TEMPO
1397/2/19

TEMPO


(2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-yl)oxyl به طور خلاصه TEMPO یکی از معروف ترین و مورد استفاده ترین رادیکال ها است. TEMPO کاربردهای زیادی در شیمی آلی، پلیمر و زیست شناسی مولکولی دارد. این جامد کریستالی نارنجی رنگ با وجود اسم بزرگ و عجیبی که دارد به راحتی در آزمایشگاه نگه داری و استفاده می شود. برخلاف بسیاری از رادیکال ها این ترکیب را می توان سال ها در آزمایشگاه نگه داری کرد. (به طور مثال رادیکال های هیدروکسیلی نیمه عمری حدود یک میلیونیم ثانیه دارند. ) دلیل پایداری TEMPO در طراحی ساختار آن است. ساختار این ترکیب به گونه ای است که اجازی فعالیت بیش از اندازه به آن نمی دهد. اولین شخصی که یک رادیکال پایدار کشف کرد پروفسور گومبرگ از دانشگاه میشیگان بود. در سال 1900 پروفسور گومبرگ در تلاش برای سنتز هگزا فنیل اتان با استفاده از واکنش ورتز بر روی فنیل متیل کلراید بود که متوجه شد به طور اتفاقی یک پراکساید دیمر از تری فنیل متیل کلرلید سنتز کرده است. شواهد نشان می داد که یک ترکیب کربنی سه گانه در مسیر واکنش تولید شده با هوا واکنش داده و باعث تولید این پراکساید شده است. این گونه سه ظرفیتی کربنی پروفسور گومبرگ تبدیل به اولین رادیکال کشف شده، شد. پروفسور در همان سال سنتز این ماده را گزارش کرد ولی در ابتدا توجه چندانی به آن نشد. یک گونه کربنی سه ظرفیتی با تمام اصول شیمی مغایرت داشت و در آن زمان کربن فقط به صورت چهار ظرفیتی تصور می شد. در نتیجه در وجود این ترکیب واسطه اختلاف نظر وجود داشت. حدود 30 سال بعد همین مولکول های عجیب به شیمی دان ها اجازه دادند که شاخه ای جدید از واکنش ها را به نام پلیمریزاسیون رادیکالی انجام دهند. با توجه به فعالیت شدید و پایداری بسیار پایین رادیکال ها شیمیدان ها به فکر سنتز گونه ای افتادند که قابلیت نگه داری و ذخیره سازی داشته باشد. در سال 1960 دو دانشمند روسی به نام های Lebedev و Kazarnovskii ترکیب TEMPO را کشف کردند. این دو شیمی دان متوجه شدند که این ترکیب علاوه بر سنتز آسان پایداری بسیار زیادی نیز دارد. پایدار بودن TEMPO وابسطه به رزونانس جفت الکترون غیر پیوندی روی اتم نیتروژن است. پایداری رزونانسی است که باعث می شود TEMPO نسبت به دیگر رادیکال ها پایدارتر باشد. همچنین 4 گروه متیل که نیتروژن را محاصره کرده انددی مر شدن این ترکیب را تقریبا غیر ممکن می کنند زیرا دو مولکول TEMPO آنقدر نمی توانند به هم نزدیک شوند که دی مر تشکیل دهند. علاوه بر این با استفاتده از اوربیتال های خالی گروه متیل و از طریق Hyperconjugation پایداری مولکول بیشتر نیز می شود. در آزمایشگاه با استفاده از TEMPO رادیکال ها را به دام انداخت. واکنش های بسیاری وجود دارد که به نظر می آید درگیر واسطه های رادیکالی باشند. برای اثبات و تشخیص واسطه های رادیکالی می توان واکنش را در حضور مقدار اضافی TEMPO انجام داد، با توجه به این که TEMPO با خود واکنش نمی دهد می تواند با واسطه رادیکالی جفت شود و با توجه به دیامغناطیس بودن مولکول حاصل می توان با تکنیکی مانند NMR حضور واسطه رادیکالی را اثبات کرد. برای کنترل پلیمریزاسیون نیز می توان از TEMPO استفاده کرد. با اضافه کردن TEMPO به واکنش این ترکیب به رادیکال فعال متصل می شود. و از پلیمریزاسیون جلوگیری می کند اما این پیوند بسیار ضعیف است و با مقداری گرما TEMPO آزاد شده و پلیمریزاسیون از سر گرفته می شود. به این ترتیب با استفاده از TEMPO می توان پلیمریزاسیون رادیکالی را کنترل کرد. ترکیبات رادیکالی نیتروکسیل مانند TEMPO می توانند به عنوان برچسب اسپینی مورد استفاده قرار بگیرند. این رادیکال ها الکترون غیر پیوندی دارند در نتیجه خاصیت پارامغناطیسی پیدا کرده و با (EPR (Electron paramagnetic resonance آشکار سازی می شوند. پس اگر یکی از این مولکول های برچسب اسپینی را به موکلول های بیولوژیکی مثل یک پروتئین با آنزیم متصل شود می توان به طور دقیق مکان و عملکرد و ساختار پروتئین یا آنزیم خاص را تشخیص داد. به نظر می رسد TEMPO با توجه به پایداری و کاربرد هایی که دارد یک رادیکال ایده آل محسوب شود.

 شرکت آوا تجهیز آزما وارد کننده مستقیم مواد شیمیایی از کمپانی های مرک، سیگما آلدریچ، ریدل، فلوکا، اکروس و آلفا می باشد. شرکت آوا تجهیز آزما با داشتن کادر مجرب و متخصص آماده ارائه خدمات خود در زمینه مواد شیمیایی تخصصی و تجهیزات آزمایشگاهی به مشتریان و همکاران عزیز می باشد.