Синглетный кислород
Cтраница 3
Синглетный кислород поступает в резонатор лазера. К сожалению, синглетный кислород слишком долго находится в состоянии электронного возбуждения. Синглетный кислород хорошо передает свою энергию атомному иоду, а тот в свою очередь испускает эту энергию в виде когерентного лазерного излучения. [31]
Синглетный кислород поступает в резонатор лазера. К сожалению, синглетный кислород слишком долго находится в состоянии электронного возбуждения. Синглетный кислород хорошо передает свою энергию атомному иоду, а тот в свою очередь испускает эту энергию в виде когерентного лазерного излучения. К числу наиболее распространенных химических лазеров относятся следующие: На СУНС. [32]
Фотодинамическая гибель бактерий наблюдается при наличии света, кислорода, а также эндогенного или экзогенного фотосенсибилизатора. Свет поглощается сенсибилизирующим пигментом, который подвергается межсистемным превращениям и переходит в более долгоживущее, но все еще высокоэнергетическое триплетное состояние. Образовавшийся синглетный кислород может окислить любую подходящую акцепторную молекулу, например молекулу ненасыщенной жирной кислоты. При этом образуются перекиси, которые могут вызвать обширные, а иногда и летальные повреждения чувствительных внутриклеточных процессов. [33]
Важнейшая из реакций указанного типа - легко осуществляющаяся как фотохимически, так и термически реакция Дильса - Альдера. С гетероаналогами дие-иов ( а р-ненасыщенными альдегидами, а р-ненасыщенными ке-тонами, азинами и др.) получают шестичленные гетероциклы. Вместо олефина ( диенофила) может участвовать, например, синглетный кислород; тогда в результате реакции образуются шестичленные циклические пероксиды. [34]
Несмотря на внешнее сходство с автоокислением, это совершенно другая реакция, так как она всегда на 100 %, сопровождается аллильной перегруппировкой. Реагентом здесь служит кислород не в основном триплетном состоянии, а в возбужденном синглетном состоянии [187] ( в котором все электроны спарены), и роль фотосенсибилизации заключается в переводе кислорода в это синглетное состояние. Независимо от того, каким путем генерирован кислород, он реагирует с оле-финами одинаковым образом [191]; это свидетельствует о том, что в фотохимической реакции реагирующей частицей является именно синглетный кислород, а не некий гипотетический комплекс между триплетным кислородом и фотосенсибилизатором, как предполагалось ранее. [35]
Образование ассоциатов родамина 6G влечет за собой изменение скоростей внутримолекулярной релаксации в молекулах красителей. Важным является увеличение ( примерно в 20 раз по сравнению с мономерами) квантового выхода в триплетное состояние. Облучение таких растворов сопровождается эффективной генерацией синглетного кислорода. По-видимому, химически активный синглетный кислород [4] оказывает деструктивное действие на НК. Доминирующим процессом модификации становится разрезание макромолекул на фрагменты. [37]
Фотодинамическая терапия ( ФДТ) используется при удаления опухолей, доступных для облучения светом. ФДТ основана на применении локализующихся в опухолях фотосенсибилизаторов, повышающих чувствительность тканей при их последующем облучении видимым светом. Часто в качестве фотосенсибилизаторов при ФДТ используют производные гематопорфирина, которые поглощают свет в красной области спектра и обладают свойством избирательно накапливаться в злокачественных образованиях. При освещении фотосенсибилизаторы продуцируют активные формы кислорода ( наиболее эффективно синглетный кислород), способные повреждать биосубстрат вблизи места локализации фотосенсибилизатора без нарушения нормальной ткани. [38]
Молекула хлорофилла, поглотившая свет, быстро ( 10 - 12 с) переносит энергию синглетного возбужденного состояния в реакционный центр. Из 104 поглощенных квантов света приблизительно 4 приводят к переходу молекулы хлорофилла в возбужденное триплетное состояние. Возникает возможность фотодинамического поражения. Каротиноиды могут участвовать в трех защитных реакциях: 1) непосредственно тушить триплетное состояние хлорофилла, переводя его в основное состояние ( рис. 88, А); возникающая при этом триплетная молекула каротиноида отдает избыточную энергию в виде тепла и возвращается в основное состояние; 2) трип-летный хлорофилл не гасится каротиноидами; происходит его взаимодействие с 02, переводящее последний в возбужденное синглетное состояние; синглетный кислород гасится каротиноидами ( рис. 88, Б); 3) синглетный кислород, не подвергшийся гашению каротиноидами по физическому механизму, может взаимодействовать с ними в химической реакции, приводящей к окислению каротиноидов. [39]
Молекула хлорофилла, поглотившая свет, быстро ( 10 - 12 с) переносит энергию синглетного возбужденного состояния в реакционный центр. Из 104 поглощенных квантов света приблизительно 4 приводят к переходу молекулы хлорофилла в возбужденное триплетное состояние. Возникает возможность фотодинамического поражения. Каротиноиды могут участвовать в трех защитных реакциях: 1) непосредственно тушить триплетное состояние хлорофилла, переводя его в основное состояние ( рис. 88, А); возникающая при этом триплетная молекула каротиноида отдает избыточную энергию в виде тепла и возвращается в основное состояние; 2) трип-летный хлорофилл не гасится каротиноидами; происходит его взаимодействие с 02, переводящее последний в возбужденное синглетное состояние; синглетный кислород гасится каротиноидами ( рис. 88, Б); 3) синглетный кислород, не подвергшийся гашению каротиноидами по физическому механизму, может взаимодействовать с ними в химической реакции, приводящей к окислению каротиноидов. [40]
