия некоторых радикалов и молекул согласно рекомендациям Комиссии по Номенклатуре Неорганической Химии (1990)

Формула

Структурная формула

Название радикала

·O

Оксид (1-), оксид

О2

·ОО·

Диоксиген

О2·

·ОО

Диоксид (1-), супероксид, диоксид

O3

Триоксиген, озон

°O3·

·OOO

Триоксид (1-), озонид

HO·

HO· или ·OH

Гидроксил

HO2·

HOO·

Гидродиоксид, гидродиоксил

Н2O2

HOOH

Перекись водорода

RO·

RO·

Алкоксил

C2H5

CH3CH2

Этоксил

RO2·

ROO·

Алкилдиоксил

RO2H

ROOH

Апкилгидропероксид

Первичные, вторичные и третичные свободные радикалы.

Первичные свободныерадикалы постоянно образуются в процессе жизнедеятельности организма в качестве средств защиты против бактерий, вирусов, чужеродных и переродившихся (раковых) клеток. Так, фагоциты выделяют и используют свободные радикалы в качестве оружия против микроорганизмов и раковых клеток.

При этом фагоциты сначала быстро поглощают большое количество О2 (дыхательный взрыв), а затем используют его для образования активных форм кислорода. По мнению ученых, считается нормальным, если примерно 5% веществ, образовавшихся в ходе химических реакций, — это свободные радикалы.

Таблица 2. Первичные радикалы, образующиеся в нашем организме

Название

Структура

Образуется

Биологическая роль

Супероксид

·OO

НАДФН-оксидаза

Антимикробная защита

Нитроксид

·NO

NO-синтаза

Фактор расслабления сосудов

Убихинол

·Q

Дыхательная цепь митохондрий

Переносчик электронов

Вторичные радикалы, в отличие от первичных, не выполняют физиологически полезных функций. Напротив, они оказывают разрушительное действие на клеточные структуры, стремясь отнять электроны у «полноценных» молекул, вследствие чего «пострадавшая» молекула сама становится свободным радикалом (третичным), но чаще всего слабым, не способным к разрушающему действию.

Таблица 3. Вторичные радикалы

Название

Структура

Образуется в реакции

Радикал гидроксила

·OH

Fe2 HOOH → Fe3 HO ·OH
Fe2 ClO → Fe3 Cl ·OH

Липидные радикалы

LO·

LOO·

Fe2 LOOH → Fe3 HO LO·
LO· LH → LH L·
L· O→ LOO·

Именно образование вторичных радикалов (а не радикалов вообще) вызываетоксидативный стресс, ведущий к развитию патологических состояний и лежащий в основе канцерогенеза, атеросклероза, хронических воспалений и нервных дегенеративных болезней.

Таблицы антиоксидантов в растительных продуктах питания

По разнообразию соединений антиоксидантного действия и широте их биологического эффекта на здоровье человека растения являются бесспорными лидерами среди внешних неферментных источников антиоксидантов. В таблице 7 приведены лишь некоторые примеры важнейших биологически активных соединений овощей, обладающих антиоксидантным действием.

Табл. 7. Важнейшие биологически активные соединения овощей (Reddy, 1999).

Витамины

Повышение иммунитета, предупреждение рака, снижение оксидантного стресса

Все известные овощи

Флавоноиды

Антиоксидантная защита, защита от рака и кардиологических заболеваний

Все известные овощи, особенно лук репчатый

Каротиноиды

Источник витамина А, антиоксиданты, антиканцерогенное действие

Все оранжево-красные и темно-зеленые овощи

Фитостерины

Регулирование метаболизма холестерина, предупреждение атеросклероза

Соя

Аллилсульфиды

Антибактериальное, антиканцерогенное, кардиопротекторное

Все растения рода Allium (луки, чеснок)

Эфирные масла

Антибактериальное, антиканцерогенное, кардиопротекторное

Эфиромасличные культуры

Аллилгликозиды

Антиканцерогенное

Капустные культуры

Пищевые Волокна

Нормализация микрофлоры кишечника, защита от атеросклероза и рака

Все овощные культуры, соя, фасоль, бобы

Соединения Селена

Антиканцерогенное, иммуномодулирующее, антиоксидантное

Астрагалы, луковые

Соединения цинка

Нормализация обмена веществ

Многолетние луки

Проведенные в Бостонском Универститете в США исследования о качественном наличии антиоксидантов в различных продуктах питания, позволили создать две сводные таблицы содержания антиоксидантов в продуктах — они приведены ниже — рассмотрите их внимательно.

