科研进展

生态环境研究中心在自由基化学研究方面取得重要进展

        中科院生态环境研究中心朱本占研究员(第一作者,通信作者)有关“卤代醌的不依赖于金属离子存在型的氢过氧化物的分解和烷氧自由基形成机制”的研究最近在著名的综合性学术期刊《美国科学院院刊 PNAS》(影响因子:10.23)发表(自由投稿;104:3698-3702;2007)。该成果应用电子自旋共振和自旋捕获技术,发现卤代醌(五氯酚等环境污染物的有毒代谢产物)可显著增强有机氢过氧化物的分解和烷氧自由基生成,此反应不依赖于金属离子的存在。质谱等研究发现卤代醌和有机氢过氧化物反应的终产物为一个卤离子被羟基所取代的醌类化合物。由以上数据,提出了一个崭新的烷氧自由基形成机制:卤代醌和有机氢过氧化物发生亲核取代反应生成醌过氧化物中间体,其均裂分解形成烷氧自由基。

        众所周知有机氢过氧化物可通过自由基与不饱和脂肪酸的化学反应产生,也可通过酶催化氧化亚油酸或花生四烯酸产生。 过渡金属离子可催化有机氢过氧化物的分解和烷氧自由基的生成,这能够引发脂质过氧化或进一步分解产生不饱和醛基化合物,进而导致DNA和其他生物大分子损伤。采用水杨酸羟基化法和电子自旋共振法, 朱本占等曾发现过氧化氢和卤代醌反应可生成羟基自由基,此过程不依赖于金属离子的存在。但目前尚不清楚卤代醌能否与有机氢过氧化物发生类似的反应产生烷氧自由基;若是,其确切的分子反应机理如何? 这篇论文正是回答了上述两个重要科学问题。

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