哌啶氮氧自由基电子转移反应研究新进展

哌啶氮氧自由基是一类稳定的自由基,其>N(?)O 官能团的邻位带有甲基取代基的化合物具有一定的化学惰性,与许多试剂都不发生反应.哌啶氮氧自由基的4-位可连接多种取代基,因而成为一种重要的自旋标记试剂,被广泛地应用于生物学、化学和物理学的研究中.哌啶氮氧自由基的研究受到了许多化学家的重视,研究范围越来越广泛,本文主要就哌啶氮氧自由基的氧化还原性质及单电子转移反应的研究加以综述.     

Grignard试剂的单电子转移反应——乙烯基溴化镁与二苯基氯甲烷的反应

Grignard试剂与卤代烃的反应曾经由Kharasch等详细研究过,在某些过渡金属卤化物存在下的反应被认为是按自由基历程进行的(Kharasch反应)。近年来,这一领域的研究重趋活跃,是有机反应中单电子转移的重要研究对象。据作者所知,乙烯基Grignard试剂(Normant试剂)与卤代烃的单电子转移反应尚未见文献报道。     

电化学自由基/自由基氧化交叉偶联进展

自由基/自由基交叉偶联是近年来兴起的直接构建化学键的交叉偶联策略之一,能够有效地构建C-C键、C-X键、X-Y键.稳态自由基效应(persistent radical effect, PRE)概念的提出为自由基/自由基交叉偶联策略提供了理论基础.但由于自由基特性,其化学选择性的调控是目前该策略所面对的主要挑战.传统的自由基/自由基交叉偶联策略利用金属调控自由基活性,从而调控反应的化学选择性,但避免不了化学计量的氧化剂使用.有机电化学合成目前被认为是环境友好且高效的合成策略,利用电极上的电子转移策略可以避免当量氧化剂的使用,通过精确控制电压与电流可调控瞬态自由基和稳态自由基的生成速率,从而调控自由基/自由基交叉偶联反应,且电氧化策略将反应空间范围控制于阳极周围,保证瞬态自由基的存活和与其他自由基的高效偶联.本文以C-C键、C-X键、X-Y键等成键类型作为分类依据,综述了目前电化学自由基/自由基交叉偶联的最新进展,并对未来自由基/自由基交叉偶联的发展前景进行了展望.     

自由基生物学与健康

自由基是含有一个不成对电子的分子或原子团．例如一氧化氮自由基NO·、羟自由基·OH、超氧阴离子自由基O2^-·和脂自由基L·等。它们大多反应性强，很容易与细胞成分，如细胞膜、蛋白质、酶甚至DNA反应，引起细胞损伤，导致衰老和疾病的发生。自由基生物学是研究自由基在生物体系产生和作用规律的科学，与人类健康密切相关。     

脂肪酮气相微波放电分解活泼自由基的ESR研究

低压下,高频或微波放电能够使气相有机化合物发生化学反应的事实早为人们所注意。但究其反应机理是否是通过自由基进行的?过去一般是通过分析反应的最终产物来推测的,并无直接证明。即是使用ESR研究它们,由于气相自由基中旋转角动量和电子轨道     

自然条件下寿命超过一千天的含氟高分子自由基

自1977年开始在氟塑料薄膜预辐照辐射接枝反应的研究中我们注意观察氟塑料薄膜快速电子辐照后自由基的衰变,目前我们已观察到在室温的自然条件下寿命超过一千天的含氟高分子自由基。     

竹红菌素衍生物在缺氧条件下的光化学

为了改善竹红菌素的红光吸收特性和亲水性，合成了一系列竹红菌乙素的衍生物。利用顺磁共振（ＥＰＲ）和吸收光谱法研究了竹红菌乙素衍生物在缺氧条件下的光化学反应。在光照下，所有衍生物都能通过自身电子转移反应生成半醌负离子自由基，生成效率和谱图精细结构与衍生物的结构有关。在电子给体存在时，由电子给体向竹红菌乙素衍生物的电子转移增强了相应半醌负离子自由基的生成效率，而且还可用吸收光谱法检测到负离子自由基和氢醌     

