Строение и свойства свободных радикалов

Содержание

Слайд 2

Свободные радикалы Гомберг, 1900 г желтая окраска При 0оС степень диссоциации в бензоле 5%

Свободные радикалы

Гомберг, 1900 г

желтая окраска

При 0оС степень
диссоциации
в бензоле 5%

Слайд 3

OH-. , RO2., OH. эндогенные повреждающие агенты Свободно-радикальная теория старения OH-.

OH-. , RO2., OH.

эндогенные повреждающие
агенты

Свободно-радикальная теория старения

OH-.

реагирует

с биомолекулами с диффузионными
скоростями
Увеличение O2 в атмосфере сокращает жизнь
дрозофилы

Химические геропротекторы – вещества,
уменьшающие скорость старения живых
клеток

Слайд 4

Д. Кнорре и др. Усп. хим. 1993, 70 тимин

Д. Кнорре и др. Усп. хим. 1993, 70

тимин

Слайд 5

Методы генерации 1. Термические трет-бутилпероксид бензоилпероксид τ1/2 = 2 часа (140оС);

Методы генерации

1. Термические

трет-бутилпероксид

бензоилпероксид

τ1/2 = 2 часа (140оС); 35 сек. (180о)

τ1/2 =

0.5 часа (100оС)
Слайд 6

2. Каталитические методы 3. Фотохимические методы Квантовый выход = число прореагировавших

2. Каталитические методы

3. Фотохимические методы

Квантовый выход =

число прореагировавших молекул

число

погащенных квантов

λ = 254 нм φ = 1
313 нм φ = 0.7

Слайд 7

4. Радиационно-химические методы 5. Электрохимические методы Анодное окисление

4. Радиационно-химические методы

5. Электрохимические методы

Анодное окисление

Слайд 8

Алкильные радикалы катион sp2 радикал sp2, sp3 анион sp3 СH3. 23G

Алкильные радикалы

катион sp2

радикал sp2, sp3

анион sp3

СH3. 23G 38.5G sp2 π−типа
CH2F. 21.1G

54.8G
CHF2. 22.2G 148.8G
CF3. 271.6G sp3

sp2, sp3

aH aC

Слайд 9

Циклоалкильные радикалы Chem.Comm. 1983, 900

Циклоалкильные радикалы

Chem.Comm. 1983, 900

Слайд 10

Арильные и винильные радикалы π−радикал 140-150o π−радикал Динамика по ЭПР k-180o ~1010 сек-1 устойчива изогнутая форма

Арильные и винильные радикалы

π−радикал

140-150o

π−радикал

Динамика по ЭПР
k-180o ~1010 сек-1

устойчива изогнутая форма

Слайд 11

Аллильные и бензильные радикалы Расчет по Хартри-Фоку

Аллильные и бензильные радикалы

Расчет
по Хартри-Фоку

Слайд 12

Дифракция электронов: пропеллер, кольца повернуты на 40-45о, р-орбитали С. и Ph

Дифракция электронов: пропеллер, кольца
повернуты на 40-45о, р-орбитали С. и Ph некопланарны
и

перекрывание неполное

расчет спиновой
плотности

ЭПР

Слайд 13

Слайд 14

B. Kahr, D. van Engen, K. Mislow, J. Am. Chem. Soc.

B. Kahr, D. van Engen, K. Mislow,
J. Am. Chem. Soc.

1986, 108,
8305 – 8307; Ang.Chem,Int. 2011_12639 (DFT)

Cтабилен,
т. пл. 214 оС,
X-ray

Стерическое
сжатие (диспер. взм.)

Гекса(3,5-ди-т-бутилфенил)этан

Слайд 15

Есв. = 13.7 ккал/моль !!!

Есв. = 13.7 ккал/моль !!!

Слайд 16

Устойчивые радикалы π−типа X-ray ЭПР Ang. Chem. Int 2003, 1723 K.

Устойчивые радикалы π−типа

X-ray

ЭПР

Ang. Chem. Int 2003, 1723

K. Schlosser et al. JACS

1979, 6283

I

Слайд 17

aH1 = 6.2G aH2 = 2G g = 2.0018 Из природных

aH1 = 6.2G
aH2 = 2G
g = 2.0018

Из природных аппатитов при 300-450оС

Стабилен

несколько месяцев

ЖСХ 2010, 788

Слайд 18

Неклассические взаимодействия (0.72 + 3.53)/2 = 2.12 I Близок по строению к классической структуре

Неклассические взаимодействия

(0.72 + 3.53)/2 = 2.12

I

Близок по строению
к классической структуре

Слайд 19

Кинетическая устойчивость радикалов Определяется энергией ВЗМО и стерической доступностью радикального центра

Кинетическая устойчивость радикалов

Определяется энергией
ВЗМО и стерической
доступностью радикального
центра

Слайд 20

Антиоксиданты (OH., OOH., O2-.) Витамин B6 J. Phys. Chem. B 2009, 9629

Антиоксиданты
(OH., OOH., O2-.)

Витамин B6

J. Phys. Chem. B 2009, 9629

Слайд 21

Термодинамическая устойчивость R-H R. + H. RH Eсв. ккал/моль Ph-H 112

Термодинамическая устойчивость

R-H R. + H.

RH Eсв. ккал/моль
Ph-H 112
CH2=CH-H 104
CH3-H 104
Et-H 98
T-Bu-H

91
CH2=CH-CH2-H 88
PhCH2-H 85

Ph. >винил > Me. >
Et. > t-Bu. > бензил~
аллил

Слайд 22

Высокоспиновые системы ЭПР g = 2.0023 для органических магнитных материалов ИКС

Высокоспиновые системы

ЭПР g = 2.0023

для органических магнитных
материалов

ИКС 615, 727,
814 см-1
Расчет UB

B3LYP/
6-311 + G(d,p)

Ang. Chem. Int. 2010, 7277

Слайд 23

σ,σ,σ,σ−Радикалы (бенздиины) 1 2 3 Meyerson et al. J. Org. Chem.

σ,σ,σ,σ−Радикалы (бенздиины)

1

2

3

Meyerson et al. J. Org. Chem. 1966, 3307

PMX (Hoffman

et al.,
JACS 1969, 2590)
CSSD(T)/6-31G**
(Yabe et al., Phys.ChemChemPhys.
1986, 75)
3 стабильние, чем 1, 2;
Взаимопревращение
1 2 3