Реакция Габера — Вейса — химическая реакция, которая генерирует •OH (гидроксильный радикал) из H2O2 (пероксида водорода) и супероксида (•O2−). Реакция может возникать в клетке и вызывать окислительный стресс. Реакция проходит довольно медленно, однако катализируется ионами железа. Первая стадия каталитического цикла включает восстановление Fe3+:

Первая стадия: Fe3+ + •O2− → Fe2+ + O2 Вторая стадия: Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH− + •OH

Общая реакция (Fe - катализатор): •O2− + H2O2 → •OH + OH− + O2

Реакция названа в честь Фрица Габера и его студента Йозефа Вейса.

Этот реакционный процесс давно изучается и вновь рассматривается в разных научных контекстах, включая органическую химию, химию свободных радикалов, радиохимию и радиолиз воды. В 1970-е годы, с ростом интереса к влиянию свободных радикалов на механизмы старения живых клеток под влиянием кислорода, было выдвинуто предположение, что реакция Габера — Вейса является источником радикалов, ответственных за окислительный стресс в клетках. Однако позднее это предположение было опровергнуто рядом исследований. Токсичность окислительного стресса обусловлена не реакцией Габера — Вейса в целом, а реакцией Фентона, которая представляет собой её отдельный, специфический этап.

История В 1931 году немецкий химик, лауреат Нобелевской премии по химии Фриц Габер и его студент Йозеф Вейс описали цепную реакцию, ставшую известной как цикл Габера-Вейса:

(1) HO• + H2O2 → H2O + O2•- + H+ (2) O2•- + H+ + H2O2 → O2 + HO• + H2O

Однако в 1947 году Джордж показал, что реакция между супероксидом и перекисью водорода несущественна по сравнению с быстрой реакцией дисмутации супероксида:

(3) O2•- + H2O2 → OH− + HO• + O2

В 1949 году Вайс принял эти доводы, и реакция Габера — Вейса надолго была забыта. В 1970 году Бошамп и Фридович воскресили забытую реакцию для объяснения токсического эффекта супероксида. Однако в 1970-е годы несколько лабораторий показали, что константа скорости этой реакции — порядка 1 M-1с-1 или даже меньше, что подтвердило предыдущие выводы Джорджа. Реакция между супероксидом и перекисью водорода была вновь отброшена как незначительная, а токсичность супероксида объяснялась реакцией Фентона:

(4) Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + HO- + HO•

В 1994 году Кан и Кэша вновь вернулись к реакции Габера — Вейса с предположением о образовании синглетного кислорода. В настоящее время токсический эффект супероксида объясняется реакцией Фентона.

Источники

Категория:Химические реакции