R. M. Acheson
A szabad gyökök felfedezése

A szabad gyökök létezésérõl Michael Faraday szerzett elõször kétségtelen kísérleti bizonyítékot, de Faraday nevét sem a tankönyvek (1), sem az általam ismert életrajzok (2) nem említik a szabad gyökök kémiájának elsõ mûvelõi között.

A páratlan elektront tartalmazó szabad gyökök létezésére következtetni lehet Victor Meyer1880-as gõzsûrûség-méréseibõl, amelyek arra utaltak, hogy a jódmolekula termikus disszociáció révén jódatomokra bomlik (3), Gomberg 1900-as, trifenil-metil-gyökkel végzett kísérleteibõl (4) és Paneth 1923-as fémtükör-kísérleteibõl (5). A Frémy-sónak nevezett, stabil nitroxilgyököt (6) és a 2,4-diimino-5,5- dimetil-imidazolidin-1-oxilt (7) már ismerték a századfordulón, de szerkezetükre még nem derült fény.

Michael Faraday, egy 1847-ben publikált, gyönyörû kísérletsorozatban (8), saját készítésû elektromágnessel dolgozott, amelyet csillámablakos dobozban helyezett el. Az ablakon át különbözõ gázokat tartalmazó szappanbuborékokon követte nyomon az áram megindulásának hatását. Amikor a dobozt levegõvel töltötte meg, az oxigén mágneses anyagként viselkedett. A nitrogén-monoxiddal végzett kísérletek nem adtak egyértelmû eredményt; a hidrogén, a szén-dioxid, a dinitrogén-noxid, a hidrogén-jodid, az ammónia, a klór, a bróm és a cián diamágneses volt, és a tér taszította. Amikor a dobozt hidrogénnel töltötte meg Faraday, az oxigén "feltûnõ paramágneses" viselkedést mutatott, és a nitrogén-monoxid mágneses volt. Hasonló eredményeket tapasztalt, ha a buborékokat széngáz vagy szén-dioxid atmoszférával vette körül. Az oxigént vékony, könnyû üvegedénybe zárva az oxigén mágnességének mértékét is megbecsülte.

A szabad gyökök csak mágneses szuszceptibilitásuk és elektronspin-rezonancia spektrumuk mérésével mutathatók ki közvetlenül. A két gyököt szolgáltató oxigén "igen figyelemre méltó" paramágnességének és az élõ szervezet számára ugyancsak fontos (9), egy gyököt adó nitrogén-monoxid gyengébb paramágnességének észlelése  Faradayt a "szabad gyökök" felfedezõjévé avatja.

Irodalom
1. Waters, W A. Chemistry of Free Radicals; Oxford University: Oxford, 1946; Walling, C. Free Radicals in Solution; Wiley: New York, 1957. Pryor W . A. Free Radicals; McGraw-Hill: New York, 1966. Forrester, A. R.; Hay, J. M.; Thompson; R. H. Organic Chemistry of Stable Free Radicals; Academic Press: New York, 1968. Nonhebel, D. C.; Walton, J. C. Free Radical Chemistry; Cambridge University: Cambridge, 1974 pp 1-9. Huang, R. L.; Ong, S. H.; Goh, S. H. The Chemistry of Free Radicals; Edward Arnold: London, 1974. Giese, B. Radicals in Organic Synthesis: Formation of Carbon-Carbon Bonds; Pergamon: New York, 1986.
2. Pl. Thomas, J. M. Michael Faraday and the Royal Institution. The genius of man and place; Adam Hilger: Bristol, 1991.
3. Meyer, V. Ber. 1880, 13, 394.
4. Gomberg, M. J. Am. Chem. Soc. 1900, 22, 757; Ber.1900, 33, 3150; lásd még Lankamp, H.; Nauta, W Th.; MacClean, C. Tetrahedron Lett. 1968, 269.
5. Paneth, F; Hofeditz, F Ber; 1929, 62, 1335.
6. Frémy, E. Ann. chim. phys. 1845, 15, 459.
7. Piloty, O.; Schwerin, B. G. Ber. 1901, 34, 1870, 2354.
8. Faraday, M. Phil. Mag. 1847, 31, 401; Phil. Trans. Roy. Soc. 1851, 1; lásd még 2. hiv., 107–110. o.
9. Pl. Butler, A. R.; Williams, D. Lyn H. The Physiological Role of Nitric Oxide. Chem. Soc. Reviews, 1993, 233.

A Journal of Chemical Education
1996. januári számában megjelent cikk alapján