自由基研究现状
荧光探针的合成及自由基检测研究要点
荧光探针的合成及自由基检测研究摘要荧光分析法在生物化学、医学、工业和化学研究中的应用与日俱增，其原因在于荧光分析法具有高灵敏度的优点，且荧光现象具有有利的时间表度。
由于物质分子结构不同，其所吸收光的波长和发射的荧光波长也不同，利用这一特性可以定性鉴别物质。
荧光探针技术是一种利用探针化合物的光物理和光化学特性，在分子水平上研究某些体系的物理、化学过程和检测某种特殊环境材料的结构及物理性质的方法。
该技术不仅可用于对某些体系的稳态性质进行研究，而且还可对某些体系的快速动态过程如对某种新物种的产生和衰变等进行监测。
这种技术具备极高的灵敏性和极宽的动态时间响应范围的基本特点。
羟基自由基(HO·)和超氧阴离子自由基(O2-·)是生物体内活性氧代谢产生的物质，当体内蓄积过量自由基时，它能损伤细胞，进而引起慢性疾病及衰老效应。
因此，近些年来人们为了预防这类疾病的发生，自由基的研究已逐渐成为热点。
而快速、灵敏和实用的自由基检测方法就显得十分重要。
荧光探针检测自由基具有操作简便、响应迅速、选择性高等多种优点，我们将着重研究一类苯并噻唑结构荧光探针的合成及其对超氧阴离子自由基(O2-·)的检测。
关键词：荧光探针，苯并噻唑，超氧阴离子自由基，自由基检测SYNTHESIS OF FLUORESCENT PROBES AND DETECTION OF FREE RADICALSABSTRACTApplications of fluorescence analysis method in biochemistry, medicine, industry and chemical research grow with each passing day, the reason is that fluorescence analysis method has the advantages of high sensitivity, and the flurescence phenomenon has a favorable time characterization. Since the molecular structure of different materials, the absorption wavelength and fluorescence wavelength of the emitted light is different, this feature can be characterized using differential substances. Fluorescent probe technology is a method using photophysical and photochemical properties for researching some systems’physical and chemical process at the molecular level and detecting a particular structure and physical property of the special environment material. This technology not only can be used for steady-state nature of certain system, but also can monitore fast dynamic processes of a certain system such as the production and decay of a new species. This technology has the basic characteristics of a high degree of sensitivity and very wide dynamic range response time. Hydroxyl radical(HO-·)and superoxide anion radical(O2-·) is a substance produced in vivo metabolism of reactive oxygen species. When the body accumulates excess free radicals that will damage cells thereby causing chronic diseases and aging effects. Thus, in recent years people in order to prevent the occurrence of such diseases, the study of free radicals