Таблица 8 — Содержание антиоксидантов в продуктах

Продукты питанияАнтиоксидантная способность / граммПродукты питанияАнтиоксидантная способность / грамм
Пять лучших ягод и фруктов:Пять лучших орехов:
Клюква94.56Пеканы179.40
Черника (дикорос)92.60Грецкий орех135.41
Чёрная слива73.39Фундук, лесной орех135.41
Слива (тип не указан)62.39Фисташки79.83
Черника (культивируемая)62.20Миндаль44.54
Пять лучших овощей:Пять лучших специй:
Маленькая красная фасоль149.21Гвоздика3144.46
Обычная красная фасоль144.13Молотая корица2675.36
Фасоль (разный цвет)123.59Душицы лист2001.29
Артишоки94.09Куркума1592.77
Чёрные бобы80.40Сушёная петрушка743.49

Таблица 9 -Антиоксиданты в 10 лучших продуктах антиоксидантных единиц на 100 грамм

Фрукты:Овощи:
Чернослив5,770Капуста1,770
Изюм2,830Шпинат1,260
Черника2,400Брюссельская капуста0,980
Ежевика2,036Ростки люцерны0,930
Земляника1,540Брокколи (цветки)0,890
Малина1,220Свёкла0,840
Слива0,949Красный перец0,710
Апельсины0,750Лук0,450
Виноград красный0,739Зерно0,400
Вишня0,670Баклажан0,390

Обратите внимание, что при равном количестве антиоксидантов мы съедаем (или можем съесть) обычно разное количество каждого продукта. Кроме того, очень важно смотреть на калорийность продуктов. К примеру, количество антиоксидантов в черносливе одно из самых больших, но и калорийность его высока — им лучше сильно не злоупотреблять, а есть вместо конфет, булочек и т.п.

Ещё раз отметим: антиоксиданты обезвреживают свободные радикалы, которые, в свою очередь, являются одной из главных причин старения и множества дегенеративных болезней.

На заметку

Ферментные антиоксиданты

  • АНТИОКСИДАНТЫ— это биологически активные вещества (БАВ), блокирующие реакции СРО (свободно-радикального окисления) и восстанавливающие окисленные соединения. Антиоксиданты бывают ферментативной природы (ферменты, продуцируемые клетками организма, в т.ч. микроорганизмами) и неферментные.
  • ФЕРМЕНТЫ(или энзимы) — это как правило белковые молекулы или молекулы РНК (рибозимы) или их комплексы, которые способны многократно ускорять химические реакции, происходящие в живых системах. 
  • АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ катализируют реакции, в результате которых токсичные свободные радикалы и перекиси превращаются в безвредные соединения. При этом сами ферменты выходят из реакции химически совершенно устойчивыми, т.е. не изменяясь.

Ферментные антиоксиданты – это ферменты, которые вырабатываются самим организмом (его клетками), а также его микробиомом (в частности, присутствующими в кишечнике пропионовокислыми бактериями).

Действие ферментов абсолютно точно зашифровано в их названии – ферменты или энзимы (от лат. fermentum, англ. ensimo — закваска и ζ?μη, zyme — дрожжи) — закваска, дрожжи, т.е. вещества играющие роль катализаторов.

Ферменты ускоряют химические реакции во многие тысячи или даже десятки тысяч раз. Они подсоединяются к участникам химических реакций, отдают им свою энергию, ускоряют эти реакции, а потом снова выходят из реакции химически совершенно не изменяясь.

Известными человеческими ферментами – антиоксидантами являются белки­-катализаторы: Супероксиддисмутаза (СОД), каталаза и глутатионпероксидазы. Они катализируют реакции, в результате которых токсичные свободные радикалы и перекиси превращаются в безвредные соединения.

