取代基对氮自由基稳定性影响的ab initio研究

用UHF／4-31G基组，全构型优化，研究了九个氮自由基NHR（R＝CH3，CF3，CCl3，CN，NH2，CHO，OH，COOH，F）的构型和稳定化能ΔE，它们的ΔE分别为25．24，－38．53，－20．59，21．46，19．96，58．82，73．69，31．75，63．85kJ·mol-1，表明，除CF3，CCl3以外，其余七个取代基对氮自由基起稳定化作用．

长链脂肪乳剂对巨噬细胞一氧化氮自由基产生的抑制作用

目的测定脂肪乳剂Intralipid在体外是否影响内毒素和细胞因子所致的巨噬细胞的一氧化氮自由基的产生。方法采用腹腔灌洗收集20头SD大鼠腹腔巨噬细胞，在体外置37℃5％CO2培养箱中孵育，应用大肠杆菌脂多糖和γ-干扰素刺激巨噬细胞。实验分单纯巨噬细胞组和Intralipid组，采用Griess反应测定NO的产生量。结果经LPS、IFN－γ刺激后，巨噬细胞的NO产生量明显高于静止组（P＜0.05）脂肪乳剂可明显降低刺激组和静止且巨噬细胞的NO产生（P＜0.05）。结论Intralipid词在体外可抑制巨噬细胞介导的一氧化氮自由基的产生。

一氧化氮自由基与铜、铁离子在细胞恶性变中的协同作用

目的 :研究一氧化氮自由基和铜、铁离子在细胞恶性变中的协同作用。方法 :测定了 111例癌症病人和 36例健康人血清中醛基丙二醛 (MDA)浓度 (以此作为脂质过氧化指标 )、铜、铁离子浓度。结果 :癌症患者脂质过氧化水平 (测定MDA)明显高于健康人 (P <0 .0 0 1)。同健康对照组比较 ,血清铜水平明显增高 (P <0 .0 0 1) ,但铁水平无显著变化。结论 :一氧化氮自由基和铜、铁离子可促进反应性氧类 (ROS)产生 ,引发和

活性氮自由基在口腔中的作用及其机制

活性氮自由基(reactive nitrogen species,RNS)是由生物体内的一氧化氮(NO)与活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)相作用而衍生出的具有高度氧化活性的自由基和含氮化合物,在口腔各组织及微环境中均广泛存在。RNS不仅能调节正常口腔功能,也与许多口腔疾病的发生发展密切相关。正常生理情况下,口腔中的RSN参与血管舒张,调节着口腔组织的血液循环。而在炎症等病理情况下,RNS含量显著升高,导致蛋白质、脂质和核酸的化学修饰并介导损伤。通过这种机制,RNS在疾病过程中能发挥双重作用:RNS能参与机体非特异性免疫,在口腔中发挥抗菌作用,还可以抑制或杀伤肿瘤细胞;而病理情况下,过量的RNS通过损伤机体正常细胞参与牙周病,根尖周病和口腔癌等多种口腔疾病。本文综述了口腔中RNS的病理生理作用,为口腔疾病的防治提供新的思路。

