[发明专利]一种具有表面活性的氮氧自由基自旋探针制备方法

说明书

一种具有表面活性氮氧自由基自旋探针的制备方法，在吡啶溶剂中使非离子表面活性剂与氯化亚砜反应合成非离子表面活性的氯代物，作为中间体，经提纯精制后与4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶氮氧自由基与活泼碱金属或活泼碱金属的氢化物在四氢呋喃溶剂中反应得到的醇钠盐反应，从而合成了一种具有表面活性的氮氧自由基自旋探针，具有自旋特性与表面活性与一身。通过分子设计，使非离子表面活性剂的端羟基位置连接上哌啶氮氧自由基。因而除其本身具有的表面活性外，还具有自旋特性。

技术领域

本发明涉及化学中的自旋探针领域，特别涉及一种具有表面活性氮氧自由基自旋探针的制备方法。

背景技术

为了研究胶体体系中化学反应的催化效应、乳浊液的微观结构以及生物化学中生物膜的微观结构，人们通常采用引入自旋探针的方法，利用电子自旋共振谱仪进行检测，由ESR谱特征谱形的变化和参量，从而间接了解这方面的微观信息。

氮氧自由基探针是常用的自旋探针中的一种。氮氧自由基探针一般分为水溶性自旋探针和部分水溶性自旋探针两种。水溶性氮氧自由基探针包括：2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧自由基,2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶-1-氧自由基等。部分水溶性氮氧自由基有：2,2,6,6-四甲基-4-氯哌啶-1-氧自由基，2,2,6,6-四甲基-4-溴哌啶-1-氧自由基，2,2,6,6-四甲基-4-碘哌啶-1-氧自由基，2,2,6,6-四甲基-哌啶-1-氧自由基以及4-位取代直链酰基哌啶氮氧自由基(王玉琨，拖尾自由基在胶体中分布及在胶束中的定位，西安石油学院学报，1996年，11(3))等。

上述的这两种氮氧自由基自旋探针大多没有表面活性，使用过程中需要与表面活性剂配合使用，增加了使用成本，给实际使用过程中带来一些不便。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有表面活性氮氧自由基自旋探针的制备方法，所得的产物具有自旋特性与表面活性与一身，操作简单，易分离。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种具有表面活性氮氧自由基自旋探针的制备方法，通过以下步骤实现：

(1)、中间体-非离子表面活性剂氯代物的制备

在三口瓶中加入0.0205-0.05mol非离子表面活性剂、0.0369-0.05mol吡啶，搅拌均匀后滴加0.0369-0.09mol氯化亚砜，在60-70℃下搅拌反应10小时；停止反应、冷却、静置，上层有机物用15％氢氧化钠溶液中和至pH≥7，再移入分液漏斗中分离出水层,洗涤至直至无刺激性气味；然后倒入单口圆底烧瓶中，加入50-80ml60-90℃石油醚，用分水器回流除去水，后将石油醚蒸出，得到棕色的透明液体，即中间体-非离子表面活性剂的氯代物；

(2)、具有表面活性的氮氧自由基的制备：

在三口烧瓶中，加入1.74g-4.75g4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基、0.011-0.03mol活泼碱金属或活泼碱金属的氢化物、经干燥处理的四氢呋喃35-50mL，加热回流，待其溶解后，冷至室温，再滴加0.01-0.028mol步骤一制备的非离子表面活性剂的氯代物与20-35mL四氢呋喃的混合溶液，滴加持续30-45min；然后在室温下继续搅拌1-3h，后加热控制回流过夜，停止反应，冷至室温后，静置，抽滤出白色沉淀，棕红色滤液进行减压浓缩，经TLC分离精制得到纯品。

所述的非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和脂肪醇聚氧丙烯醚。

活泼碱金属或活泼碱金属的氢化物包括钾、钠。

活泼碱金属的氢化物包括氢化钾、氢化钠。

活泼碱金属是金属钾。