氮氧自由基研究 XVIII: 水溶液中哌啶氮氧自由基单电子氧化电极反应动力学参数的测定

氮氧自由基可作为电子给体或受体,与氧化剂或还原剂发生单电子转移反应,也能在电极上被氧化或还原。深入研究氮氧自由基的电化学行为,对于阐明氮氧自由基的电子转移反应机理有着重要的意义,以往,仅Suemmermann报道过哌啶氮氧自由基在乙腈溶液中单电子氧化电极反应的动力学参数。我们曾研究了哌啶氮氧自由基于水溶液中的电化学行     

氮氧自由基的研究(Ⅺ)——哌啶氮氧自由基与羟胺的单电子转移反应

4位取代哌啶氮氧自由基与羟胺在甲醇中于不同pH条件下发生氧化还原反应,酸性条件下该反应进行较快。通过氮氧自由基与维生素C的反应也可制备还原产物哌啶羟胺。循环伏安法结果表明氮氧自由基可能经历可逆单电子还原反度。     

氮氧自由基的研究——Ⅸ.一些哌啶氮氧自由基的紫外-可见光谱、红外光谱和质谱

Rozantsev 等和 Rassat 等曾对许多氮氧自由基的合成及性质进行过开创性研究.作者在前文中研究了哌啶氮氧自由基的电子结构和电子跃迁谱带,并就4-位取代基对哌啶氮氧自由基分子构型及其性质的影响进行了探讨.本文报道4-位取代的哌啶氮氧自由基1～6的基本物理化学性质,其中有许多未见报道,还讨论了它们与分子结构的关系.     

氮氧自由基研究 ⅩⅪ.水溶液中哌啶氮氧自由基单电子还原反应机理的极谱研究

氮氧自由基在电极上可得到电子而被还原,但关于哌啶氮氧自由基在水溶液中的电极还原反应,仅Neiman等用经典极谱法考察过其半波还原电位与介质pH的关系,认为自由基被还原为相应羟胺,质子参与电极反应,但未能确定质子化过程是先于还是后于电子转移过程。氮氧自由基在水溶液中可氧化谷胱甘肽、半胱氨酸,反应产物分布强烈受介质pH影响。氮氧自由基氧化维生素C的速率随介质pH改变而变化。已经证明,这些反应均经过单电子转移氧化还原反应机理,氮氧自由基均被还原为羟胺。因此,用电化学方法研究质子在氮氧自由基单电子还原过程中的作用,对于进一步阐明氮氧自由基与上述生物分子的电子转移反应机理无疑有一定实际意义。     

氮氧自由基的研究(ⅩⅥ)——哌啶氮氧自由基电子转移反应的循环伏安特性

应用循环伏安法研究了哌啶氮氧自由基(1-3)在酸性甲醇中的电化学可逆氧化和还原特性。实验表明这些氮氧自由基可视为电子受体及给体的良好模型化合物,且1-3在酸性的非水溶液中的还原反应进行得很快,而减少酸性将有利于其氧化反应。     

氮氧自由基研究——ⅩⅪ.水溶液中哌啶氮氧自由基单电子还原反应机理的极谱

氮氧自由基在电极上可得到电子而被还原，但关于哌啶氮氧自由基在水溶液中的电极还原反应，仅Neiman等用经曲极谱法考察过其半波还原电位与介质pH的关系，认为自由基被还原为相应的羟胺，质子参与电极反 ，但未能确定质子化过程是先于还是后于电子转移过程。     

氮氧自由基研究XIII.哌啶氮氧自由基与半胱氨酸在碱性水溶液中的反应动力学和机理

哌啶氮氧自由基与半胱氨酸在碱性水溶液中反应,生成胱氨酸和相应哌啶羟胺。用紫外光谱法测得反应动力学为二级,k=0.,1～1.0M[-1].h[-1],反应活化能Ea=68.2kJ.mol[-1],活化熵△S=-28e.u.,反应速率受介质pH影响较小,反应可能经历环状过渡态,并发生单电子转移反应,准一级动力学方法进一步证明,在介质pH8.6～11.6范围内,反应活化焓和活化熵的变化符合等动力学关系,表明反应机理在所研究的pH范围内一致。TLC和紫外光谱研究表明,哌啶氮氧自由基在碱性和中性水溶液中稳定存在,在酸性水溶液中发生自衰变反应。     