  • Супероксиддисмутаза (СОД) является одним из главных ферментов антиоксидантной системы. Супероксиддисмутаза катализирует реакцию взаимодействия двух супероксидных радикалов (O2) друг с другом, превращая токсичный супероксидный радикал O2 в менее токсичную перекись водорода (H2O2) и кислород (O2): O2 O2 2H = > H2O2 O2

Поскольку перекись водорода H2O2, также является радикалом и оказывает повреждающее действие, в клетке происходит ее постоянная инактивация ферментом каталазой

  • Каталаза катализирует расщепление перекиси водорода H2O2 до молекул воды и кислорода и может разложить 44 000 молекул H2O2 в секунду.
  • Глутатионпероксидазы катализируют восстановление пероксида водорода до воды и липидных гидропероксидов в соответствующие спирты с помощью глутатиона (гамма-глутамилцистеинилглицина, GSH). Сульфгидрильная группа GSH окисляется до дисульфидной формы, отдавая электроны пероксиду водорода или гидропероксиду липида..

Ферменты кишечных бактерий. Очень важную роль в организме играют антиокислительные ферменты некоторых, присутствующих в ЖКТ, бактерий. Так,супероксиддисмутаза (СОД)икаталаза, продуцируемыепропионовокислымибактериями (ПКБ) образуют антиоксидантную пару, которая борется со свободными радикалами кислорода, не давая им возможности запустить процессы цепного окисления. Пероксидазаобезвреживает липидные перекиси, обрывая тем самым цепное перекисное окисление липидов.

Каталаза и СОД защищают клетки от экзогенных и эндогенных окислительных стрессов, нейтрализуя свободные кислородные радикалы. Ферментативные антиоксиданты супероксиддисмутаза (СОД), каталаза и пероксидаза, подуцируемые ПКБ и участвующие в нейтрализации свободных радикалов, составляют т.н. антиоксидантную ферментную систему микроорганизмов.

СОД, каталаза и пероксидазы обеспечивают более эффективную антиоксидантную защиту организма по сравнению с другими антиоксидантами.

Итак, каждая клетка человеческого организма обладает собственной ферментной антиоксидантной защитой.

Для примера предлагаем рассмотреть свойства глутатионпероксидазы:

Однако, если защита ослабевает, неплохо было бы иметь запас АОФ из других источников.

Подробнее об антиоксидантных ферментах микроорганизмов см.:

Но даже несмотря такую мощную антиоксидантную защиту, свободные радикалы всё же ещё могут оказывать достаточно разрушительное воздействие на биологические ткани и, в частности, на кожу. Причиной этого являются факторы, которые резко усиливают продукцию свободных радикалов, что и приводит к перегрузке антиоксидантной системы и окислительному стрессу (рис.

2). Однако и их можно ослабить, если возвести в разряд системы использование современных антиокислительных средств и регулярно употреблять в пищу продукты, богатые противоокислительными соединениями, в т.ч. пробиотические продукты функционального питания на основепропионовокислыхи бифидобактерийс доказанной антиоксидантной и антимутагенной активностью.

Способность некоторых пробиотических бактерий к продукции антиокислительных ферментов, делает данные микроорганизмы самыми перспективными из всех средств борьбы со свободными радикалами, в т.ч. в плане снижения геннотоксического действия ультрафиолетовых лучей и радиации.

А благодаря их антимутагенной активности, снижаются риски возникновения мутагенеза, который может быть спровоцирован свободными радикалами посредством разрушения ДНК. К тому же, многие пробиотические микроорганизмы являются продуцентами других антиоксидантных веществ — аминокислот (метионин, цистин), витаминов (ниацин (PP), С, K). О некоторых из них будет сказано ниже.

Химия халькогенов. учебное пособие

Кафедра неорганической химии
Учебные материалы по неорганической химии

[предыдущий раздел][содержание]  [следующий
раздел]

§ 10. Оксиды халькогенов.

Наиболее важными являются ди- (ЭО2) и
триоксиды (ЭО3) халькогенов. Для серы же
известен и ряд других нестабильных оксидов.
Оксид S2Oполучают пропусканием
тионилхлорида над сульфидом серебра

SOCl2 Ag2S Химия халькогенов. Учебное пособие
S2O 2AgCl.

Оксид S8O получают из H2S7 и SOCl2:

Image10.gif (617 bytes) или
окислением S8 трифторуксусной кислотой.

[предыдущий раздел][содержание]  [следующий
раздел]

§ 10.1. Диоксиды халькогенов: получение,
строение и физические свойства.

