1,4,14,17-tetraoxa-9-aza-21-oxotetraspiro[4.2.1.2.4.2.3.2]tetracos-9-yl-9-oxyl | 1044254-22-9

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 氮杂螺癸烷衍生物
• 英文名称: 1,4,14,17-tetraoxa-9-aza-21-oxotetraspiro[4.2.1.2.4.2.3.2]tetracos-9-yl-9-oxyl
• CAS: 1044254-22-9
• 化学式: C₁₉H₂₈NO₆
• 分子量: 366.434
• InChiKey: SCZZPGDKVPUOCH-UHFFFAOYSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.3
• 重原子数：
  26
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  5.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.95
• 拓扑面积：
  58.2
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  6

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  1,4,14,17-tetraoxa-9-aza-21-oxotetraspiro[4.2.1.2.4.2.3.2]tetracos-9-yl-9-oxyl 在 水 作用下， 以 乙腈 为溶剂， 生成 9-Hydroxy-1,4,14,17-tetraoxa-9-azatetraspiro[4.2.1.2.413.210.38.25]tetracosan-21-one
  参考文献：
  名称：

  哌啶一氧化氮的结构反应性关系：电化学，ESR和计算研究

  摘要：

  我们合成了几种具有不同取代基的氮氧化物，这些氮氧化物会改变N-O部分周围的空间和电子环境，并系统地研究了取代基对自由基稳定性的作用。我们的结果表明，抗坏血酸的反应性与衍生物的氧化还原电位有关。此外，从头算还表明还原率与计算出的单占据分子轨道-最低未占据分子轨道能隙之间存在相关性，但与N-O部分的溶剂可及表面积无关，这支持了实验结果并表明电子因素在很大程度上决定了自由基的稳定性。因此，可以对氮氧化物进行虚拟筛选以优化其稳定性，

  DOI：

  10.1021/jo101961m
• 作为产物：
  描述：

  1,4,14,17-tetraoxa-9-azatetraspiro[4.2.1.2.413.210.38.25]tetracosan-21-one 在 sodium tungstate (VI) dihydrate 、 双氧水 作用下， 以 乙醇 为溶剂， 反应 24.0h， 以55%的产率得到1,4,14,17-tetraoxa-9-aza-21-oxotetraspiro[4.2.1.2.4.2.3.2]tetracos-9-yl-9-oxyl
  参考文献：
  名称：

  EPR研究水溶性间苯二甲烯胶囊的结合特性，客体动力学和内部空间尺寸

  摘要：

  一氧化氮自由基已用于研究Rebek的一种水溶性胶囊的内部空间。EPR和1 H NMR光谱，ESI-MS和DFT计算表明偏爱形成1：2的络合物。EPR滴定法使我们能够确定10 7 M -2的结合常数（K a）。EPR频谱形状分析提供了胶囊内客体旋转动力学的信息。胶囊形成时的最佳氢键与客体容纳的空间应变之间的相互作用突出了客体包容的一定程度的灵活性，特别是在胶囊中心，其中氢键接缝几乎不会变形或受到轻微干扰。 

  DOI：

  10.1002/chem.201502212

文献信息

• Effective 2,6-substitution of piperidine nitroxyl radical by carbonyl compound
  作者：Kiyoshi Sakai、Ken-ichi Yamada、Toshihide Yamasaki、Yuichi Kinoshita、Fumiya Mito、Hideo Utsumi

  DOI：10.1016/j.tet.2010.02.004

  日期：2010.3

  Nitroxyl radicals (nitroxides) with unpaired electron are widely used as antioxidants, contrast agents, and spin probes. Although piperidine nitroxyl radicals have many applications, these are mainly tetramethylpiperidine compounds, and only a few reports consider the substitution of N–O surround as a reaction site, such as 2,2,6,6-tetrasubstituted piperidine nitroxyl radicals. Our results revealed

  具有不成对电子的硝基氧自由基（硝基氧）被广泛用作抗氧化剂，造影剂和自旋探针。尽管哌啶硝氧基自由基有许多应用，但它们主要是四甲基哌啶化合物，只有少数报道认为将N–O周围的取代物作为反应位点，例如2,2,6,6-四取代哌啶硝氧基自由基。我们的结果表明，2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酮化合物的2,6-位被环己基取代，在温和的条件下可生成2,2,6,6-四取代哌啶-4-酮衍生物反应条件。通过使用15 N标记的NH 4 Cl代替14 NH 4 Cl获得了有趣的结果：得到15具有15 N高含量的N标记的2,2,6,6-四取代哌啶-4-一-1-氧基。总之，在温和的条件下，合成硝基氧基自由基的新方法很容易产生2,2,6,6-四取代的哌啶-4-酮。
• EPR Studies of the Binding Properties, Guest Dynamics, and Inner‐Space Dimensions of a Water‐Soluble Resorcinarene Capsule
  作者：Mehmet Menaf Ayhan、Gilles Casano、Hakim Karoui、Antal Rockenbauer、Valérie Monnier、Micaël Hardy、Paul Tordo、David Bardelang、Olivier Ouari