氮氧自由基研究 ⅩⅢ.哌啶氮氧自由基与半胱氨酸在碱性水溶液中的反应动力学和机理

哌啶氮氧自由基与半胱氨酸在碱性水溶液中反应,生成胱氨酸和相应哌啶羟胺。用紫外光谱法测得反应动力学为二级,k=0.1～1.0M~(-1)·h~(-1),反应活化能E_a=68.2 kJ·mol~(-1),活化熵⊿S~≠=-28 e.u.,反应速率受介质pH影响较小,反应可能经历环状过渡态,并发生单电子转穆反应。准一级动力学方法进一步证明,在介质pH8.6～11.6范围内,反应活化焓和活化熵的变化符合等功力学关系,表明反应机理在所研究的pH范围内一致。 TLC和紫外光谱研究表明,哌啶氮氧自由基在碱性和中性水溶液中稳定存在,在酸性水溶液中发生自衰变反应。     

大分子氮氧自由基的合成及其阻聚作用

<正> 近年来氮氧稳定自由基化合物已越来越引起人们的注意,但是带有四甲基哌啶氮氧自由基的高分子化合物的合成和应用仍然研究得不多,Keana等用甲基丙烯酰氧基氮氧自由基以格氏试剂引发聚合得到低分子量的氮氧自由基聚合物,或将聚甲基丙烯酰氯和四甲基哌啶醇的氮氧自由基反应而得到相应的氮氧自由基聚合物,Kurosaki等则使     

生物抗氧化剂的研究——维生素C还原氮氧自由基反应中的胶束效应

本文用停止-流动ESR技术研究了在正离子胶束CTAB、负离子胶束SDS及非离子胶束Triton X-100中,维生素C对三种不同亲脂性的哌啶氮氧自由基,即4-羟基TEMPO、4-甲氧基-TEMPO及4-已酰氧基-TEMPO的还原反应动力学,提出了在胶束中该反应的机理并求出了各基元反应的速率常数。发现有氮氧自由基参与的两步单电子转移反应的速率均与胶束的性质及氮氧自由基的亲脂性有关。在TritonX-100中反应速率没有改变,在CTAB中反应速率增大,在SDS中反应速率减小;氮氧自由基的亲脂性愈强,反应速率的改变愈显著,4-已酰氧基-TEMPO在CTAB和SDS中的反应速率之差高达3600倍。通过对氮氧自由基在胶束中的ESR参数及线型的分析,讨论了胶束效应产生的原因。     

氮氧自由基的研究(Ⅳ)——氮氧自由基对半胱氨酸的氧化反应

氮氧自由基是目前最广泛采用的自旋标记物^[1-2]。2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基虽然在许多情况下是很稳定的,但是仍然可以发生歧化、单电子氧化还原等反应^[3-4]。     

铜(Ⅱ)氮氧自由基配合物铁磁耦合机理的理论研究

用密度泛函理论结合对称性破损态方法对氮氧双自由基以及铜(Ⅱ)-氮氧自由基配合物的磁耦合常数进行了计算.结果表明铜(Ⅱ)-氮氧自由基配合物为铁磁耦合.对配合物磁轨道进行了分析,表明体系的铁磁耦合作用主要来自于Cu离子的轨道与自由基的π^*轨道正交.自旋密度分布分析显示:在氮氧自由基与金属铜两个自旋耦合片的自旋耦合主要来自于中心Cu离子的轨道电子向氮氧自由基上的π^*轨道的电子转移,这一电子特征的变化引起的自旋离域在Cu离子和氮氧自由基片的铁磁耦合中起到了重要的作用.     

氯球键合氮氧自由基的合成及在醇氧化中的应用

本文以氯甲基化聚苯乙烯珠体（简称氯球）为原料,和４－羟基－２．２．２．２－四甲基哌啶氮氧自由基反应,合成出氯球键合氮氧自由基。通过基对醇的氧化反应,考察了负载氮氧自由基的氧化性能。     

氮氧自由基研究XVII:水溶液中哌啶氮氧自由基的电化学行为和自衰变动力学研究

循环伏安法研究表明,2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧自由基和2,2,6,6-四甲基-4-氧哌啶-1-氧自由基,在水溶液中的单电子氧化电极反应的可逆性随介质酸性,扫描速度和自由基浓度增加而增加,表明电极氧化产物可进一步发生化学反应.     