氮自由基启动的1,n-烯炔环化反应

C–N键广泛存在于药物、天然产物和功能材料中,而氮中心自由基在C–N键的构建中起到关键作用.但是,与广泛使用的碳中心自由基相比,氮中心自由基由于缺乏实用简便的产生方法而尚未得到充分研究.因此,发展高效的氮中心自由基引发反应迫在眉睫.在过去的几年里,得益于可信赖且可控制的自由基化学的兴起,可以通过热分解、氧化剂促进、金属盐催化或电催化来产生氮中心自由基.1,n-烯炔环化不仅可以一步反应同时构建形成两个或多个新的化学键,而且可以高选择性引入各种外部官能团,被认为是构建复杂环状化合物必不可少的方法.传统上,通过贵金属(例如Au、Pd、Rh、Ru等)和/或引发剂介导/催化来实现1,n-烯炔环化反应.1985年,Curran和他的同事报道了具有里程碑意义的工作,该方法通过碘代烯炔类化合物的分子内自由基串联环化反应实现了(±)-hirsutene的简洁全合成.受该工作的启发,并伴随着现代合成技术的发展,自由基启动的1,n-烯炔环化由于反应条件温和、具有较高的官能团兼容性、原子利用率高、通常不使用化学计量的金属催化剂和/或有毒引发剂,因而受到化学家们越来越多的关注.在此背景下,化学工作者已经开发了多种氮中心自由基启动的1,n-烯炔类化合物环化反应的方法.然而,据我们所知,目前还没有专门针对该主题的综述,因此本文及时进行总结分析.迄今为止,氮中心自由基启动的1,n-烯炔环化反应大概分为三种途径:(1)氮中心自由基选择性的与1,n-烯炔的C=C键进行加成反应,然后通过分子内环化以生成烯基自由基中间体,最后借助进一步环化反应、氢原子攫取或自由基偶联以得到最终产物;(2)涉及到氮中心自由基与1,n-烯炔的C≡C键的选择性加成反应、分子内环化及氧化脱氢;(3)借助分子内原位生成的氮中心自由基来启动的,随后经过两次分子内环化、单电子转移氧化及脱氢反应转化为最终产物.本文将依据氮中心自由基的类型,分为硝基自由基、叠氮自由基和酰胺自由基进行讨论,并将重点放在生成氮中心自由基的方法及其环化模式、相关反应机理以及存在的挑战上.

一类新型一氧化氮自由基捕捉剂的合成

设计合成了一系列以聚醚桥联的两个捕捉中心的ＮＯ捕捉剂α，ω－双－（咪唑啉硝酮氮氧）苯基聚醚；测定了它们的物理、光谱和ＥＳＲ性质．标题化合物在不同的溶剂体系中能够捕捉由硝普酸钠光解释放出的ＮＯ而形成相应的由ＥＳＲ表征的亚胺氮氧自由基．

NiFe-MOF和氮氧自由基协同增强甾醇电催化氧化

传统甾醇中间体氧化采用重金属铬作为氧化剂,存在毒性大和环境污染等问题。电催化氧化(ECO)以其高效、环保、可控的优点备受青睐,被认为是一种可替代传统工艺的方法。然而,目前ECO面临低电流密度和低时空产率的挑战。本研究采用一步溶剂热法在石墨毡上制备自支撑NiFe-MOF纳米片电催化剂,并耦合NiFe-MOF与氮氧自由基(4-乙酰氨-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧)协同电催化策略以提高ECO性能。研究发现碱性电解液可重构NiFe-MOF催化剂,从而提高催化活性。此外,连续流动强化传质,成功实现以100 mA·cm^(-2)的大电流密度对19-羟基-4-雄甾烯-3,17-二酮(1a)的选择性电催化氧化,且选择性高达98%,时空产率可达15.88 kg·m^(-3)·h^(-1),是间歇电反应器的35倍。寿命测试发现经10次循环反应后,NiFe-MOF/ACT协同体系对ECO仍具有较高的转化率。通过增大NiFe-MOF面积,将其组装至连续流动式电反应器并进行ECO恒电流电解,可达到12.99 kg·m^(-3)·h^(-1)的时空产率。该工作提出一种NiFe-MOF/ACT协同电催化氧化策略,为实现甾醇选择性氧化提供新的见解。

