本Valsler
本周,卡特里娜克雷默寻找真相被称为自由基活性物种。
卡特里娜克莱默
当你开始打字的自由基…”谷歌搜索,你会得到一个数量的建议,包括:自由基是好吗?自由基是坏人吗?甚至:自由基是真的吗?而后者的问题是容易回答——是的,他们绝对是真正的——有未配对电子的化合物似乎把善与恶像其他几类的分子。
有一个理论,活细胞自由基损伤是衰老的唯一原因。尽管这个理论是极具争议,某些营养网站喜欢这个主意,立即宣布激进分子“我们衰老的敌人”。富含抗氧化剂的食物这些网站推广是对抗自由基损伤,保持你20你直到80年代。
另一方面,有证据表明自由基参与组织愈合过程。科学家们还发现,自由基可以用于医学治疗目标和摧毁癌细胞。然后还有(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-yl) oxyl——通俗缩短节奏。最喜欢的激进分子,节奏有很多人才有机化学家,高分子科学家和分子生物学家。
尽管它笨拙的绰号,明亮的橙色坚实的节奏是一个实验室表现好伴侣。作为一个持续的激进,它可以存储多年——不像它的一些更被动的表亲。氢氧自由基,例如,半衰期只有1000000000秒。节奏的长寿的原因在于它的结构和电子设计,根本不允许更多的反应,但我们可以稍后。
今天,节奏是一个主要试剂。但就在100年前,科学家们甚至不知道长寿的激进分子的存在。这是丹尼尔Allwood英国谢菲尔德哈勒姆大学有机化学家讲述化学激进的开端。
丹尼尔Allwood
发现稳定自由基的同时,我们发现自由基一般来说,因为这些活性中间体参与反应在史前史。第一个发现稳定的激进的人摩西公司Gomberg,密歇根大学的教授。1900年,他试图准备hexaphenylethane使用维尔茨耦合三苯甲基氯。实际上他发现他准备从三苯甲基氯过氧化二聚的,他推导出的,他已经准备好了三价的碳物种,然后与空气中的氧气反应给他这个过氧化。
卡特里娜克莱默
三价的碳物种公司Gomberg已经变成了第一个持续激进。他说他的发现同年,结论本文通过写这工作将继续,我想为自己保留字段。
他确实成为自由基化学的权威,但也许不是——至少在最初的原因——他的想象。大多数公司Gomberg的同事认为他的工作是没什么用。毕竟,自由基分子多古怪。别人根本不相信他的发现。一个激进的含有三价碳原子反对一切化学家知道碳时,他们认为必须总是有四个键。
只有30年后,激进分子开始兴风作浪。合成聚合物的兴起加剧了化学家的兴趣。这些奇怪的分子和他们的未配对电子允许他们做一个新型的反应:激进的聚合。
科学家很快就寻找一种方法来控制和存储激进分子的无功功率。1960年,节奏是由两个俄国化学家发现,列别捷夫和Kazarnovskii。他们发现,不仅是它容易使也非常稳定。
丹尼尔Allwood
主要是,你根本是集中在一个氧氮直接连接到一个意味着你有一对孤对电子的电子在氮的形式孤对,这些可以在氧气共振稳定激进。通过捐赠的电子通过激进的氮氧,形成three-centre两电子债券,共振稳定使节奏比正常的激进的电子更稳定。
卡特里娜克莱默
此外,四个笨重的甲基侧翼氮使它几乎不可能节奏dimerise——两个节奏分子不能身体接近形成一个键。甲基也允许激进hyperconjugate,共享一个不成对电子的负担与空轨道。
虽然很难总结节奏的许多人才,化学家们可能会遇到它作为一个激进的侦探。
丹尼尔Allwood
在我们的实验室中,我们使用节奏作为一个简单的激进的陷阱。很多我们正在开发的反应,很多反应,我们发现,我们强烈怀疑或者有一个想法,他们涉及自由基中间体,或我们试图积极生成自由基中间体。,通常这些都是瞬态自由基,自由基反应,因为我们希望他们参与诸如交叉耦合反应。
接下来的问题是如何描述你的活性中间体,因为它们存在这么短的时间你不会通过任何光谱方法观察它们。所以我们要做的是,如果我们有一个反应,我们认为这是一个激进的中间部分,我们再次运行反应过度的节奏,因为节奏是一个激进的和不太可能反应本身,它与瞬态自由基反应,你得到未配对电子的组合,形成加合物的抗磁性,你能找到它,你可以运行标准的核磁共振光谱描述技术。
卡特里娜克莱默
节奏也是一个激进的中介,可以控制其怀尔德。添加到聚合,节奏结合活动的激进的聚合物链增长,阻止它进一步反应。但这个新债券相当薄弱。有点热就足以释放节奏并重新启动聚合——一个整洁的技巧,化学家可以精确地控制聚合物的链长度。
还有更多:生物化学家和分子生物学家正在充分利用节奏的未配对电子的分子。
丹尼尔Allwood
与其说,节奏但其他硝酰自由基,可以作为我们称之为自旋标签。因为节奏和其他激进分子有一个未配对的电子,它们顺,这意味着它们可以探测到电子顺磁共振(EPR)谱。如果你把一个旋转标签,例如,生物分子如蛋白质或酶,可以检测旋转标签已经注册使用EPR谱。这允许您调查某些蛋白质和酶的结构和功能。
卡特里娜克莱默
这听起来像是科学家正在强烈的节奏。但最后的裁定对其他自由基:他们永葆青春的关键吗?
丹尼尔Allwood
自由基活性物种,没有否认。和我们的细胞含有大量的非常敏感的细胞机制,如果你把一个活性物种的细胞机制将损害它。但是我们的身体是非常擅长处理损害。我们的身体每一个细胞,每一天,经历了一万年的实例氧化DNA损伤。和绝大多数的修理或以某种方式处理。
激进的物种可能导致衰老,有很多研究表明是这样。但也有很多其他因素参与衰老。很多动物和临床模型,我们运行在衰老的过程中给冲突的结果,所以在一些物种我们得到相反的结果到其他物种。
那么短,可能相当令人失望的答案是,我们还不太清楚,但这可能不是那么简单就说它是专门自由基。
卡特里娜克莱默
所以搞清楚自由基作用的复杂化工机械,我们的身体是一个艰巨的任务,但是,通过帮助我们研究生物过程,也许一个节奏会帮助我们理解。
本Valsler
卡特里娜是克莱默从谢菲尔德哈勒姆大学丹尼尔Allwood说话。下周,迈克Freemantle果糖的保护力量。
迈克尔Freemantle
直到那时我看酒瓶上的标签。前最好的日期是2003年11月底。我们饮料的半满瓶因此被内阁没有至少14年。
本Valsler
加入我们下次让迈克的找出果糖喝甜了超过十年。在那之前,与任何问题或意见,我们写信电子邮件chemistryworld@rsc.org或推特@chemistryworld。我本Valsler,谢谢你加入我。
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