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Quimioluminiscencia de peroxioxalato

1960
  • Michael M. Rauhut
Montaje de laboratorio para la reacción de quimioluminiscencia del peroxioxalato en química orgánica.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

Esta es la proceso químico responsable de la luz en las barras luminosas. Implica la reacción de un éster de diaril oxalato (como el oxalato de difenilo) con peróxido de hidrógeno en presencia de un colorante fluorescente (fluoróforo). La reacción produce una alta energía un intermediario químico, que luego transfiere su energía a la molécula del colorante. La molécula del colorante excitada se relaja, emitiendo un fotón de un color específico.

La reacción del peroxioxalato es uno de los procesos quimioluminiscentes no biológicos más eficientes que se conocen, con rendimientos cuánticos que alcanzan hasta 23%. El mecanismo es complejo, pero se cree que implica la formación de un intermediario muy inestable y de alta energía, a menudo propuesto como 1,2-dioxetanediona ([latex]C_2O_4[/latex]). Este intermediario se genera a partir de la reacción entre el éster de oxalato y el peróxido de hidrógeno. El paso clave es la luminiscencia de intercambio de electrones iniciada químicamente (CIEEL). El intermediario inestable transfiere un electrón al fluoróforo cercano, haciendo que el intermediario se fragmente (en dos moléculas de [latex]CO_2[/latex]) y que el fluoróforo se convierta en un catión radical. Una transferencia inmediata de electrones de retorno del intermediario fragmentado al catión radical del fluoróforo genera un estado de excitación electrónica del fluoróforo. Este fluoróforo excitado emite luz. El color de la luz viene determinado totalmente por la elección del fluoróforo (por ejemplo, 9,10-difenilantraceno para el azul, rodamina B para el rojo), no por la reacción primaria del oxalato. Esto permite producir un amplio espectro de colores simplemente cambiando el aditivo colorante.

UNESCO Nomenclature: 2203
- Química orgánica

Tipo

Proceso químico

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • síntesis de ésteres de oxalato
  • Descubrimiento y comprensión de la fluorescencia y los fluoróforos
  • Investigación sobre mecanismos de reacción que involucran intermediarios de alta energía
  • Desarrollo de la química industrial para el envasado seguro de productos químicos reactivos

Aplicaciones

  • iluminación de emergencia (barras luminosas)
  • Aplicaciones militares para marcado e iluminación.
  • usos recreativos (fiestas, conciertos)
  • señuelos de pesca de altura
  • técnicas de química analítica

Patentes:

  • US3597362

Ideas para posibles innovaciones

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Relacionado con: peroxioxalato, quimioluminiscencia, barra luminosa, barra de luz, oxalato de difenilo, peróxido de hidrógeno, fluoróforo, CIEEL, 1,2-dioxetanodiona, rendimiento cuántico.

Contexto histórico

Quimioluminiscencia de peroxioxalato

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1960-05-16
1962

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

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