Τριοξιράνιο

Το τριοξιράνιο (αγγλικά trioxirane)  ή κυκλικό όζον (αγγλικά cyclic ozone) είναι θεωρητικά προβλεπόμενη μετασταθής ισομερής μορφή του όζοντος. Όπως το κοινό όζον (O3), το μόριο τριοξιρανίου περιέχει τρία (3) άτομα οξυγόνου. Η διαφορά του τριοξιρανίου από το κοινό όζον είναι η σχετική θέση στο χώρο των τριών ατόμων οξυγόνου τους. Στο κοινό όζον, τα άτομα οξυγόνου τοποθετούνται σε δομή τεθλασμένης γραμμής, με δεσμική γωνία 117°, ενώ στο τριοξιράνιο σχηματίζουν ένα νοητό ισόπλευρο τρίγωνο (άρα με δεσμική γωνία 60°).

Κάποιες από τις ιδιότητες του τριοξιρανίου έχουν προβλεφθεί θεωρητικά. Πιο συγκεκριμένα, η τυπική ενθαλπία σχηματισμού του τριοξιρανίου υπολογίστηκε σε 130 kJ/mole, δηλαδή υψηλότερη από εκείνη του συνηθισμένου όζοντος.  Πρέπει να περιέχει περισσότερη αποθηκευμένη χημική ενέργεια, σε σύγκριση με το κοινό όζον. Συγκεκριμένα, η ενέργεια που αναμένεται να προκύπτει από τη διάνοιξη του δακτυλίου, οπότε το τριοξιράνιο ξανασχηματίζει συνηθισμένο όζον, υπολογίστηκε σε 95 kJ/mole.

Υπάρχουν ενδείξεις ότι μικρές ποσότητες τριοξιρανίου υπάρχουν πράγματι στην επιφάνεια κρυστάλλων οξειδίου του μαγνησίου (MgO) σε επαφή με τον ατμοσφαιρικό αέρα. Το τριοξιράνιο δεν έχει γίνει εφικτό να παραχθεί μαζικά, αν και τουλάχιστον μια ερευνητική ομάδα προσπάθησε να φτιάξει μαζικά τριοξιράνιο, χρησιμοποιώντας ένα εξαιρετικά γρήγορο λέιζερ. Μια άλλη πιθανότητα σταθεροποίησης αυτής της αλλομορφής οξυγόνου είναι η παραγωγή της μέσα σε περιορισμένους χώρους, όπως για παράδειγμα τα φουλερένια.

Η πρόκληση είναι να επικυρωθούν τα δεδομένα που υπολογίζονται από τα θεωρητικά μοντέλα, αλλά και να είναι δυνατή η παραγωγή κυκλικού όζοντος σε βιομηχανικές ποσότητες, ώστε να χρησιμοποιείται ως πρόσθετο σε υγρό οξυγόνο, οπότε θα μπορούσε ειδικότερα να αποδώσει αύξηση της ειδικής ώθησης των υγρών προωθητικών, που χρησιμοποιούνται για τα καύσιμα πυραύλων.

Παραπομπές και σημειώσεις 

Οξυγόνο
Αλλοτροπία
Ενώσεις με τριμελή δακτύλιο