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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.

The peroxyoxalate reaction is one of the most efficient non-biological chemiluminescent processes known, with quantum yields reaching up to 23%. The mechanism is complex but is believed to involve the formation of a highly unstable, high-energy intermediate, often proposed to be 1,2-dioxetanedione ([latex]C_2O_4[/latex]). This intermediate is generated from the reaction between the oxalate ester and hydrogen peroxide. The key step is the chemically initiated electron exchange luminescence (CIEEL). The unstable intermediate transfers an electron to the nearby fluorophore, causing the intermediate to fragment (into two molecules of [latex]CO_2[/latex]) and the fluorophore to become a radical cation. An immediate back-electron transfer from the fragmented intermediate to the fluorophore radical cation generates the fluorophore in an electronically excited state. This excited fluorophore then emits light. The color of the light is determined entirely by the choice of fluorophore (e.g., 9,10-diphenylanthracene for blue, rhodamine B for red), not by the primary oxalate reaction. This allows for the production of a wide spectrum of colors simply by changing the dye additive.

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

  • Marcadores quimioluminiscentes de larga duración para la inspección de infraestructuras en entornos oscuros
  • Tubo médico autoiluminado para una mejor visibilidad durante la cirugía.
  • Barras luminosas biodegradables para reducir el impacto ambiental
  • Películas quimioluminiscentes que se activan ante la tensión mecánica para indicar la fatiga del material.
  • Barras luminosas multicolores que cambian de patrón y se controlan mediante la iniciación de una reacción secuencial.
  • Señalización de emergencia que se activa automáticamente en caso de corte de energía.
  • Hilos quimioluminiscentes tejidos en ropa de seguridad
  • productos alimenticios con componentes comestibles y brillantes para darles novedad (por ejemplo, glaseado para pasteles)
  • Espumas quimioluminiscentes pulverizables para señalización de búsqueda y rescate
  • barras luminosas sensibles a la temperatura cuyo color o intensidad cambia con la temperatura ambiente
Related to: peroxyoxalate, quimioluminiscencia, glow stick, light stick, diphenyl oxalate, hydrogen peroxide, fluorophore, CIEEL, 1,2-dioxetanedione, quantum yield.

Contexto histórico

Quimioluminiscencia de peroxioxalato

1960
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1960-05-16
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1960
1961

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

décimo año aniversario

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