  DOI：10.1002/chem.201502212

  日期：2015.11.9

  have been used to study the inner space of one of Rebek’s water‐soluble capsules. EPR and 1H NMR spectroscopy, ESI‐MS, and DFT calculations showed a preference for the formation of 1:2 complexes. EPR titrations allowed us to determine binding constants (Ka) in the order of 107 M−2. EPR spectral‐shape analysis provided information on the guest rotational dynamics within the capsule. The interplay between

  一氧化氮自由基已用于研究Rebek的一种水溶性胶囊的内部空间。EPR和1 H NMR光谱，ESI-MS和DFT计算表明偏爱形成1：2的络合物。EPR滴定法使我们能够确定10 7 M -2的结合常数（K a）。EPR频谱形状分析提供了胶囊内客体旋转动力学的信息。胶囊形成时的最佳氢键与客体容纳的空间应变之间的相互作用突出了客体包容的一定程度的灵活性，特别是在胶囊中心，其中氢键接缝几乎不会变形或受到轻微干扰。 
• Structure−Reactivity Relationship of Piperidine Nitroxide: Electrochemical, ESR and Computational Studies
  作者：Toshihide Yamasaki、Fumiya Mito、Yuko Ito、Sokkar Pandian、Yuichi Kinoshita、Koji Nakano、Ramachandran Murugesan、Kiyoshi Sakai、Hideo Utsumi、Ken-ichi Yamada

  DOI：10.1021/jo101961m

  日期：2011.1.21

  We have synthesized several nitroxides with different substituents which vary the steric and electronic environment around the N−O moiety and have systematically investigated the role of substituents on the stability of the radicals. Our results demonstrated the reactivity toward ascorbate correlates with the redox potential of the derivatives. Furthermore, ab initio calculations also indicated a correlation

  我们合成了几种具有不同取代基的氮氧化物，这些氮氧化物会改变N-O部分周围的空间和电子环境，并系统地研究了取代基对自由基稳定性的作用。我们的结果表明，抗坏血酸的反应性与衍生物的氧化还原电位有关。此外，从头算还表明还原率与计算出的单占据分子轨道-最低未占据分子轨道能隙之间存在相关性，但与N-O部分的溶剂可及表面积无关，这支持了实验结果并表明电子因素在很大程度上决定了自由基的稳定性。因此，可以对氮氧化物进行虚拟筛选以优化其稳定性，
• Room-temperature electron spin relaxation of nitroxides immobilized in trehalose: Effect of substituents adjacent to NO-group
  作者：Andrey A. Kuzhelev、Rodion K. Strizhakov、Olesya A. Krumkacheva、Yuliya F. Polienko、Denis A. Morozov、Georgiy Yu. Shevelev、Dmitrii V. Pyshnyi、Igor A. Kirilyuk、Matvey V. Fedin、Elena G. Bagryanskaya

  DOI：10.1016/j.jmr.2016.02.014

  日期：2016.5

  Trehalose has been recently promoted as efficient immobilizer of biomolecules for room-temperature EPR studies, including distance measurements between attached nitroxide spin labels. Generally, the structure of nitroxide influences the electron spin relaxation times, being crucial parameters for room-temperature pulse EPR measurements. Therefore, in this work we investigated a series of nitroxides with different substituents adjacent to NO-moiety including spirocyclohexane, spirocyclopentane, tetraethyl and tetramethyl groups. Electron spin relaxation times (T-1, T-m) of these radicals immobilized in trehalose were measured at room temperature at X- and Q-bands (9/34 GHz). In addition, a comparison was made with the corresponding relaxation times in nitroxide-labeled DNA immobilized in trehalose. In all cases phase memory times T-m, were close to 700 ns and did not essentially depend on structure of substituents. Comparison of temperature dependences of T-m at T = 80-300 K shows that the benefit of spirocyclohexane substituents well-known at medium temperatures (similar to 100-180 K) becomes negligible at 300 K. Therefore, unless there are specific interactions between spin labels and biomolecules, the room temperature value of T-m in trehalose is weakly dependent on the structure of substituents adjacent to NO-moiety of nitroxide. The issues of specific interactions and stability of nitroxide labels in biological media might be more important for room temperature pulsed dipolar EPR than differences in intrinsic spin relaxation of radicals. (C) 2016 Elsevier Inc. All rights reserved.