Hydroxyl (tên Việt hóa Hiđroxyl) trong hóa học là sự kết hợp của một nguyên tử oxy với một nguyên tử hydro bằng liên kết cộng hóa trị. Các dạng tồn tại của nó là nhóm hydroxyl trong các hợp chất hữu cơ, gốc hydroxyl tự do cũng như dạng ion hydroxyl gọi là hydroxide. Khi nguyên tử oxy liên kết với phần thế có kích thước lớn thì nhóm hydroxyl được gọi là một nhóm chức.
Bài cụ thể : Hydroxide
Thuật ngữ nhóm hiđroxyl được sử dụng để chỉ một nhóm chức là -OH khi nó là một nhóm thay thế trong các hợp chất hữu cơ.Các phân tử hữu cơ chứa nhóm hiđroxyl được gọi là rượu, trong đó các rượu đơn giản nhất có công thức CnH2n+1-OH) ví dụ như CH3OH (mêtanol), C2H5OH (êtanol).
Gốc hydroxyl tự do[sửa|sửa mã nguồn]
Quỹ đạo phân tử của gốc hydroxyl với điện tử không bắt cặp
Gốc hydroxyl (•OH) tự do là một gốc tự do có khả năng tham gia phản ứng rất cao và vì thế nó chỉ tồn tại trong thời gian rất ngắn, tuy nhiên, nó tạo thành một phần quan trọng của hóa học về gốc. Phần lớn các gốc hydroxyl tự do đáng lưu ý đến đều được sinh ra từ sự phân hủy của các perôxít (ROOH), hay trong hóa học khí quyển, bằng phản ứng của nguyên tử oxy đang tồn tại với nước. Nó cũng là một gốc quan trọng được hình thành trong bức xạ hóa học, do nó dẫn tới sự hình thành của perôxít hiđrô và oxy, điều này dẫn tới sự gia tăng của quá trình ăn mòn và cracking ứng suất ăn mòn (SCC) trong các hệ thống làm lạnh liên quan tới các môi trường phóng xạ.
Trong tổng hợp hữu cơ, các gốc hydroxyl chủ yếu được sinh ra nhờ sự quang phân của 1-Hiđroxy-2(1H)-pyridinethion.
Tầm quan trọng trong khí quyển[sửa|sửa mã nguồn]
Các gốc hydroxyl thường thì được coi là ” chất tẩy rửa ” của tầng đối lưu do nó phản ứng với nhiều chất gây ô nhiễm không khí, thường thì đóng vai trò của bước tiên phong trong việc vô hiệu những chất này. Phản ứng tiên phong của nó với nhiều hợp chất hữu cơ dễ bay hơi ( VOC ) là vô hiệu nguyên tử hiđrô để tạo ra nước và gốc ankyl ( R • ) .
- OH + RH → H2O + R•
Gốc ankyl thông thường sẽ phản ứng nhanh chóng với oxy để tạo ra gốc peroxy.
- R• + O2 → RO2
Sự diệt trừ của gốc này trong tầng đối lưu phụ thuộc vào vào nhiều yếu tố, như cường độ chiếu sáng từ Mặt Trời, độ ô nhiễm trong khí quyển và thực chất của gốc ankyl đã tạo ra nó .
Tầm quan trọng sinh học[sửa|sửa mã nguồn]
Gốc hydroxyl tự do có chu kỳ bán rã trong cơ thể sống (in vivo) rất ngắn, chỉ khoảng 10−9 s và có khả năng phản ứng cao. Điều này làm cho nó là một chất rất nguy hiểm trong cơ thể sinh vật. Không giống như superoxide, là chất có khả năng bị khử độc bằng enzym superoxide dismutaza (SOD), gốc hydroxyl không thể loại bỏ bằng các phản ứng theo cơ chế enzym, do điều này đòi hỏi sự khuếch tán của nó trong hệ thống hoạt hóa enzym. Do sự khuếch tán là chậm hơn nhiều so với chu kỳ bán rã của gốc này nên nó sẽ phản ứng với bất kỳ hợp chất nào có khả năng oxy hóa nằm xung quanh nó. Điều này làm cho nó có thể gây tổn hại gần như mọi kiểu phân tử lớn: các cacbohyđrat, các axít nucleic (gây ra đột biến), các lipid (perôxít hóa lipid) và các amino acid (chẳng hạn chuyển hóa phenylalanin thành m-tyrosin và o-tyrosin). Biện pháp duy nhất để bảo vệ các cấu trúc tế bào quan trọng là sử dụng các chất chống oxy hóa như glutathion và các hệ thống sửa chữa có hiệu quả.