has become a hot spot. And fast, sensitive and practical method for the detection is very important. Using the fluorescent probes for the detection of free radicals is a simple, quick response, high selectivity variety of advantages. We will focus on the study of a classof synthetic fluorescent probes of benzothiazole structure and detection of superoxide anion radical.Key words：Fluorescent probes, Benzothiazole, Superoxide anion radical, Detection of free radicals目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 荧光 (1)1.2.1 荧光的产生 (1)1.2.2 荧光探针结构特点 (2)1.2.3 荧光探针传感机理 (3)1.2.4 常见荧光团 (3)1.2.5 荧光探针的性能 (5)1.2.6 影响荧光探针性能的因素 (5)1.2.7 荧光淬灭 (5)1.3 自由基 (6)1.3.1 自由基的间接检测技术 (6)1.3.2 自由基的直接检测技术 (7)1.4 研究现状 (8)1.4.1 超氧化物歧化酶(SOD)的检测 (8)1.4.2 2-(2-吡啶)-苯并噻唑啉荧光探针 (8)1.4.3 PF-1和PNF-1 (8)1.4.4 香草醛缩苯胺 (8)1.4.5 Hydroethidine类荧光探针 (9)1.4.6 二(2,4-二硝基苯磺酰基)二氟荧光素 (9)1.5 选题背景和意义 (10)1.6 课题研究内容 (10)2 荧光探针的合成 (11)2.1 引言 (11)2.2 还原文献 (11)2.3 新探针合成 (11)2.3.1 2-(4-二甲氨基苯)-苯并噻唑 (11)2.3.2 2-(4-氰基苯)-苯并噻唑 (12)2.3.3 2-(苯)-苯并噻唑 (12)2.3.4 2-(4-甲基苯)-苯并噻唑 (12)2.3.5 2-(4-硝基苯)-苯并噻唑 (13)2.3.6 2-(水杨醛)-苯并噻唑 (13)2.4 合成小结 (14)2.5 实验药品及规格 (14)2.6 实验仪器及型号 (15)3 实验结果与讨论 (16)3.1 引言 (16)3.2 荧光性能测试 (16)3.2.1 荧光性能待测溶液配制 (16)3.2.2 荧光性能测试结果 (16)3.2.3 测试谱图 (17)3.3 1H NMR数据 (21)3.3.1 2-(2-吡啶)-苯并噻唑 (21)3.3.2 2-(4-二甲氨基苯)-苯并噻唑 (22)3.3.3 2-(4-氰基苯)-苯并噻唑 (23)3.3.4 2-(苯)-苯并噻唑 (24)3.3.5 2-(4-甲基苯)-苯并噻唑 (25)3.3.6 2-(水杨醛)-苯并噻唑 (25)3.3.7 2-(2-噻吩)-苯并噻唑 (26)3.4 反应条件控制及处理 (27)3.5 结论与展望 (27)参考文献 (28)致谢 (30)译文及原文 (31)1 绪论1.1 引言荧光分析法在生物化学、医学、工业和化学研究中的应用与日俱增, 其原因在于荧光分析法具有高灵敏度的优点, 且荧光现象具有有利的时间表度。
ceo2消灭自由基机理_概述说明以及概述
ceo2消灭自由基机理概述说明以及概述1. 引言1.1 概述随着现代社会的发展，人们对健康生活习惯的重视程度与日俱增。
在保持健康的过程中，自由基（Free Radicals）作为一种活性分子在我们身体内部产生并累积，并且对细胞和组织构成威胁。
研究表明，自由基的过量产生与多种疾病和衰老过程有密切关联。
因此，寻找有效的消灭自由基的方法成为目前医学和科学领域所关注的热门课题之一。
本文将详细探讨CEO2消灭自由基机理，并从化学反应分析、实验证据及影响消灭效果因素等方面进行解析。
同时，还将展望CEO2在抗氧化领域的应用前景，并提出挑战与待解决问题，最后给出结论和建议。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分：引言、CEO2消灭自由基机理概述说明、CEO2消灭自由基机理详解、应用前景和挑战、结论。
其中，引言部分是全文内容的开始，将为读者提供全文框架并引起思考。
接下来的各个章节将对CEO2消灭自由基的机理进行详细阐述，并探讨其应用前景和面临的挑战。
1.3 目的本文的主要目的是全面概述介绍CEO2消灭自由基的机理，并深入分析其化学反应过程、反应机制及实验证据。