烯类单体在自由基加聚反应中链增长过程的分子轨道理论

烯类单体自由基加聚反应的链增长过程,主要是链自由基和单体形成过渡态时π分子轨道的变化过程。因此如能计算出变化时π分子轨道的能级,就可以得出变化过程中π电子的能量曲线,从而与加聚反应的活化能相联系.前人的工作是应用定域理论计算反应前后共振能的变化,或用微扰理论计算微扰能,以此来和链增长反应的活化能相联系.他们这些方法     

硫酸自由基在水处理中的反应特性

从反应机理上解释了.OH和SO4.相似的原因,研究了硫酸自由基(SO4.)在水处理中的反应特性,探讨了其夺取有机物中C==C键、苯环上π电子和H能力的强弱.一般情况,SO4.的反应活性次序是:夺非芳香π电子>夺芳香π电子(苯系)>夺α-H>夺非α-H.SO4.降解有机物的效率除与有机物结构有关外,还与所处的介质环境有关,即与周围物质的碰撞几率相关,在水处理中由于SO4.与H2O分子反应的机会最多,一部分SO4.夺取H2O分子中H,生成羟自由基.     

氧化低密度脂蛋白与动脉粥样硬化

氧化反应是生命过程中的重要环节,机体通过葡萄糖、脂肪酸以及氨基酸的氧化反应,为生生不息的生命活动提供了源源不断的能源。在机体的氧化反应中,O_2一般获得4个电子,从而被还原成水。在少数情况下O_2获得的电子数不足4个,形成了氧自由基,其中氧的一价还原形成超氧化物阴离子(O_2),二价还原为过氧化氢(H_2O_2),三价还原则成羟自由基(OH)。上述自由基均有高度活性,但对机体内的不饱和脂肪酸和蛋白质等大分子产生各种化学损害。在正常情况下,机体内的这些自由基一旦产生,便能通过抗氧化体系予以迅速清除。如果氧化反应亢进和/或抗氧化体系功能障碍,就可引起体内氧自由基增多,从而造成一系列病理生理变化。近年来生物医学领域的一项热门话题就是:脂蛋白的氧化性修饰可以引发动脉粥样硬化。     

咔唑及其衍生物的负离子的ESR波谱

咔唑及其衍生物能与某些电子给体和受体形成各种重要的电荷转移络合物,并成为有机光导体中一类关键性的材料。而且咔唑及其衍生物的正、负离子自由基也被广泛地用来引发各种单体的聚合反应和高聚物的降解反应,因此,了解此类化合物的正、负离子自由基的电荷分布是很有意义的。     

钒络合物的水、醇溶液光还原氮和放氢反应的研究

还原氮反应和放氢反应是固氮酶及其模拟体系的属性。一些低氧化态的过渡金属络合物也能与氮分子形成稳定的或不稳定的双氮基络合物,个别的已能够还原质子化变成肼和氨。光激发过渡金属双氮基络合物中的金属离子的d电子向配位的双氮基的反键π轨道的dπ     

钯催化下N-亚硝基导向的芳环上氨基邻位C(sp~2)-H键的直接酰氧基化反应

以醋酸钯为催化剂,通过对芳环sp2碳氢键的活化,实现了一个高区域选择性的芳环上氨基邻位的直接酰氧基化反应.该反应具有良好的官能团兼容性,当苯环上有给电子基或一般吸电子基时反应均可发生.该方法具有反应条件温和、操作简单、条件易于控制、产率较高等优点.对可能的反应机理提出了建议.     

天然蒙脱石对氯代芳香污染物的催化聚合作用

氯代芳香污染物因其对人类健康与生态环境的高威胁性近年来引起了广泛关注,其在土壤中的环境行为成为当前的研究热点.本文系统地介绍了天然蒙脱石黏土矿物在自然环境条件下催化氯代芳香污染物发生聚合的反应机制,该反应以氯代芳香污染物给予蒙脱石层间过渡金属离子一个电子形成阳离子自由基为起始,接着发生一系列聚合反应.蒙脱石特殊的片层微环境能够保护形成的阳离子自由基,从而促进反应的发生.这一反应过程受到多种因素影响,如蒙脱石层间离子类型与存在形态、氯代芳香化合物中氯取代基数量与位置等.然而目前对于这些影响的理论机制还不成体系,需要进一步的深入研究.本文对现阶段关于蒙脱石催化氯代芳香污染物的研究进行归纳与总结,并提出未来可能的研究方向,为今后研究氯代芳香污染物在环境中的迁移转化规律提供新的思路.     