活性氮自由基介导的氧化机制对肉品质的影响研究进展

宰后肌肉极易受到促氧化条件的影响发生氧化,导致肉品质下降,包括嫩度、色泽和保水性等,因此氧化机制调控是宰后肉品关注的重点。活性氮自由基(reactive nitrogen species,RNS)是一氧化氮(NO)与包括活性氧在内的化合物相互作用,衍生出的具有高度氧化活性的自由基和硝基类化合物。RNS不仅能调控线粒体促进细胞的代谢功能,还通过介导线粒体损伤引起细胞凋亡,进而对宰后肉的品质起到调控作用,相关的研究成果亟需总结、归纳。因此,本文概述RNS在细胞中的产生和代谢,阐述RNS通过线粒体调节细胞正常生理功能并通过其对线粒体的损伤作用引发细胞凋亡及介导的氧化机制,包括脂质过氧化和蛋白质氧化;探讨RNS影响宰后肉嫩度、色泽和保水性的机制,以期为提升宰后肌肉成熟技术提供理论参考。

具有磁弛豫和荧光性能的氮氧自由基-稀土离子环形双核

选用手性氮氧自由基与稀土离子反应,成功组装了2例2p-4f异自旋内消旋配合物[Ln(hfac)3((R)-MePP-Ph-NIT)]2,其中Ln=Eu(1)、Dy(2),hfac=六氟乙酰丙酮,(R)-MePP-Ph-NIT=2-(4-((R)-tert-butyl-2-methylpiperazine-1-carboxylate)phenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide。在配合物中,氮氧自由基配体连接2个稀土离子形成环形双核结构。配合物1展现出铕离子的特征荧光。在配合物2中,磁弛豫相关的频率依赖的虚部信号说明了其单分子磁体的特性。

新型氮氧自由基HPN对大鼠脑缺血再灌注损伤后缺氧相关蛋白表达的影响

目的 探究新型氧氮自由基HPN对脑缺血再灌注损伤模型大鼠中缺氧相关蛋白表达的影响。方法 采用随机数字表法将60只雄性SD大鼠平均分为MCAO/R模型组、假手术组、HPN低、中、高剂量组(100、150、200 mg/kg),每组12只,模型组及HPN给药组采用改良的Longa线栓法构建右侧大脑中动脉阻塞再灌注(MCAO/R)模型,以仅分离右侧颈内动脉的假手术大鼠为对照,再灌注24 h后进行神经功能缺损症状评分;TTC染色测定脑梗死体积;HE染色观察各组脑区半暗带区病理变化;实时定量PCR检测大脑皮层中缺氧相关蛋白HIF-1a和VEGF的基因表达;Western blot检测大脑皮层中缺氧相关蛋白HIF-1a和VEGF的表达。结果 与MCAO/R模型组相比,HPN给药组中大鼠的神经功能得到明显改善(P<0.05),脑梗死体积明显减少,大脑皮层中HIF-1a和VEGF蛋白及基因表达明显降低(P<0.01)。与HPN低剂量组相比,HPN中、高剂量组大脑皮层中HIF-1a和VEGF蛋白及基因表达明显增加(P<0.05)。结论 新型氧氮自由基HPN在脑缺血再灌注损伤模型大鼠中具有显著的神经保护作用,且随着HPN给药剂量的增加,对神经保护作用越明显,并显著调节缺氧相关蛋白HIF-1a和VEGF的表达。

微反应器内基于氮氧自由基催化剂连续氧气/空气氧化反应的研究进展

连续液相氧气氧化技术代替传统氧化技术已经成为氧化反应发展的一大趋势。但是,分子氧通常需要被合适的催化剂进行活化后才能进行高选择性氧化。近年来,氮氧自由基催化剂因其能够在温和条件下高效地催化氧气氧化反应而取得了快速发展。此外,可持续的绿色氧化工艺不仅依赖于高效环保的催化体系,还需要依托能够强化传质和反应性能的反应器技术。本文介绍了连续微反应氧化技术中常用的微反应器,归纳总结了以氮氧自由基及其衍生物为催化剂的空气/氧气氧化反应在连续有机合成中的研究进展。最后,针对现阶段氮氧自由基催化的连续液相氧化技术的潜在挑战,对该技术在精细化工领域中的应用进行了展望。