通过这些内容的探讨，我们希望提高读者对CEO2抗氧化领域中潜力和发展趋势的认识，并为进一步研究和开发具有CEO2消灭自由基活性的方法提供参考。
同时，本文也将指出目前该领域所面临的挑战，并给出未来研究方向和发展趋势上建议。
2. CEO2消灭自由基机理概述说明2.1 自由基的定义与危害自由基是一种带有未配对电子的化学物质，具有高度活性。
它们通常形成于生物体内的氧化还原反应过程中，也可以通过外界因素（如紫外线照射、环境污染物暴露）产生。
自由基可以对细胞膜、蛋白质、核酸和其他大分子结构造成氧化损伤，并引发多种疾病，包括癌症、心血管疾病和神经退行性疾病等。
2.2 CEO2介绍与性质特点CEO2，全称为二氧化铈（Cerium Dioxide），是一种无机材料。
它具有良好的催化活性和抗氧化性能，已被广泛应用于陶瓷工业、催化剂制备和医药领域。
中医药清除自由基的研究现状
等 ［］ ３实验 证实 ， 人参皂 甙可增强神经 元抗氧 化 能力 ， 轻 减 ＯＲ对 神经 的损伤 。隋道敬等 ｒ］ Ｆ 用西 洋参 、 ４ 甘草 、 黄芪 、 丹 参、 三七、 甘松等大补正气药组成保心康预防阿霉素心脏毒 性， 取得 了较 好的预防效果 ， 现代药理研 究证实， 上述 中药 有较 好的抗氧 化、 除 Ｏ Ｒ 保护 心脏、 清 Ｆ、 强心 、 抗心律 失常、 解毒等作用， 可显著的保护 ＳＤ的活性 ， Ｏ 减少 Ｍ Ａ的生成。 Ｄ
电子 的物 质 ， 会 发 生 氧 化 而遭 到破 坏 。 多 的 ＯＲ作 用 于 就 过 Ｆ
１ 大补元气， 效清除 ＯＲ 有 Ｆ
早在 ２０ ０年前 ，黄帝 内经》 正气存 内， ０ 《 有“ 邪不可干 ” 理论 。刘儒森等ｒ］ １ 研究黄芪对兔周 围神经再灌注损伤的保 护作用发现： 黄芪具有清除 Ｏ Ｒ 抵抗 Ｌ Ｏ保 护清 除 Ｏ Ｒ的 Ｆ、 Ｐ、 Ｆ 酶， 保护血 一神经屏障 ， 阻止周围神经 内部腔隙间隔综合征 形成等作用。亓文波等ｒ 用黄芪 治疗 四氧嘧啶糖尿病大 鼠 纠
告［ 】江西中医药 ，０ １ ３ （） ５ ． Ｊ． ２０，２６：１
［７ 刘 洪， １】 陈云凤 ， 李群英 ， 温 肾纳气 等． 健脾利水法 对慢性 阻塞
性肺 疾病缓解 期肺 功能 的影响 ［ 】 中国 中医急症 ， ０ ６ １ Ｊ． ２０，５
（） １ ６ ２ ： １．
［８ 房莉 萍， １】 丛鹏 ， 冯璐． 补肺 益肾法治疗慢性 阻塞性肺疾病稳定 期 ２ 例临床观察［ 】浙江中医杂志，０５５ （）２２２３ ６ Ｊ． ２０ ，０７：８— ８．
维普资讯
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羟基自由基高级氧化技术应用进展综述
羟基自由基高级氧化技术应用进展综述羟基自由基高级氧化技术应用进展综述摘要：近年来，羟基自由基高级氧化技术作为一种先进的水处理方法，吸引了广泛的关注和研究。
本综述旨在总结并概述羟基自由基高级氧化技术的基本原理、应用范围和研究进展。
首先，本文介绍了羟基自由基的生成机理和反应性质。
其次，概述了不同的羟基自由基高级氧化技术，包括Fenton和Fenton-like反应、光催化氧化、电化学氧化、超声氧化等。
然后，讨论了羟基自由基高级氧化技术在水处理、废水处理和有机废物降解等领域的应用。
最后，总结了目前羟基自由基高级氧化技术的研究现状和存在的问题，并展望了未来的发展方向。
1. 引言水资源是人类生存和持续发展的基本需求，然而，由于工业化和城市化的快速发展，水环境污染问题日益严重。
传统的水处理方法如沉淀、过滤和消毒等已不能有效处理高度复杂的废水和有机废物。
因此，需要开发新的高级氧化技术来解决水处理领域的问题。
羟基自由基高级氧化技术由于其高度活性和非选择性氧化特性，被广泛研究作为一种先进的水处理方法。
2. 羟基自由基的生成机理和反应性质羟基自由基是一种高度活性的自由基，具有强氧化性和高度非选择性。
目前已有几种方法来产生羟基自由基，其中常见的方法是Fenton和Fenton-like反应。
Fenton反应是指将过氧化氢与二价铁离子反应生成羟基自由基的反应，而Fenton-like反应是通过将过氧化氢与其它过渡金属催化剂（如铜、钴、铬等）反应生成羟基自由基。
羟基自由基可与有机废物中的碳氢键进行氧化反应，使其分解为更小的无机物和二氧化碳。
此外，羟基自由基还可以与氯离子发生反应，生成次氯酸根离子，从而起到消毒的作用。
3. 羟基自由基高级氧化技术的应用羟基自由基高级氧化技术广泛应用于水处理、废水处理和有机废物降解等领域。
在水处理方面，羟基自由基可以有效降解有机污染物、色素和药物残留等。
在废水处理方面，羟基自由基高级氧化技术能够将有机废水中的有害物质氧化转化为无害的化合物，提高废水处理效率。
光催化中自由基捕获实验添加量
