電子供与体

化学において、電子供与体とは、電子を別の化合物に渡す化学物質である。電子供与体は還元剤であり、電子を供与することで還元過程でそれ自体が酸化される。古い定義では、電子供与体とルイス塩基は同一視されていた。^[1]

従来の還元剤とは対照的に、供与体から電子受容体への電子移動は、ほんの一部に過ぎない可能性がある。電子は完全には移動しないため、供与体と受容体の間で電子共鳴が生じる。これにより、成分が化学的同一性をほぼ保持する電荷移動錯体が形成される。供与体分子の電子供与力は、最高被占分子軌道( HOMO )から電子を除去するために必要なエネルギーであるイオン化ポテンシャルによって測定される。

電子ドナー-アクセプター移動における全体的なエネルギーバランス (ΔE)、つまり得られるエネルギーまたは失われるエネルギーは、アクセプターの電子親和力(A) とイオン化ポテンシャル (I) の差によって決まります。

${\displaystyle {\デルタ }E=AI\,}$

電子供与体は、有機太陽電池などの多くのデバイスの構成要素です。典型的な電子供与体は可逆的な酸化還元反応を起こし、電子リレーとして機能することができます。トリアリールアミンは典型的な電子供与体です。^[3]

NADHは天然の電子供与体の一例です。^[4] アスコルビン酸も別の例です。これは水溶性の抗酸化物質です。^[5]

生物学では、電子供与体は細胞呼吸中に電子を放出し、その結果エネルギーが放出されます。細菌などの微生物は、電子伝達過程でエネルギーを得ます。微生物は、細胞機構を通じて、エネルギーを収集して使用します。この過程 (電子伝達系)の最終結果は、電子が電子受容体に供与されることです。石油炭化水素、塩化ビニルなどの塩素化の少ない溶剤、土壌有機物、還元された無機化合物はすべて、電子供与体として作用する化合物です。これらの反応は、生物がエネルギーを得ることができるという理由だけでなく、有機汚染物質の自然な生分解に関与しているという理由でも興味深いものです。清掃専門家が監視された自然減衰を使用して汚染された場所を清掃する場合、生分解は主要な寄与プロセスの 1 つです。

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