氮氧自由基的研究(Ⅰ)——哌啶类氮氧自由基的合成与反应

本文报导了从4-氧-2,2,6,6-四甲基派啶氧化成4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基的一个改进方法,它具有收率高、反应时间短的优点。还对4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧与羟胺盐酸盐在不同pH条件下的反应进行了研究:在碱性条件(pH 9-11)下得到该自由基的肟,在近中性条件(pH7-8)下,得到自由基肟的Beckmann重排产物,在酸性条件(pH2-5)下,得多一非自由基产物的盐酸盐,其分子式为C₉H₁₈N₂O₂·HCl.4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基很容易与抗坏血酸反应,被还原为1-羟基-4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶。对几种氮氧自由基在固态的顺磁共振谱及质谱也进行了测定。     

氮氧自由基的研究XII.氮氧自由基对维生素C氧化反应的动力学ESR研究

用流动-停止ESR技术研究了4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(6)对维生素C(1)在水溶液中的氧化反应,发现在碱性水溶液中(pH=9～11),6与1的氧化反应中间体-维生素C负离子基(3)可以同时检测到。动力学的测定结果表明.该反应包含着两步电子转移反应和3的歧化应。25℃时,三步反应的速率常数分别为1.95,1.42x10[4],2.22x10[6]Ms[-1],活化能分别为39.4,32.5,24.7kJmol[-]1,活化熵分别为-29.9,-17.6-13,6e.u.电子转移反应中很低的速率常数和很负的活化熵表明反应中可能形成了严格的定向活化络合物。     

氮氧自由基的研究 Ⅻ.氮氧自由基对维生素C氧化反应的动力学ESR研究

用流动-停止ESR技术研究了4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(6)对维生素C(1)在水溶液中的氧化反应,发现在碱性水溶液中(pH=9～11),6与1的氧化反应中间体—维生素C负离子基(3)可以同时检测到。动力学的测定结果表明,该反应包含着两步电子转移反应和3的歧化反应。25℃时,三步反应的速率常数分别为1.95,1.42×10~4,2.22×10~6Ms~(-1)活化能分别为39.4,32.5,24.7kJmol~(-1),活化熵分别为-29.9,-17.6,-13.6e.u.电子转移反应中很低的速率常数和很负的活化熵表明反应中可能形成了严格定向的活化络合物。     

氮氧自由基的应用研究进展

氮氧自由基化合物是指含碳、氮、氧、氢等元素以及自旋单电子的有机化合物,因其自身的特殊性质被广泛应用于很多领域。本文结合氮氧自由基的特点,对其在生物学、磁性、有机催化和阻聚等方面的应用研究进行了总结,并对氮氧自由基化合物的发展趋势进行了展望。     

氮氧自由基研究 ⅩⅦ.水溶液中哌啶氮氧自由基的电化学行为和自衰变动力学研究

循环伏安法研究表明,2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧自由基(1)和2,2,6,6-四甲基-4-氧哌啶-1-氧自由基(2),在水溶液中的单电子氧化电极反应的可逆性随介质酸性、扫描速度和自由基浓度增加而增加,表明电极氧化产物可进一步发生化学反应。示波极谱法测得的1和2单电子还原电位,随介质pH增加而降低,且呈良好线性关系,与8aveant等的理论预测结果一致:表明质子化在电子转移之后发生。在不同浓度HCl水溶液中,用ESR测得1的自衰变动力学对于1和酸分别为二级,反应总级数为4,提出了与文献报道有所不同的反应机理。结果还表明,1的自衰变产物氧铵盐,在强酸性水溶液中可稳定存在.     

四甲基哌啶醇氮氧自由基酯类衍生物的合成方法研究

四甲基哌啶氮氧稳定自由基已被广泛应用于自旋标记等研究技术之中。它的酯类衍生物的合成曾有报道,应用和酰氯反应或者直接在乙腈中氧化的方法。我们找到了一种氮氧自由基的酯类合成的新方