光催化技术是一种利用光能来促进化学反应的方法，近年来得到了广泛的应用和研究。
光催化反应中的自由基是一个具有重要意义的研究对象，其产生和捕获对于光催化效率和反应产物的选择具有重要的影响。
本文将重点讨论光催化中自由基捕获实验添加量的研究现状和发展趋势，以期为相关研究提供借鉴和参考。
一、光催化中自由基的产生与捕获在光催化反应中，光能的吸收激发了催化剂或底物分子的电子，产生了一系列中间体，其中自由基是重要的反应中间体之一。
自由基产生的方式多种多样，包括光解、单电子转移、能量转移等机制。
不同的反应条件和催化剂会产生不同类型的自由基，如氧化性自由基、还原性自由基等。
在光催化反应中，自由基的捕获对于控制反应的产物选择和提高反应效率具有重要作用。
不同的自由基捕获剂会选择性地与特定类型的自由基发生反应，阻止其继续参与反应过程，从而影响反应的进程和结果。
常用的自由基捕获剂包括叔丁醇、二苯基甲酮、邻苯二酚等。
二、自由基捕获实验添加量的研究现状自由基捕获实验添加量是指在实际光催化反应中添加的自由基捕获剂的量。
对于不同类型的光催化反应和催化剂，合适的自由基捕获剂添加量具有重要意义。
过高的添加量会抑制反应的进行，降低反应效率；过低的添加量则会无法有效捕获自由基，使其继续参与反应，影响产物的选择和反应结果。
确定合适的自由基捕获剂添加量对于光催化反应的进行至关重要。
目前，关于自由基捕获实验添加量的研究主要集中在以下几个方面：1. 自由基捕获剂的种类与添加量的关系不同类型的自由基捕获剂具有不同的捕获活性和选择性，添加量的大小也会影响其捕获效果。
研究人员通常通过实验方法探究不同自由基捕获剂在不同添加量下对光催化反应的影响，以找到最佳的添加量和最适合的自由基捕获剂种类。
2. 自由基捕获实验添加量的优化通过调节自由基捕获剂的添加量，优化光催化反应的过程，提高反应效率和产物选择性。
研究人员通过系统的实验设计和数据分析，寻找最佳的自由基捕获剂添加量，建立优化的光催化反应条件。
氧自由基在缺血性脑卒中的机制研究现状
死率和致残率都很高 ， 已是世界上导致人类死亡 的第 二 大疾 病 ］ ， 对人 类 的健 康造 成 严重 的威胁 。而 它 的 发病 则是 由于缺血 缺 氧导致 氧 自由基 产生 增多 ， 同时
兴奋 性 氨 基 酸发 生 毒性 作 用 ， 神 经 元 能量 代谢 障碍 ，
李 凤 综述 ， 李 小刚 审校
［ 关 键 词 ］ 氧 自由基 ； 缺 血性 脑卒 中 ； 机 制 ［ 中图分 类号 ］ Ｒ ７ ８ ４ ３ ． ３ 【 文章 编号 ］ １ ６ ７ ２ ． ７ １ ９ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ８ ２ — ０ ３ 缺 血 性 脑卒 中 的发 病是 由于 缺血 缺 氧 导致 氧 自 由基 产 生增 多 ， 同时 兴奋 性 氨基 酸 发 生 毒 性作 用， 神 经 元 能量 代 谢 障 碍 ， 细胞 内钙 超载 ， 致使 神 经元 发 生 ［ 文献标 识码 ］ Ａ
基 产 生 主要 有 以下 几 种 途径 …： （ １ ） 黄 嘌 呤氧 化 酶 增
多： 脑缺 血缺 氧使得 Ａ Ｔ Ｐ 减少 、 不能 被充 分利 用 ， 离 子
泵功能便出现 障碍 ， 进入细胞 内的 ｃ ａ 离子可激活 ｃ ａ 离子依赖 的蛋白水解酶 ， 从而使黄嘌呤脱氢酶转变为
・
１ ８ ２ ・
西亩军 医 ２ ０ １ ３ 年３ 月
第１ ５ 卷
第 ２期
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ １ ｏ ｆ Ｍｉ １ ｉ ｔ ａ ｒ ｖ ｓ ｌ ｌ ｒ ｇ ｅ ｏ ｎｉ ｎ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｓ ｔ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｖｏ １ ． １ ５ ． Ｎｏ． ２ ． Ｍａ ｒ
．
“活性”可控自由基聚合
“活性”/可控自由基聚合熊鹏鹏2010214110 摘要: 自由基聚合是生产高分子量聚合物的重要方法, “活性”/ 可控自由基聚合综合了自由基聚合和离子聚合的优点, 使自由基聚合具有可控性。
本文对目前可以实现“活性”/ 可控自由基聚合的途径和各自机理进行介绍, 指出应该重视对“活性”/可控自由基聚合的研究。
关键词: “活性”/可控自由基聚合; 稳定自由基; 可逆加成-裂解链转移; 原子转移; 引发转移终止剂;退化转移。
自由基聚合是工业上和实验室中生产高分子量聚合物的重要方法, 该法具有可聚合的单体种类多、反应条件宽松、以水为介质、容易实现工业化生产等优点, 但也存在着缺陷, 如自由基聚合的本质( 慢引发, 快速链增长, 易发生链终止和链转移等) 决定了聚合反应的失控行为,其结果常常导致聚合产物呈现宽分布, 分子量和结构不可控, 有时甚至会发生支化、交联等,从而严重影响聚合物的性能, 此外, 传统的自由基聚合也不能用于合成指定结构的规整聚合物。
