В химии донор электронов — это химическое вещество , которое переносит электроны в другое соединение. Это восстановитель , который, благодаря своей способности отдавать электроны, сам окисляется в этом процессе. Устаревшее определение приравнивало донора электронов к основанию Льюиса . [1]
В отличие от традиционных восстановителей, перенос электронов от донора к акцептору электронов может быть только частичным. Электрон не переносится полностью, что приводит к электронному резонансу между донором и акцептором. Это приводит к образованию комплексов с переносом заряда , в которых компоненты в значительной степени сохраняют свою химическую идентичность. Электронодонорная способность молекулы-донора измеряется ее потенциалом ионизации , который представляет собой энергию, необходимую для удаления электрона с наивысшей занятой молекулярной орбитали ( HOMO ).
Общий энергетический баланс (ΔE), т.е. энергия, полученная или потерянная при переносе электронов донором-акцептором, определяется разницей между сродством к электрону акцептора (A) и потенциалом ионизации (I):
Доноры электронов являются компонентами многих устройств, таких как органические фотоэлектрические устройства. Типичные доноры электронов подвергаются обратимому окислительно-восстановительному процессу , поэтому они могут служить электронными реле. Триариламины являются типичными донорами. [3]
НАДН является примером естественного донора электронов. [4] Аскорбиновая кислота является еще одним примером. Это водорастворимый антиоксидант . [5]
В биологии доноры электронов высвобождают электрон во время клеточного дыхания , что приводит к высвобождению энергии . Микроорганизмы , такие как бактерии , получают энергию в процессах переноса электронов. С помощью своего клеточного аппарата микроорганизм собирает энергию для своего использования. Конечным результатом этого процесса ( цепь переноса электронов ) является передача электрона акцептору электронов. Нефтяные углеводороды , менее хлорированные растворители, такие как винилхлорид , органическое вещество почвы и восстановленные неорганические соединения — все это соединения, которые могут выступать в качестве доноров электронов. Эти реакции представляют интерес не только потому, что они позволяют организмам получать энергию, но и потому, что они участвуют в естественной биодеградации органических загрязнителей. Когда специалисты по очистке используют контролируемое естественное затухание для очистки загрязненных участков, биодеградация является одним из основных способствующих процессов.
