En química , un grupo hidroxi o hidroxilo es un grupo funcional con la fórmula química −OH y compuesto por un átomo de oxígeno unido covalentemente a un átomo de hidrógeno . En química orgánica , los alcoholes y los ácidos carboxílicos contienen uno o más grupos hidroxi. Tanto el anión cargado negativamente HO − , llamado hidróxido , como el radical neutro HO· , conocido como radical hidroxilo , constan de un grupo hidroxi no unido.
Según las definiciones de la IUPAC , el término hidroxilo se refiere únicamente al radical hidroxilo ( ·OH ), mientras que el grupo funcional −OH se denomina grupo hidroxi . [1]
El agua, los alcoholes, los ácidos carboxílicos y muchos otros compuestos que contienen hidroxi pueden desprotonarse fácilmente debido a una gran diferencia entre la electronegatividad del oxígeno (3.5) y la del hidrógeno (2.1). Los compuestos que contienen hidroxi forman enlaces de hidrógeno intermoleculares , lo que aumenta la atracción electrostática entre las moléculas y, por lo tanto, alcanza puntos de ebullición y fusión más altos que los encontrados para los compuestos que carecen de este grupo funcional . Los compuestos orgánicos, que a menudo son poco solubles en agua, se vuelven solubles en agua cuando contienen dos o más grupos hidroxi, como lo ilustran los azúcares y los aminoácidos . [ cita necesaria ]
El grupo hidroxi es omnipresente en química y bioquímica. Muchos compuestos inorgánicos contienen grupos hidroxilo, incluido el ácido sulfúrico , el compuesto químico producido a mayor escala industrialmente. [2]
Los grupos hidroxi participan en las reacciones de deshidratación que unen moléculas biológicas simples en largas cadenas. La unión de un ácido graso al glicerol para formar un triacilglicerol elimina el −OH del extremo carboxi del ácido graso. La unión de dos azúcares aldehídos para formar un disacárido elimina el −OH del grupo carboxi en el extremo aldehído de un azúcar . La creación de un enlace peptídico para unir dos aminoácidos y formar una proteína elimina el −OH del grupo carboxi de un aminoácido. [3]
Los radicales hidroxilo son altamente reactivos y sufren reacciones químicas que los hacen de vida corta. Cuando los sistemas biológicos están expuestos a radicales hidroxilo, pueden causar daño a las células, incluidas las de los humanos, donde pueden reaccionar con el ADN , los lípidos y las proteínas . [4]
El cielo nocturno de la Tierra está iluminado por una luz difusa, llamada resplandor del aire , que se produce por transiciones radiativas de átomos y moléculas. [5] Entre las características más intensas observadas en el cielo nocturno de la Tierra se encuentra un grupo de transiciones infrarrojas en longitudes de onda entre 700 y 900 nanómetros. En 1950, Aden Meinel demostró que se trataba de transiciones de la molécula de hidroxilo, OH. [6]
En 2009, el satélite Chandrayaan-1 de la India y la nave espacial Cassini y la sonda Deep Impact de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) detectaron evidencia de agua mediante evidencia de fragmentos de hidroxilo en la Luna . Como informó Richard Kerr, "Un espectrómetro [el Moon Mineralogy Mapper, también conocido como "M3"] detectó una absorción infrarroja en una longitud de onda de 3,0 micrómetros que sólo el agua o el hidroxilo (un hidrógeno y un oxígeno unidos) podrían haber creado. " [7] La NASA también informó en 2009 que la sonda LCROSS reveló un espectro de emisión ultravioleta consistente con la presencia de hidroxilo. [8]
El 26 de octubre de 2020, la NASA informó sobre evidencia definitiva de agua en la superficie iluminada por el sol de la Luna, en las cercanías del cráter Clavius (cráter) , obtenida por el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) . [9] La cámara infrarroja de objetos débiles SOFIA para el Telescopio SOFIA (FORCAST) detectó bandas de emisión en una longitud de onda de 6,1 micrómetros que están presentes en el agua pero no en el hidroxilo. Se dedujo que la abundancia de agua en la superficie de la Luna era equivalente al contenido de una botella de agua de 12 onzas por metro cúbico de suelo lunar. [10]
La sonda Chang'e 5 , que aterrizó en la Luna el 1 de diciembre de 2020, llevaba un espectrómetro mineralógico que podía medir los espectros de reflectancia infrarroja de las rocas y regolitos lunares. El espectro de reflectancia de una muestra de roca a una longitud de onda de 2,85 micrómetros indicó concentraciones localizadas de agua/hidroxilo de hasta 180 partes por millón. [11]
El orbitador Venus Express recopiló datos científicos de Venus desde abril de 2006 hasta diciembre de 2014. En 2008, Piccioni, et al. informaron mediciones de la emisión de brillo del aire en el lado nocturno en la atmósfera de Venus realizadas con el espectrómetro de imágenes térmicas visible e infrarroja (VIRTIS) en Venus Express. Atribuyeron bandas de emisión en rangos de longitud de onda de 1,40 a 1,49 micrómetros y de 2,6 a 3,14 micrómetros a transiciones vibratorias de OH. [12] Esta fue la primera evidencia de OH en la atmósfera de cualquier planeta que no sea la Tierra. [12]
En 2013, se observaron espectros de infrarrojo cercano OH en el resplandor nocturno de la atmósfera polar invernal de Marte mediante el uso del espectrómetro compacto de imágenes de reconocimiento para Marte (CRISM). [13]
En 2021, se encontró evidencia de OH en la atmósfera diurna del exoplaneta WASP-33b en su espectro de emisión en longitudes de onda de entre 1 y 2 micrómetros. [14] Posteriormente se encontró evidencia de OH en la atmósfera del exoplaneta WASP-76b . [15] Tanto WASP-33b como WASP-76b son Júpiter ultracalientes y es probable que el agua en sus atmósferas esté presente como iones disociados.