鉴于离子聚合和配位聚合可以很好地控制聚合物结构, 而能不能控制自由基聚合体系则成为当前的研究热点, 但近年来从离子聚合和可控有机自由基反应的研究进展来看, 答案是肯定的。
就聚合反应而言, 要合成具有确定结构的聚合物, 则要求所有的链应同时引发, 增长相似, 这就需要快速引发, 在聚合结束前增长链应保持活性, 链转移和链终止的效应可以忽略, 而自由基聚合的本质( 慢引发, 快终止) 与之正好相反。
所以实现可控自由基聚合要基于以下三个原则:1) 自由基体系中的增长反应应对自由基敏感, 终止反应对自由基浓度的敏感度次之。
这样, 在自由基浓度很低时, 链增长反应与终止反应的速率比才足够高, 才能合成出分子量很大的聚合物。
2) 增长链的浓度必须比初始游离自由基的浓度高得多, 在整个反应过程中所有的链均需保持活性, 且游离自由基与高浓度休眠链处于动态平衡之中, 这种持续自由基效应对任何控制自由基反应来说都是最重要的。
生物炭持久性自由基形成机制及环境应用研究进展
化工进展CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2020年第39卷第4期开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：生物炭持久性自由基形成机制及环境应用研究进展唐正1，赵松2，钱雅洁1，薛罡1，贾汉忠2，高品1（1东华大学环境科学与工程学院，上海201620；2西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌712100）摘要：持久性自由基（PFRs ）因其持续反应活性和潜在毒性而日益受到广泛关注。
生物炭在高温热解和水热碳化制备过程中会产生PFRs ，并可转化形成活性氧物质，从而促进环境污染物的氧化还原转化和降解，同时也产生潜在的环境健康风险。
本文综述了生物炭PFRs 的国内外研究进展，归纳了PFRs 在生物炭制备过程中的形成和转化机制，总结了生物炭PFRs 生成ROS 降解有机污染物、光诱导氧化降解有机污染物、重金属氧化还原转化等方面的环境应用研究现状，初步探讨了生物炭PFRs 的毒性效应，并对今后的研究发展方向提出了展望，以期为生物炭PFRs 的进一步环境应用提供方向和依据。
关键词：生物炭；持久性自由基；高温热解；水热碳化；活性氧物质中图分类号：X50文献标志码：A文章编号：1000-6613（2020）04-1521-07Formation mechanisms and environmental applications of persistent freeradicals in biochar:a reviewTANG Zheng 1，ZHAO Song 2，QIAN Yajie 1，XUE Gang 1，JIA Hanzhong 2，GAO Pin 1(1College of Environmental Science and Engineering,Donghua University,Shanghai 201620,China;2College of NaturalResources and Environment,Northwest A &F University,Yangling 712100,Shaanxi,China)Abstract:Persistent free radicals (PFRs)have attracted increasing attention due to their persistentreactivity and potential toxicity.PFRs can be produced from biochar preparation by high-temperature pyrolysis and hydrothermal carbonization,which can be transformed to form reactive oxygen species and promote the transformation and degradation of environmental pollutants,but it creates potential environmental health risks as well.This review summarized the recent research progress of PFRs in biochar,formation mechanisms of PFRs during biochar