单线态氧,即激发态氧分子。基态氧原子(三线态氧分子)被激发后,原本两个2pπ*轨道中两个自旋平行的电子,既可以同时占据一个2pπ*轨道,自旋相反,也可以分别占据两个2pπ*轨道,自旋相反。两种激发态,S=0,2S+1=1,即他们的自旋多重性均为1,是单重态(分别用1Δg和1Σg+表示)。因此,激发态氧分子又称为单线态氧1O2。
定义
编辑电子态 | π*2p 轨道电子排布 | 符号 | 高出基态的能量/kJ·mol-1 |
第二激发态(单线态) | ↑ ↓ | 154.8 | |
第一激发态(单线态) | ↑ ↓ | 92.0 | |
基态(三线态) | ↑ ↑ | 0 |
寿命
编辑单线态氧的寿命与其所处环境密切相关,在气体环境室温下,可达到1小时以上(有报道为72 分钟),而在溶液不同溶液中寿命不同。
单线态氧在不同溶剂中的寿命:
溶剂 | |
水 | 2 |
乙醇 | 10 |
环己烷 | 16 |
正丁醇 | 19 |
重水 | 20 (32) |
苯 | 24 |
丙酮 | 25 |
重氢丙酮 | 25 |
乙腈 | 30 |
吡啶 | 33 |
叔丁醇 | 34 |
氯仿 | 60 |
二硫化碳 | 200 |
六氟苯 | 600 |
四氯化碳 | 700 |
氟利昂Ⅱ( ) | 1000 |
制备
编辑基态氧分子吸收光直接产生
是不可能的,跃迁高度禁阻。可以通过光敏化法、微波放电法和化学方法得到。
1.光敏化法就是在光敏化剂作用下对基态氧进行辐照。常用的光敏化剂是一种荧光性染料(如荧光黄、亚甲基蓝、叶绿素等),可表示为:
2.化学反应制备:
有关反应
编辑1.主要是1,2-、1,3-及1,4-烯烃的加成:
2.
在体内会不断生成与猝灭,并且在多种生理及病理过程中起作用(包括好的和坏的)。例如,在染料光敏化氧化条件下,各种生物成分(蛋白质、氨基酸、核酸等)很容易与氧反应而使有机体损坏,如在动物和人体中会引起蛋白质光氧化疾病等。
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