具有可切换自旋态的稳定有机自由基已经引起了各种应用的关注,但对自由基结构如何影响有机自由基之间的弱键相互作用的基本理解是有限的。为了评估
化学结构对这种自旋相互作用的强度和性质的影响,合成了一系列 14 个系链芳基二
氰甲基双自由基,并研究了双自由基的结构和热力学性质。这些研究表明二聚体的性质和双自由基-二聚体平衡的平衡热力学参数对接头的连接点、接头的长度和基团本身的取代基高度敏感。取决于这些变量,分子内 Ka 的值从小到 5 到大到 105 不等。连接的邻位取代双自由基的 X 射线晶体结构显示,双自由基在结晶状态下形成分子内 sigma 二聚体,具有延长的 CC 键 (1.637 Å)。自由基结构的细微变化会影响自旋相互作用的性质,因为将自由基上的
二甲氨基取代基固定成环以形成
环戊二烯衍生的双自由基导致观察到的最弱的键合相互作用(Δ Gbonding = 1 kcal mol-1)和将自旋配对物种从