preparation.The application studies of organic pollutants degradation by reactive oxygen species(ROS),the light induced oxidation of organic pollutants,and oxidation-reduction of heavy metals mediated by PFRs in biochar were also reviewed.And thetoxicity of PFRs in biochar was preliminarily discussed.Finally,the future research directions with respect to PFRs in biochar were suggested.The aim of this work were to provide direction and evidence for the environmental applications of PFRs in biochar.Keywords:biochar;persistent free radicals;high-temperature pyrolysis;hydrothermal carbonization;reactive oxygen species综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1284收稿日期：2019-08-09；修改稿日期：2019-10-22。
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(2) Chain Increase (增长)
RH X R HX R X 2 RX X
三、 Characters of Free Radical
(3)Chain End (结束)
R R R R RX R X X X X X
三、 Characters of Free Radical
+ 1 e_ + 2H+
NO NH
O-
Special Subject Two
Reactive Oxygen Species (ROS) in the Biological Body
Contents
1 Definition of ROS
2
O2-• OH• H2O2 1O2
3 Damnification of Biological Molecular from ROS
Fe2 H2O2 Fe3 OH OH •
（三）环境化学污染物 “三废（废水、废气、废渣）”
三、 Properties of Free Radical
（一）自由基的化学性质
（1）抽氢反应 A RH AH R
最典型的实例是OH•引发脂质（LH）过氧 化反应 ：
OH RH H2O R
Chain Inititation Chain Increase Chain Ending
三、 Characters of Free Radical
（三）自由基的物理性质 ——Paramagnetic character
轨道磁矩
自旋磁矩 自旋磁矩起主要作用!
<<
（三）自由基的物理性质
分子:有单电子，它是顺磁性(paramagnetic)物质； 成对电子，它应是抗磁性(diamagnetic)物质。
三、 Characters of Free Radical
在生物系统中，还原型谷胱甘肽（GSH）有清 除自由基的作用：
GSH X XH GS
GS GS GSSG
氧化型谷胱甘肽
三、 Characters of Free Radical
（2）电子转移
X Y X Y
三、 Characters of Free Radical
1%
一、 Definition of ROS
3O2 (b) hv1 O2 (r)
?
RH O2 ROOH
二、Superoxide Anion Radical （O2-•）
（一） O2-•的产生
1、酶促反应法 （１）黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase ,XO)
黄嘌呤 H2O O2 黄嘌呤氧化酶尿酸 O2 H
Electron Spin Resonance(ESR)
Electron Paramagnetic Resonance (EPR)
四、 Free Radical in the Body
1931年Michalis首次提出——某些酶促氧化
还原反应的中间产物可能是自由基。
Michalis学说核心—— 还原型反应物（AH2），经过两步氧化反应 转变为氧化型产物（A），反应的中间产物 （中间体AH）带有未成对电子，显示自由 基的特性。中间产物称为半醌 （semiquinone）.