四氯化碳中的9,10-二氰基蒽敏化光氧化反应

氰基芳香化合物的光敏反应一般来说是通过敏化剂的单线态,以其电子转移的化学为特征的。Foote首先发现那些不能与单线态氧(~1O_2)反应的贫电子烯烃,如二苯基乙烯,四苯基乙烯等,在乙腈中用9,10-二氰基蒽(DCA)或9-氰基蒽(CNA)作敏化剂时,能发生电子转移光氧化反应,通过负氧离子基中间体,生成其相应的氧化产物:     

N-烷基取代对苯二胺自由基正离子的超声辐射产生

自由基正离子通常采用光解、电解、射线辐照或单电子转移氧化还原反应方式产生,用超声波作为自由基正离子的生成方法迄今尚未见报道。Reize等研究发现,氯代甲烷经超声辐射可发生C—Cl键断裂,并以自旋捕获法鉴定了所生成的自由基中间体。他们还进一步发现,H_2O经超声辐射处理也可发生H—O键断裂,生成·OH自由基,并用DMPO(5,5-dimethyl-1-pyrroli-ne-1-oxide)作为自旋捕获剂捕获并鉴定了所生成的羟基自由基。本文     

利用电子顺磁共振方法研究沉积盆地源岩有机质热演化

1 实验方法和原理利用电子顺磁共振技术研究沉积盆地有机质,主要基于其自由基的变化.自由基在干酪根演化过程中的变化及由此引起的电子顺磁共振谱线特征的变化,是我们用电子顺磁共振研究有机质热演化的基础.由干酪根自由基的形成过程可知,自由基的数目(浓度)与受热温度有关,随干酪根在热成熟过程中的不断裂解,失去烷基链,自由基浓度也就不断增加;除此以外,干酪根结构中杂原子(O,N,S等)键随演化过程的断裂也会形成自由基.因而可用电子顺磁共振方法(基于自由基浓度的变化)来研究烃源岩的成熟度和盆地的热历史.     

氟烷基化和氟烷氧基化的研究——一种锌引发烯烃氟烷基化的新方法

合成含氟有机化合物的重要方法之一是通过对烯烃的氟烷基化,这一过程通常经光、热或自由基引发剂的作用实现。最近,一些过渡金属及其络合物已报道能引发全氟烷基碘对烯烃或炔烃的加成,我们也已发现多种金属如铜粉、Raney镍、铁、钯和铂的络合物等均能引发全氟烷基碘的自由基反应。本文将报道一种更为简便有效的烯烃氟烷基化方法,即由锌粉和全氟烷基碘经单电子转移产生自由基对烯烃的加成。     

低分子脂肪醇自由基的伏安法研究

在低分子脂肪醇／过硫酸盐／磷酸盐缓冲体系中，用伏安法研究了低分子脂肪醇α－自由基的产生和还原过程。结果表明，在汞电采表面于负电位发生了以下3个连续反应；（1）过硫酸根S2O8^2-经电化学单电子还原生成硫酸根自由基SO4^-；（2）SO4^-氧化低分子脂肪醇相应的α－自由基；（3）该类自由基单电子单质子还原产生它们自身的还原波，测得甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇等直链脂肪醇α－自由基的表观自由能△rGm分别为107．09，116．74，12．53，126．39和129．28kJ.mol.L6-1，用这一方法研究醇类氧化比基于自由基链反应的现行方法简单方便。     

正离子基碳-氧键断裂能量的研究

尽管离子基在19世纪就已经发现,但由于其活性高、寿命短,直至近30年来,随着有机理论和实验技术的进步,人们对离子基才有了较深入的了解.已有证据表明,许多过去曾被认为按极性历程进行的经典的有机反应实际上可能是经历了离子基的生成而按单电子转移(SET)历程进行的.离子基亦被证明是在许多重要的生化反应和生命过程中广泛存在的一种重要的活泼中间体,离子基化学已成为当今有机化学研究的新热点之一.