螺取代
硝酰基双自由基被广泛用作动态核极化(DNP)试剂,这对于
生物聚合物研究尤其重要。它们作为偏振剂适用性的主要标准是自旋-自旋交换相互作用参数(J)的值,当使用不同的
偶联剂连接自由基部分时,该参数可能会有很大变化。本文描述了一项关于双自由基的研究,其中含有
二茂铁-1,1'-二基取代的 1,3-二氮杂
环丁烷-2,4-二
亚胺偶联剂,该
偶联剂以前从未用作 DNP 试剂。我们观察到带有甲基或螺
环己烷取代基的双自由基的电子顺磁共振(EPR)光谱之间的温度依赖性存在显着差异,并使用密度泛函理论(DFT)计算结果解释了这种差异。结果表明,NO 基团附近的甲基被螺环取代导致J ≈ 0 的构象异构体的贡献增加。观察到具有甲基取代基的双自由基的 DNP 增益比螺环取代的双自由基高三倍
硝酰基双自由基,并且与显示可忽略的交换相互作用的双自由基的贡献成反比。还研究了氮氧双自由基中的亲核基团和取代基对1,3-二氮杂