Диоксид серы

синтезируют непосредственным
сжиганием серы на воздухе или длительным отжигом
сульфидов: 4FeS2 11O2 = 2Fe2O3
8SО.Химия халькогенов. Учебное пособие

Диоксиды селена и теллура

образуются при
обработке простых веществ диоксидом азота,
концентрированной HNO3:

Se NO2Химия халькогенов. Учебное пособие  SeO2
NO

Химия халькогенов. Учебное пособие

Однако в результате такой же обработки серы
образуются производные S(VI):

SO2 NO2Химия халькогенов. Учебное пособие SO3
NO и S 6HNO3Химия халькогенов. Учебное пособие H2SO4
6NO2 2H2O.

PoO2

можно получить слабым нагреванием
(250оС) металла на воздухе.

Физические свойства диоксидов халькогенов ЭО2
представлены в табл.7. С увеличением размера
атома Э халькогена возрастает длина связи Э-О и
усиливается межмолекулярное взаимодействие: при
стандартных условиях SО2 — газ, а SеО2 ,
TeО2 и РоО2твердые вещества.

Диоксид серы SО2 — бесцветный газ с резким
запахом, угнетающе действующий на растения.
Молекула SО2 изоэлектронна молекуле озона и
имеет угловую форму: валентный угол O- S- O равен 119о.
Кратность связи S- O составляет 1.5.

Таблица 7.Свойства диоксидов ЭО2
.

Наличие неподеленной электронной пары
(электронной плотности) вблизи атома серы
объясняет полярность и высокую реакционную
способность молекулы SО2.

Увеличение размера атомов в ряду S- Se- Te- Po
отражается в строении твердых диоксидов.
Кристалл диоксида серы содержит дискретные
молекулы SО2. Твердый SеО2 построен из
бесконечных цепочек, в которых атомы Sе окружены
тремя атомами О в виде пирамиды { SeO3} с
концевым атомом кислорода. В двух полиморфных
модификациях Химия халькогенов. Учебное пособие — и  Химия халькогенов. Учебное пособие — и  Химия халькогенов. Учебное пособие -TeO2 содержатся
группы {ТeO4 } типа искаженных тригональных
бипирамид, соединенные ребрами или вершинами. TeО2
и особенно РоО2 со структурой типа CaF2
по существу ионные соединения.

С ростом радиуса увеличиваются и
координационные числа атомов халькогенов в
диоксидах от 2 (SО2) до 3 (SеО2), 4 (TeО2)
и 8 (РоО2).

[предыдущий раздел][содержание]  [следующий
раздел]

§ 10.2. Химические свойства диоксидов ЭО2

.

2 хорошо растворяется в воде (39.3 объема в
1 объеме Н2О при 20оС, то есть около 10%
по массе) с образованием гидратов SО2.
nH2O. Раствор имеет кислую реакцию, но в
индивидуальном виде H2SO3 не выделена
из-за ее термодинамической неустойчивости.

Твердый диоксид селена также хорошо растворим
в воде, и при этом образуется селенистая кислота
SeO2 H2O = H2SeO3. TeО2 и
РоО2 в воде не растворяются в силу высокой
энергии кристаллической решетки. В щелочной
среде TeО2 образует теллуриты металлов TeО2
2OH Химия халькогенов. Учебное пособиеХимия халькогенов. Учебное пособиеХимия халькогенов. Учебное пособие H2O. TeО2 легко
растворяется в разбавленной HCl:  TeO2 6HCl Химия халькогенов. Учебное пособие H2TeCl6 2H2O.
Аналогичные соединения известны и у других
элементов: H2PbCl6, H2TiCl6, H2PtCl6.

РоО2 с щелочами взаимодействует лишь при
сплавлении, а в реакциях с кислотами проявляет
основные свойства: РоО2 2H2SO4Химия халькогенов. Учебное пособие Po(SO4)2 2 H2O
.

Восстановительные свойства SО2 обусловлены
присутствием в его молекуле неподеленной
электронной пары (см. § 10.1). SО2
взаимодействует с окислителями различной силы
(свободные галогены, хлорная, бромная и иодная
вода; растворы KMnO4, H2SeO3 и др.),
образуя различные производные S(VI):

I2 SO2 2H2O = 2HI H2SO4 ,

Химия халькогенов. Учебное пособие

H2SeO3 2SO2 H2O Химия халькогенов. Учебное пособие SeХимия халькогенов. Учебное пособие SeХимия халькогенов. Учебное пособие 2H2SO4 .