Продуцируемые растениями семейства сложноцветных битиофены являются мощными токсинами для личинок членистоногих и нематод. Он синтезируется бархатцами ( Tagetes) - родом растений, многие виды которого повсеместно используются в декоративном цветоводстве. Ди - и тритиофеновые соединения являются фотоак-тивируемыми токсинами. Под действием света они переходят в возбужденное состояние, энергия которого затем переносится на молекулу кислорода, переводя его в синглетную форму. А синглетный кислород агрессивно атакует жизненно важные биополимеры клеток. [41]
Таким образом, данная реакция цепная, и в ней есть акт, дающий неравновесно возбужденные продукты, но она протекает с недостаточной скоростью. Поэтому для создания высокоэффективного химического лазера следует выполнить одновременно несколько условий, а именно: реакция, лежащая в основе такого лазера, должна быть быстрой, идти по цепному механизму н должна приводить к образованию неравновесных возбужденных молекул, колебательная энергия которых значительно превышает энергию поступательного и вращательного движений. Идея использования быстрых цепных реакций была выдвинута впервые советскими учеными. В настоящее время широкое применение нашли цепные реакции водорода или дейтерия с фтором, в результате которых образуются возбужденные молекулы HF или DF с неравновесным распределением энергии по колебательным степеням свободы. Излучение генерируется благодаря колебательным переходам в этих молекулах. Длина волны X излучения для HF составляет 2 7 - 3 2 мкм, а для DF - 3 7 - 4 4 мкм. При добавлении оксида углерода ( IV) к смеси дейтерия и фтора молекулы С02 забирают энергию у молекул DF и переизлучают ее а области 10 мкм. Сравнительно недавно в США был создан химический лазер, излучение в котором составляет 1 3 мкм. В его основу положена реакция молекулярного хлора с пероксидом водорода. Дело в том, что в растворе пероксид водорода диссоциирует на ионы Н и НОа -, которые активно реагируют с молекулами хлора. При этом взаимодействии возникает возбужденная моле кула кислорода. Это так называемый синглетный кислород, в молекуле которого возбуждены не колебания, а долго живущие электронные состояния. [42]
Впервые химический лазер, основанный на реакции между водородом и хлором, был разработан американскими исследователями. Таким образом, данная реакция цепная, и в ней есть акт, дающий неравновесно возбужденные продукты, но она протекает с недостаточной скоростью. Поэтому для создания высокоэффективного химического лазера следует выполнить одновременно несколько условий, а именно: реакция, лежащая в основе такого лазера, должна быть быстрой, идти по цепному механизму н должна приводить к образованию неравновесных возбужденных молекул, колебательная энергия которых значительно превышает энергию поступательного и вращательного движений. Идея использования быстрых цепных реакций была выдвинута впервые советскими учеными. В настоящее время широкое применение нашли цепные реакции водорода или дейтерия с фтором, в результате которых образуются возбужденные молекулы HF или DF с неравновесным распределением энергии по колебательным степеням свободы. Излучение генерируется благодаря колебательным переходам в этих молекулах. Длина волны X излучения для HF составляет 2 7 - 3 2 мкм, а для DF - 3 7 - 4 4 мкм. При добавлении оксида углерода ( IV) к смеси дейтерия и фтора молекулы С02 забирают энергию у молекул DF и переизлучают ее а области 10 мкм. Сравнительно недавно в США был создан химический лазер, излучение в котором составляет 1 3 мкм. В его основу положена реакция молекулярного хлора с пероксидом водорода. Дело в том, что в растворе пероксид водорода диссоциирует на ионы Н и НО2 -, которые активно реагируют с молекулами хлора. При этом взаимодействии возникает возбужденная молекула кислорода. Это так называемый синглетный кислород, в молекуле которого возбуждены не колебания, а долго живущие электронные состояния. [43]
Впервые химический лазер, основанный на реакции между водородом и хлором, был разработан американскими исследователями. Таким образом, данная реакция цепная, и в ней есть акт, дающий неравновесно возбужденные продукты, но она протекает с недостаточной скоростью. Поэтому для создания высокоэффективного химического лазера следует выполнить одновременно несколько условий, а именно: реакция, лежащая в основе такого лазера, должна быть быстрой, идти по цепному механизму н должна приводить к образованию неравновесных возбужденных молекул, колебательная энергия которых значительно превышает энергию поступательного и вращательного движений. Идея использования быстрых цепных реакций была выдвинута впервые советскими учеными. В настоящее время широкое применение нашли цепные реакции водорода или дейтерия с фтором, в результате которых образуются возбужденные молекулы HF или DF с неравновесным распределением энергии по колебательным степеням свободы. Излучение генерируется благодаря колебательным переходам в этих молекулах. Длина волны X излучения для HF составляет 2 7 - 3 2 мкм, а для DF - 3 7 - 4 4 мкм. При добавлении оксида углерода ( IV) к смеси дейтерия и фтора молекулы С02 забирают энергию у молекул DF и переизлучают ее а области 10 мкм. Сравнительно недавно в США был создан химический лазер, излучение в котором составляет 1 3 мкм. В его основу положена реакция молекулярного хлора с пероксидом водорода. Дело в том, что в растворе пероксид водорода диссоциирует на ионы Н и НОз -, которые активно реагируют с молекулами хлора. При этом взаимодействии возникает возбужденная моле кула кислорода. Это так называемый синглетный кислород, в молекуле которого возбуждены не колебания, а долго живущие электронные состояния. [44]
Страницы: 1 2 3