二、Superoxide Anion Radical （O2-•）
（2）NADPH氧化酶
吞噬细胞专有酶 血管内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞
NADR的POH调S控在2作细O2用胞中NA起DP着H氧信化酶号转N导A和DP基 因 2表O达2 H
二、Superoxide Anion Radical （O2-•）
O2-•的信号受温度的影响较大:
O2-•的水溶液中: 在室温下几乎检测不到其信号
在-400C勉强可以检出 在-800C信号开始明显 在-1400C更为显著
二、Superoxide Anion Radical （O2-•）
２、化学性质
（1）歧化反应
2O2 2H SOD H2O2 1 O2
（2）单电子还原反应
p y pz
px
p y pz
2s
2s
1s
1s
图1： O2的电子排布式
2s
2s
1s
1s
图2： O2－•的电子排布式
二、Superoxide Anion Radical （O2-•）
物理性质 ——paramagnetic character
ESR/EPR
二、Superoxide Anion Radical （O2-•）
Special Subject One
Basic Knowledge of Free Radical
Contents
1 Definition and Characters of Free Radical
2 Production of Free Radical
3
Properties of Free Radical
O2
C NO2 4
O2
C
NO2
3
NO2
二、Superoxide Anion Radical （O2-•） （3）单电子氧化反应
抗坏血酸 O2 H 抗坏血酸自由基+H2O2 （三）检测 寿命较短，通常只能有ESR方法检测。
三、Hydroxyl Radical(OH.) (一) OH•的产生
4
Free Radical in the the Biological Body
一、 Definition and Characters of Free Radical
Chemical Bond:分子中相邻两 原子或离子间的强相互作用。
离子键
化学键
共价键 金属键
参与形成分子的每个原子通过原子间“共用” 电子对的方式结合成分子。
四、 Free Radical in the Body
AH2 AH • H
AH •总反应
四、 Free Radical in the Body
核黄素 ＋ 磷酸酯
黄素单核苷酸（FMN） 黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）
FMN和FAD是体内重要的氢受体．
2、非酶促反应法（自氧化法）
2+
HbFe
3+
HbFe
O2
e
O2
HbFe2+ + O2 HbFe2+……O2 HbFe2+……O2 HbFe3+ + O2-•
二、Superoxide Anion Radical （O2-•） （二）O2-•的理化性质
1、物理性质
px
p y pz
px
p y pz
px
一、 Definition and Characters of Free Radical
共价键
共价分子
A: B 如 Cl-Cl(Cl2),Cl-H(HCl)
A: B 均裂 A B
不成对电子（unpair electron）
一、 Definition and Characters of Free Radical
1、 Fenton reaction
Fe2 H2O2 Fe3 OH OH •
２、Ionization radiation (电离辐射)
H2O hvOH H
三、Hydroxyl Radical(OH.)
３、Medicament oxidation (药物氧化)
某些药物经氧化成羟基药物的同时 也可生成OH•：
（3）加成反应
Br2 C2H4褪色
HH Br Br + C C
HH
HH Br C C Br
HH
三、 Characters of Free Radical
机理：
Br2 hv 2Br•
HH
.
Br + C C
HH
H
H
. Br C C
H
H
三、 Characters of Free Radical
H Br C
Definition:能够独立存在的、含有一个或多个未 成对电子的原子、分子或原子团为自由基。
共同特征：最外层的电子不成对。
一、 Definition and Characters of Free Radical
表1 从钪到锰过渡金属元素的电子构型
元素
3d
4s
21Sc
22Ti 23Va 24Cr 25Mn
Cl2 CH4 hvCH3Cl
mechanism : 引发:Cl2 hv 2Cl 增长 : Cl CH4 HCl CH3 CH3 Cl2 CH3Cl Cl 结束 : CH3 CH3 CH3CH3 Cl Cl Cl2
三、 Characters of Free Radical
CCl3 H 380k Jmol1 CCl3• H •
为什么要少吃油炸和烘考的食物？
二、 Production of Free Radical
2、光解：利用光化学反应吸收光量子使化 合物的共价键断裂：
Cl Cl 480nmCl• Cl•
白种人为什么易患皮肤癌？
二、 Production of Free Radical
BLM Fe2 O2 H OH OH BLM .Fe3
三、Hydroxyl Radical(OH.)
博来酶素(BLM):
TH + OH•
T• + H2O T•(OH)H
断裂损伤
丝裂霉素和链黑霉素
三、Hydroxyl Radical(OH.)
（二）理化性质 1、物理性质
——paramagnetic characters
490nm
四、 Free Radical in the Body 450nm