Реакция с F2 начинается около 200оС с
образованием SF6: SO2 5F2Химия халькогенов. Учебное пособие SF6 2ОF2. При
повышении температуры (300-500оС) протекает
вторичный процесс: 2SO2 2OF2Химия халькогенов. Учебное пособие SO2F2 SOF2.
В зависимости от соотношений реагентов возможно
образование ряда оксофторидов серы: SOF2, SOF4
и SF5OF.

Диоксид серы фотохимически реагирует с Cl2:
SO2 Cl2 hnu.lc.gif (53 bytes)Химия халькогенов. Учебное пособие SO2Cl2.
Первичным процессом служит фотохимическая
диссоциация молекулы Cl2 на два радикала Cl.
.

Важнейший процесс для химической
промышленности и экологии — окисление SO2кислородом
до SO3: SO2 1/2O2Химия халькогенов. Учебное пособие SO3, в технике осуществляется
при повышенной температуре с использованием
катализатора V2O5 К2O.

При отсутствии воды выше 210оС диоксид
серы реагирует с NO2 с образованием
нитрозилдисерной кислоты (NO)2S2O7:

2NO2Химия халькогенов. Учебное пособие 2NO
О2 ,

2SO2 О2Химия халькогенов. Учебное пособие
2SO3,

2SO3 NO2 NO Химия халькогенов. Учебное пособие (NO)2S2O7.

В присутствии следов воды на стенках колбы
обнаруживаются Н2SO4 и NOНSO4:

3NO2 2SO2 H2O Химия халькогенов. Учебное пособие 2NOHSO4 NO .

Нитрозилсерная кислота разлагается : 2NOHSO4
Н2О Химия халькогенов. Учебное пособие 2H2SO4
NO NO2. Ранее этот процесс использовался
для получения серной кислоты.

При взаимодействии с более слабыми
окислителями SО2 может окисляться до других
степеней окисления. Например, при пропускании SО2
через взвесь MnO2 в воде

2SO2 MnO2 = MnS2O6 ,

образуется дитионат MnS2O6,
производное серы(V).

Окислительные свойства SО2 проявляются
при взаимодействии с сильными восстановителями,
например, H2S : 2 H2S(г)2(г)
=3SХимия халькогенов. Учебное пособие 2H2O(г).
С этим процессом связано образование свободной
серы при вулканических процессах.

Взвесь пыли металлического цинка в воде
восстанавливает SO2 до производных серы (III) —
дитионитов и дитионистой кислоты: Zn 2SO2 = ZnS2O4
или

2NaHSO3 SO2 Zn = Химия халькогенов. Учебное пособиеZnSO3 Na2S2O4 H2O.

Наличие неподеленной электронной пары в
молекуле SO2 обусловливает не только
восстановительные, но и комплексообразующие
свойства, в частности, образование гидратов.

Молекула SO2 служит нейтральным лигандом в
многочисленных комплексах с переходными
металлами, например:

[Fe2(CO)8(mu.lc.gif (62 bytes) — SO2)], [{ Fe(C5H5)(CO)2}
2
SO2] и [RuCl(NH3)4(SO2)]Cl.

Их образование протекает по
донорно-акцепторному механизму, при этом
молекула SO2 может присоединяться
(координироваться) к атому металла через атом
серы или атом кислорода и действовать как
концевой (однодентатный) или мостиковый
(бидентатный) лиганды.

Диоксид SеO2 менее термодинамически
стабилен, чем SO2 и ТеO2. Он легко
восстанавливается аммиаком, гидразином, водным
раствором SO2 до красного Sе.

Сравнить восстановительные свойства SeO2 и
TeO2, более слабые по сравнению с SO2,
можно с помощью диаграммы Фроста (см. § 11).

РоО2 легко растворяется в
галогеноводородных кислотах НХ, образуя соли РоХ4
, и не участвует в
окислительно-восстановительных реакциях с НХ.

[предыдущий раздел][содержание]  [следующий
раздел]

§ 10.3. Получение и свойства триоксидов
ЭО3

.

