Реакция Габера — Вейса

Реакция Габера-Вейса генерирует •OH (гидроксил-радикал) из H₂O₂ (пероксида водорода) и супероксида (•O₂⁻). Реакция может возникать в клетке и вызывать окислительный стресс. Реакция проходит довольно медленно, однако катализируется ионами железа. Первая стадия каталитического цикла включает восстановление Fe³⁺:

Fe³⁺ + •O₂⁻ → Fe²⁺ + O₂

Вторая стадия:

Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + OH⁻ + •OH

Общая реакция (Fe - катализатор):

•O₂⁻ + H₂O₂ → •OH + HO⁻ + O₂

Реакция названа в честь Фрица Габера и его студента Йозефа Вейса.

История

В 1931 году немецкий химик, лауреат Нобелевской премии по химии Фриц Габер и его студент Йозеф Вайс) описали цепную реакцию, ставшую известной как цикл Габера-Вайсса:

• (1) HO^• + H₂O₂ → H₂O + O₂^•- + H⁺
• (2) O₂^•- + H⁺ + H₂O₂ → O₂ + HO^• + H₂O

Однако в 1947 году Джордж показал, что реакция между супероксидом и перекисью водорода (2) несущественна по сравнению с быстрой реакцией дисмутации супероксида:

• (3) O₂^•- + H₂O₂ → OH⁻ + HO^• + O₂

В 1949 году Вайс принял эти доводы, и реакция Габера—Вайса надолго была забыта. В 1970 году Бошамп и Фридович воскресили забытую реакцию для объяснения токсического эффекта супероксида. Однако в 1970-е годы несколько лабораторий показали, что константа скорости этой реакции — порядка 1 M^-1с^-1 или даже меньше, что подтвердило предыдущие выводы Джорджа. Реакция между супероксидом и перекисью водорода была вновь отброшена как незначительная, а токсичность супероксида объяснялась реакцией Фентона:

• (4) Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + HO^- + HO^•

В 1994 году Кан и Кэша вновь вернулись к реакции Габера-Вайса с предположением о образовании синглетного кислорода. В настоящее время токсический эффект супероксида объясняется реакцией Фентона.

Ссылки

• Koppenol, W.H. The Haber-Weiss cycle – 70 years later (неопр.) // Redox Report. — 2001. — Т. 6, № 4. — С. 229—234. — doi:10.1179/135100001101536373.
• Haber F., Weiss J. On the catalysis of hydroperoxide. (англ.) // Naturwissenschaften : journal. — 1932. — Vol. 20. — P. 948—950.