Descobertas surpreendentes sobre a química dos radicais hidroxilo em BESSY II
Um truque inteligente fornece informações surpreendentes sobre o percurso da reação
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Como é que os radicais se formam em soluções aquosas quando expostos à luz UV? Esta questão é importante para a investigação no domínio da saúde e da proteção do ambiente, por exemplo, no que diz respeito à fertilização excessiva das massas de água pela agricultura intensiva. Uma equipa do BESSY II desenvolveu agora um novo método de investigação dos radicais hidroxilo em solução. Através de um truque inteligente, os cientistas obtiveram informações surpreendentes sobre a via de reação.
Os radicais hidroxilo (OH-) encontram-se em todo o lado, desde a troposfera até às células do corpo humano. Aí, causam stress oxidativo e aceleram o processo de envelhecimento. Estão também cada vez mais presentes nos rios e lagos, onde são formados pela fotólise dos óxidos de azoto que entraram na água a partir de solos excessivamente fertilizados. Quando a radiação UV da luz solar incide sobre os óxidos de azoto, são gerados radicais hidroxilo e uma série de outros radicais. A química destes radicais é extremamente difícil de caraterizar com precisão, uma vez que reagem muito rapidamente
Uma equipa dirigida pelo Professor Alexander Föhlisch do HZB investigou a química dos radicais hidroxilo formados a partir de óxidos de azoto na água, utilizando a espetroscopia de absorção de raios X na fonte de raios X BESSY II.
Trabalhamos com uma célula de amostragem de jato líquido, na qual podemos estudar moléculas em solução em condições altamente realistas. Isto só é possível no BESSY II", afirma Leo Cordsmeier, o primeiro autor do estudo. Os cientistas exploraram o facto de certas moléculas poderem "capturar" radicais. A molécula TEMPO é conhecida como um captador de radicais, tanto para os radicais de carbono como para os de óxido de azoto. Utilizamos aqui a TEMPO como uma espécie de truque", explica Cordsmeier. Serve aqui como um "sensor" porque esta molécula está diretamente envolvida na reação e pode ser detectada muito facilmente na nossa experiência. Isto permite-nos analisar diretamente a reação dos radicais OH".
Desta forma, puderam observar, passo a passo, como os radicais se formam em soluções aquosas contendo óxidos de azoto quando irradiados com luz UV e como são ligados pelo TEMPO. Conseguiram também medir um estado intermédio inesperado, o que permitiu reconstituir com precisão a via de reação. Os resultados mostram que o protão do radical hidroxilo é o primeiro a reagir com o TEMPO. Para a eliminação dos radicais hidroxilo pelo TEMPO, mostramos que o mecanismo não se processa através de um estado intermédio ligado entre as duas moléculas, como tem sido proposto na literatura, mas sim através de uma transferência de electrões. Trata-se de uma descoberta surpreendente", afirma Alexander Föhlisch. Este estudo permitiu à sua equipa desenvolver um novo método para investigar radicais em solução, permitindo-lhes observar seletivamente onde se quebram as ligações e se formam novas.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Leo Cordsmeier, Wagner Ribeiro da Silva Neto, Mattis Fondell, Rolf Mitzner, Vinícius Vaz da Cruz, Sebastian Eckert, Alexander Föhlisch; "Mechanisms of Hydroxyl Radical Chemistry in Aqueous Solution Triggered by Photoexcitation and Probed by Soft X-rays"; Journal of the American Chemical Society, Volume 148, 2026-2-17
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