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研究人员实时观察自由基的传播
研究人员开发了一种实时观察亚氨基和喹喔啉基自由基的技术，推进了自由基化学和分子转化策略。
来源:Scientific Inquirer利用μ介子自旋旋转光谱，日本和加拿大的研究人员成功捕获了亚氨基自由基在纳秒内快速转化为喹喔啉基自由基的过程。该技术使用μ作为分子示踪剂，能够实时检测异氰化物插入反应过程中产生的高反应性芳香杂环自由基。这一发现预计将推进粒子驱动的自由基化学——探索功能特性并为分子转化反应提供新策略。
自由基是高反应性和短寿命的化学中间体，在有机合成、材料设计过程和生物分子化学中发挥着核心作用。然而，它们短暂的寿命通常使它们难以直接观察，特别是当反应发生在十亿分之一秒内时。通过实时观察这些自由基，可以探索各种功能特性和开壳反应机制，为有机化学领域开辟新途径。然而，捕获这些自由基仍然是分子化学中长期存在的挑战。
为了应对这一挑战，由日本东京科学学院化学科学与工程系副教授 Shigekazu Ito 领导的研究小组、东京科学学院的研究生 Kazuki Iwami 先生以及加拿大 TRIUMF 的研究科学家 Kenji M. Kojima 博士和 Iain McKenzie 博士设计了一种实时观察自由基的新策略。
他们使用了一种称为横向场 μ 子自旋旋转 (TF-µSR) 光谱学的先进技术，该技术可检测 μ 子（亚原子粒子）发射的正电子，以在原子水平上分析反应中间体。他们的研究于 2025 年 11 月 24 日在线发表在《欧洲化学杂志》上，揭示了成功捕获异氰化物反应中产生的喹喔啉基自由基。