一例具有单分子磁体行为的单核钴-氮氧自由基异自旋配合物

合成并表征了一例2p-3d异自旋配合物[Co(hfac)_(2)(NIT-Pyz Me-Ph CHO)](1),其中hfac=六氟乙酰丙酮,NIT-PyzMe-PhCHO=2-(3-(1H-咪唑-1-亚甲基)苯甲醛)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1-氧基-3-氧化物。配合物1是单核结构,Co^(Ⅱ)离子与直接配位的氮氧基团之间存在强的反铁磁耦合。此外,与磁弛豫相关的频率依赖的虚部信号证实了其单分子磁体行为。

氮氧自由基类化合物的辐射损伤防护作用研究进展

根据电磁波的波长和能量的不同,辐射可以分为电离辐射和非电离辐射。电离辐射的特点是波长短、频率高、能量高,包括质子、β粒子、α粒子,不带电粒子包括X射线、γ射线和中子等。近年来,随着核能和核技术的广泛应用,电离辐射给环境造成的直接或间接的放射性污染不容忽视,给人类的健康与安全带来了严峻挑战^([1-2])。通常,生物体受到电离辐射后,引起机体产生大量有害自由基,进而引发机体产生系列病理和生理变化,导致严重的机体损伤,甚至死亡。

氮氧自由基与酪氨酸偶联物的设计合成与抗缺氧活性研究

为了提高氮氧自由基HPN的靶向性和抗缺氧活性,本研究基于大中型氨基酸转运体(LAT-1)在脑组织高表达的特点,将HPN同酪氨酸通过不同长度烷基链相连,设计合成了2个脑靶向HPN衍生物。化合物7、8产率均在60%以上,产物结构经红外光谱(IR)、电子顺磁共振(EPR)、高分辨质谱(HRMS)分析确认。抗缺氧活性实验结果表明:两个化合物可以延长常压密闭缺氧小鼠的生存时间,降低急性减压缺氧小鼠的死亡率,并且在仅为HPN给药剂量一半的情况下表现出与HPN相似的抗缺氧活性。

氮自由基环化反应的新进展

三十年前,自由基反应在有机合成中的应用已经非常普遍,但其主要集中在碳自由基的应用上,而杂原子自由基却一直得不到发展.氮自由基环化反应是在近十年内才逐步应用到有机合成中的,它对合成一系列的氮杂环化合物有重要的意义,如内酰胺类、吡咯烷类、生物碱类物质等.从四个方面对氮自由基经环化反应合成多种氮杂环化合物的研究进展做一介绍.

氮自由基(NO)在鼠肝异种移植超急性排斥反应中的作用

目的 应用大鼠肝脏灌注模型研究氮自由基在异种移植超急性排斥反应中的作用。方法 SD大鼠 18只分为 3组 ,每组 6只 ,分为鼠血灌注鼠肝组、人血灌注组、N 乙酰半胱氨酸 (NAC)治疗人血灌注鼠肝组。全麻下分离出门静脉、肝上下腔静脉并插管 ,缺血 30min后 ,原位灌注鼠肝 2h ,在不同时间取血检测氮自由基 (NO)、肝功能 (ALT)。结果 在异种灌注组 ,NO、ALT的升高均明显高于对照组 ,NAC的治疗抑制了异种灌注组的NO、ALT的升高 ,保护了肝脏功能。结论 氮自由基可能参与了异种移植的超急性排斥反应 ,NAC可部分抑制这种反应并保护异种移植的大鼠肝脏功能。

活性氮自由基:脑缺血再灌注损伤过程中引起血脑屏障破坏及调节神经修复的双刃剑(英文)