Среди триоксидов ЭО3наиболее важен триоксид
серы
3, который производится
каталитическим окислением SO2 при 500оС
для получения H2SO4. Он выделяется
также при термическом распаде сульфатов
металлов: Химия халькогенов. Учебное пособие или
дисульфатов: Химия халькогенов. Учебное пособие. При этом
3 частично диссоциирует на SО2 и О2.
В лаборатории чистый SО3 получают
пропусканием его над P2O5.
Образующийся продукт присоединения (аддукт) P2O5.3 при нагревании выделяет чистый SО3.

Кристаллический триоксид SО3 плавится при
16оС. Мономерная газообразная молекула SО3
имеет форму симметричного плоского треугольника
с длиной связи S- O  1.43Химия халькогенов. Учебное пособие
и не обладает дипольным моментом. Различные
полиморфные модификации твердого оксида SО3построены
из тетраэдров SО4 (рис.6).

Рис.6. Строение газообразной молекулы SO3 (a)
и конденсированного тримера S3O9 (б).

Они связаны общими вершинами в циклические
тримеры S3О9, напоминающие
циклические метаполифосфаты и силикаты, или
бесконечные спиральные цепи.

Триоксид SО3 — одно из самых
реакционноспособных соединений. Проявляет
окислительные свойства. Серой и углеродом SО3
восстанавливается до SO2: 2SO3 C Химия халькогенов. Учебное пособие  2SO2 CO2.
Выше 500оС SО3 восстанавливается
моноксидом СО: SО3 СО Химия халькогенов. Учебное пособие SO2 СО2 . Сульфидами металлов SО3
восстанавливается до SО2 или свободной
серы.

Особенности взаимодействия SО3 с
галогеноводородами связаны с ростом
восстановительных свойств в ряду HCl- HBr- HI.
Окислительные свойства SО3 усиливаются с
температурой. При нагревании SО3 реагирует
с газообразным HCl,образуя хлорсерную
кислоту HSO3Cl. При дальнейшем повышении
температуры HCl восстанавливает SО3 до SO2
с одновременным выделением Cl2. При
взаимодействии с HBr триоксид серы уже при 0оС
восстанавливается до SO2: 2SO3 2HBrХимия халькогенов. Учебное пособие SO2 Br2 Н2SO4.
В жидком HI при -51оС немедленно выделяет I2,
а SO3 восстанавливается до Н2 S.

Взаимодействие SО3 с газообразным Н2S
протекает с образованием SO2, Н2О, S. Но
при ~ — 78оС получается твердый аддукт SO3.Н2S — изомер тиосерной кислоты. При
проведении этой реакции в сухом эфире образуется
свободная тиосерная кислота: Химия халькогенов. Учебное пособие. SО3 действует как сильнейшая
кислота Льюиса, образуя с оксидами металлов
соответствующие сульфаты, например, Fe2O3
3SO3Химия халькогенов. Учебное пособие Fe2(SO4)3
.

При 1700С SО3 с газообразным F2
образует пероксодисульфурилдифторид: 2SO3
F2Химия халькогенов. Учебное пособие S2O6F2.

SеО3 получают дегидратацией селеновой
кислоты при 150оС с помощью фосфорного
ангидрида с последующей отгонкой SеО3 в
вакууме. TeО3 синтезируют дегидратацией
ортотеллуровой кислоты H6TeO6 при 350оС.SеО3и TeО3 при нагревании легко
отщепляют кислород и образуют диоксиды. SеО3 хорошо
растворяется в воде с образованием Н2SеО4.
Твердый SeO3 состоит из тетраэдров Химия халькогенов. Учебное пособие, объединенных в
циклические тетрамеры Химия халькогенов. Учебное пособие.
Твердый триоксид теллура построен из октаэдров
ТеО6, объединенных общими вершинами в цепи.
В противоположность SО3 и SеО3, ТеО3
водой гидратируется слабо.

SеО3 обладает сильными окислительными
свойствами, окисляя охлажденную соляную кислоту:
SеО3 2HCl Химия халькогенов. Учебное пособие H2SeO3
Химия халькогенов. Учебное пособиеCl2,  фосфор
до Р2О5. SеО3 с органическими
веществами взрывается.

Окислительные свойства триоксида теллура
выражены гораздо слабее, он вытесняет хлор из
соляной кислоты только при нагревании.

[предыдущий раздел][содержание]  [следующий
раздел]


Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий