2009 01 021007

C W vnl 4*.-n $ I. IXiłTv    W.rwwj 2iQ7

ISBN v?l-*V$M5J2*K1.' C by W r*N 20*0

SS8    20. Biocydy organiczne

Utlenianie

Reakcje ulleniania są szczególnie islolne z punktu widzenia całkowitego rozkładu substancji organicznych w środowisku. Właśnie w wyniku utleniania powstają końcowe zmineralizowane produkty. Aby reakcja utlenienia mogła przebiegać, w środowisku musi być obecny odpowiedni akceptor elektronów, a charakter tego czynnika utleniającego zależy od warunków panujących w środowisku. W glebach i wodach powierzchniowych, gdzie pE jest wyższe (patrz rozdz. 10). są duże ilości ditlenu. a ponadto mogą się tam znajdować znacznie silniejsze utleniacze, powstałe w procesach fotochemicznych. Zaliczyć do nich można rodniki hydroksylowe, nadtlenek wodoru, ozon i tlen w stanie singletowym [0₂('D)]. Mimo że stężenie każdej z tych substancji jest z reguły małe w porównaniu ze stężeniem ditlenu w stanie podstawowym, mogą one odgrywać dominującą rolę w procesie utlenienia cząsteczek skądinąd odpornych na utlenianie (refrakcyjnych). W różnorodnych warunkach anacrobowych inne słabsze utleniacze w rodzaju azotanów(V) i siarczanów)VI) są potencjalnymi akceptorami elektronów przy utlenianiu biocydów. Gdy wszystkie utleniacze zostaną wyczerpane, wówczas zachodzi redukujący rozkład. Większość reakcji utleniania jest wspomagana przez mikroorganizmy, dlatego do dalszej dyskusji na temat środowiskowych warunków wpływających na te procesy mogą być znowu pomocne wiadomości zawarte w rozdz. 15

Wyróżnić można sześć następujących typów reakcji utleniania.

1.    Alkany lub podstawniki alkilowe ulegają utlenieniu często przy grupie końcowej (terminalnej), dając alkohole, aldehydy i następnie kwasy karboksylowe.

RCH, —► RCHłOH —*■ RCOH —► RCOOH    (20.25)

Rozmaite mikroorganizmy, wykorzystując jedyne w swoim rodzaju mechanizmy, są zdolne do spowodowania części lub całości takiej sekwencji. Możliwe jest również utlenianie przedostatniego atomu węgla w cząsteczce węglowodoru lub podstawniku alkilowym.

2.    Alkeny ulegają utlenieniu w wyniku szeregu procesów kończących się utworzeniem ketonów, alkoholi i kwasów karboksylowych. W przypadku gdy atakowane jest wiązanie podwójne, dochodzi do sekwencji reakcji zaczynającej się od alkenu do epoksydu. 1.2-diolu. do «-hydroksykwasu i ostatecznie do kwasu karboksylowego, który zawiera o jeden atom węgla mniej niż wyjściowy alken.

_n    OH OH

/°\    I I

r-ch₂-ch-ch₂ -> r-ch₂-ch-ch₂ -> r-ch₂-ch-ch₂

OH

-> R-CH,-CH-COOH -► R—CH₂ —COOH + CO,    (20.26)

3.    Węglowodory o łańcuchach rozgałęzionych, chociaż są nieco bardziej trwałe niż cząsteczki o łańcuchach prostych, ulegają podobnym reakcjom biologicznego utleniania. Węglowodory alicykliczne są w dużym stopniu odporne na utleniający rozkład w większości warunków środowiskowych.