在脑缺血再灌注损伤中,自由基发挥着重要作用。脑缺血及再灌注可产生大量的自由基,随着这些自由基的聚集,会引发一系列的分子级联反应,从而增加血脑屏障的通透性,诱发脑水肿、出血、炎症反应及细胞死亡。以一氧化氮(NO)及过氧亚硝基阴离子(ONOO-)为代表的活性氮(reactive nitrogen species,RNS),是自由基的重要组成部分,它们在脑缺血再灌注损伤中作用显著。一方面,活性氮能激活基质金属蛋白酶(MMPs),破坏血脑屏障。MMPs作为一大类含2价锌离子的水解酶,其激活可以降解脑血管及神经元细胞外基质。脑缺血再灌注损伤产生NO和ONOO-,它们均可以通过激活MMPs,降解紧密连接蛋白,从而破坏血脑屏障。另一方面,近期研究发现,活性氮也参与了脑缺血后神经再生及修复的调节过程。因此,了解这些活性小分子在血脑屏障破坏及神经再生中的复杂生物活性将很有意义。小窝蛋白1(Caveolin-1)就是活性氮自由基的重要靶分子,它是一种细胞表面的穴样内陷(caveolae)中的膜蛋白,可以通过抑制MMPs的激活保护血脑屏障的完整性。下调Caveolin-1的表达将引起血脑屏障的破坏。脑缺血所产生的NO能下调Caveolin-1的表达,而Caveolin-1的下调,能引起NO合酶的增加,促进生成更多的NO。活性氮与Caveolin-1互相作用,形成了一个反馈回路,通过激活MMPs而造成血脑屏障的不断破坏。此外,Caveolin-1通过调节不同的信号通路,抑制神经干细胞的增长及向神经元分化。因此,活性氮也很可能通过调节Caveolin-1及其他信号通路调控神经再生。在这篇文章中,我们对活性氮在血脑屏障及神经再生中的近期研究进展进行了综述。我们认为,活性氮可能在脑缺血再灌注中起双重作用,既是细胞毒性分子,亦可能是神经再生中的重要信号分子,其作用与其在神经元、内皮细胞及其微环境中产生的量有重要的关系。

氮自由基热力学稳定性的双取代基效应

通过利用热力学循环估测气相均裂键能 (BDE)的方法 ,考察了 48个含N H键的化合物 (GNHG′)的BDE数值 ,较系统地研究了双取代基对氮自由基热力学稳定性的影响 .结果表明 ,氮自由基上的双取代基效应的表现形式与碳自由基有所不同 .一般来说 ,由于饱和效应 ,第 2个取代基对自由基稳定性的影响会有所减弱 ;但当带有可形成三电子键的供电子基 (如 ,NH2 ,OH等 )或可形成“离域通道”的拉电子基 (如 ,Ph3 P+)时 ,双取代基会对氮自由基发生协同作用 ,即产生“协稳定效应” .

可见光促进的酰胺氮自由基参与的分子内氢胺化反应

报道了可见光促进的邻烯基取代苯甲酰胺的分子内自由基氢胺化反应.在该反应中,通过脱质子光致电子转移策略实现了氮-氢键的直接催化活化来产生氮自由基,随后通过氮自由基与烯烃的加成来实现氢胺化反应.该反应以优异的收率合成了一系列具有潜在生理活性的3,4-二氢异喹啉酮衍生物.该反应体系利用有机染料催化剂Eosin Y Na作为光氧化还原催化剂、廉价易得的Na OH作为碱试剂、反应条件温和、操作简单、且官能团兼容性好.另外,该反应在放大量到克级规模、或者利用太阳光作为光源,均能以优异的收率得到相应目标化合物.因此,这类反应为3,4-二氢异喹啉酮的合成提供了一个简便有效的方法.

氮自由基化学新进展:光催化N—H键活化途径

氮自由基作为一种高活性的中间体,为新型化学反应的设计及含氮化合物的合成提供了新的机遇.光催化条件活化N—H键直接产生氮自由基具有绿色、高效、经济等优点,相关方法学的研究在近年来取得了重要进展.本综述就2016年至今报道的几例最新的研究成果进行亮点评述.