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(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]。     

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.     

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

本文采用取样直流极谱, 常规脉冲极谱, 微分脉冲极谱和交流极谱考察了,2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶 -1-氧和2,2,6,6-四甲基-4-氧哌啶 -1-氧由基及2,2,6,6-四甲基哌啶 -1-氧自由基在水溶液中的还原反应, 并研究了它们的还原经历电化学过程 。     

稳定氮氧自由基TMPO和TMPRO的合成与应用

本文评述了近年来4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TMPO)和2,2,5,5-四甲基吡咯啉-1-氧自由基(TMPRO)及其衍生物在合成和应用方面的进展,着重讨论了这些氮氧自由基的合成方法和作为自旋标记试剂的应用。     

乙烯系单体聚合阻聚反应(Ⅵ)——4-位取代2,2,6,6-四甲基哌啶-1氧自由基衍生物同醌类混合对MMA自由基聚合的阻聚效应

本文研究了几种4位取代2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基及1-位取代的2,2,6,6-四甲基哌啶类化合物同醌类混合对甲基丙烯酸甲酯(MMA)自由基聚合的阻聚效应。     

氮氧自由基研究(ⅩⅩⅢ)——哌啶氮氧自由基及其氧铵盐与N,N,N′,N′-四甲基对苯二胺在水溶液中的单电子转移反应

ESR波谱和流动-停止UV动力学研究表明,水溶液中2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧自由基1和相应氧铵澳盐2均可将N,N,N′,N′-四甲基对苯二胺(TMPD)氧化为相应自由基正离子TMPD+,2还能将TMPD+进一步氧化为二价正离子TMPD~(2+).TMPD+可发生可逆歧化,其稳定性强烈受介质酸碱性的影响。利用计算机对动力学曲线的模拟测得上述有关反应的速率常数,并讨论了反应机理。     

乙烯系单体自由基聚合的阻聚效应 ⅩⅦ.哌啶氮氧自由基氨基硫脲类化合物对MMA的阻聚效应

前文曾报道2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TMHPO)对烯烃单体如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸和苯乙烯、丙烯腈等的高效阻聚性质。酰氨基硫脲衍生物也对烯烃聚合表现出一定程度的阻聚功效。本文报道1-芳酰基4[4′-(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧)]氨     

乙烯系单体自由基聚合的阻聚效应——ⅩⅣ.4-甲基丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基低聚物的合成及对丙烯酸阻聚的研究

研究了数均分子量10~3～5×10~3的聚甲基丙烯酸甲酯的制备及其在甲醇镁存在下和2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧自由基(TMHPO·)间的酯交换反应,合成了聚-4-甲基丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(PMTMPO·)低聚物。同时观察了4-甲基丙烯酰氧基2,2,6,6-四甲基哌啶的调聚反应,同样制得PMTMPO·低聚物。利用IR、EPR和TGA技术对PMTMPO·进行了表征。评价了PMTMPO·对AIBN引发的丙烯酸(AA)自由基聚合的影响,表明PMTMPO·对AA有良好的阻聚功效。     

功能离子液体催化分子氧氧化醇为醛酮

2,2,6,6-四甲基-N-氧自由基哌啶醇(2,2,6,6-tetramethyl-piperidin-4-ol-N-oxyl,TEMPO)与氯乙酰氯反应生成2-氯乙酸-2,2,6,6-四甲基-1-氧-4-哌啶醇酯,该酯与N-甲基咪唑发生季铵化反应后再与六氟磷酸钾进行离子交换制得2,2,6,6-四甲基-N-氧自由基哌啶醇负载离子液体TEMPO-IL。温和条件下以离子液体1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐(1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate,[bmim]PF6)为溶剂,TEMPO-IL和CuCl为催化剂,分子氧氧化各种醇为相应的醛或酮。研究发现,该氧化体系对苄醇和烯丙醇有较好的氧化效果,65℃下反应10h左右,转化率可达99%,收率可达80%~90%。氧化体系对醛酮有高度的选择性,在实验所采用的条件范围内未检测到有羧酸生成。溶剂和催化剂可循环使用,在苯甲醇的氧化中,溶剂和催化剂循环使用6次,反应转化率和苯甲醛的收率保持不变。     

乙烯系单体自由基聚合的阻聚效应——ⅩⅣ.4-甲基丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基低聚物的合成及对丙烯酸阻聚的研究

 研究了数均分子量10³～5×10³的聚甲基丙烯酸甲酯的制备及其在甲醇镁存在下和2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧自由基(TMHPO·)间的酯交换反应,合成了聚-4-甲基丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(PMTMPO·)低聚物。同时观察了4-甲基丙烯酰氧基2,2,6,6-四甲基哌啶的调聚反应,同样制得PMTMPO·低聚物。利用IR、EPR和TGA技术对PMTMPO·进行了表征。评价了PMTMPO·对AIBN引发的丙烯酸(AA)自由基聚合的影响,表明PMTMPO·对AA有良好的阻聚功效。     

一种用氧铵三氟乙酸盐产生自由基正离子的方便方法

本文研究了稳定氮氧自由基-2,2,6,6-四甲基-4-氯哌啶-1-氧(1a)在二氯甲烷中有三氟乙酸存在下与芳香胺及芳杂环化合物3—9的反应,发现在室温下3—9被氧化为相应的自由基正离子并可稳定存在很长时间。通过动力学ESR研究了反应机理,提出了在三氟乙酸存在下,1a首先发生歧化反应生成高活性的氧化剂——氧铵三氟乙酸盐2a,后者再与3—9发生单电子转移反应生成相应的自由基正离子,由此提供了一种用有机氧化剂产生自由基正离子的方便方法。     

过氧亚硝酸诱导生成硫中心自由基的荧光表征

将4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基用于标记9-羧基-吖啶,得到自旋标记荧光探针4-(9-吖啶酯)-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基. 以谷胱甘肽作为蛋白质肽模型,研究了活性氧过氧亚硝酸诱导其损伤产生的硫中心自由基的荧光表征. 自旋标记荧光探针为弱荧光物质,当与硫中心自由基作用后,导致其荧光增强,从而可对硫中心自由基进行表征.     

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     

氮氧化物TEMPO清除过氧自由基的机理研究

采用密度泛函理论、微扰理论和前线分子轨道分析,对酸环境和无酸环境下的2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)捕获过氧自由基的机理进行了理论研究.研究结果表明,与B3LYP泛函相比,M06-2x泛函的计算结果更接近实验值,更适合于所研究的体系;在酸环境下,质子化的TEMPO经过质子耦合电子转移和电子转移两个反应过程清除过氧自由基,并获得再生;与之相比,在无酸条件下TEMPO清除过氧自由基的反应过程则较为复杂,包括了烷氧胺的生成、β-氢原子转移、碳中心自由基的解离和TEMPO的再生4个反应步骤.通过能量计算,酸性条件下反应活化能为35.6 kJ/mol,明显低于无酸环境下的96.8 kJ/mol,说明酸性条件更有利于TEMPO清除过氧自由基,并对这一现象的化学本质给予了理论解释.     

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

本文报道于酸性水溶液中, 以单电流阶跃法, 单电位阶跃法, 计时电量法和循环伏安法测定了2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧自由基的扩散系数及其在碳糊和铂工作电极上的单电子氧化反应的传递系数. 以及该电极反应的标准速率常数.     

伯胺在电催化媒介ABNO作用下的自氧化偶联反应

以9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-N-氧基自由基(ABNO)为电催化媒介, 在NaClO₄-MeCN溶液中伯胺通过自氧化偶联反应生成对应的亚胺. 采用循环伏安法研究了ABNO对伯胺的电催化性能. 在相同条件下, 与2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基相比, ABNO在伯胺的自氧化偶联反应中表现出更好的电催化反应活性. 采用电化学原位红外光谱技术分析其中间产物为Ph—CH＝NH. 在优化的反应条件下, 一系列芳香伯胺可在ABNO电催化作用下自氧化偶联生成对应的亚胺, 产率较高.     

2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基氧化糖类物质伯羟基研究进展

2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)属于亚硝酰自由基类,能选择性氧化糖类物质的伯羟基,氧化产物的应用非常广泛。本文对TEMPO氧化糖类物质伯羟基的研究进展作一综述。     

氮氧自由基的研究(Ⅱ)——哌啶类氮氧自由基的溶剂效应及其分子结构的研究

对4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基在26种不同溶剂中的顺磁共振谱进行了测定,发现超精细分裂常数A_N随溶剂极性的增加而上升,而g值却呈现微小的下降趋势。A_N与ReichardtE_T、KosowerZ值之间有线性关系,而与ε、μ却不呈现线性关系。由于E_T、Z为模型反应的溶剂微观极性效应参数,而ε、μ为非模型反应的溶剂宏观极性效应参数,所以A_N可以作为一种新的非模型反应的溶剂微观极性效应参数。     

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。