苯并呋喃酮类抗氧化剂热力学动力学和机理研究

苯并呋喃酮类化合物是一类非常重要的有机化合物，可以作为一种非常有效的链阻断抗氧化剂，因此关于这类化合物的许多科学问题，如热力学问题、动力学问题和机理问题等均需亟待解决。本项目主要工作是设计合成4类苯并呋喃酮类化合物，通过测定这4类苯并呋喃酮类化合物在DMSO中释放氢原子、质子和电子以及它们相应的正离子自由基和中性自由基释放质子和电子的热力学驱动力，建立苯并呋喃酮类化合物在DMSO中转移氢原子过程中各基元步骤的热力学驱动力数据库。同时通过研究这4类苯并呋喃酮类化合物与不同性质自由基反应热力学和动力学和机理，揭示苯并呋喃酮类化合物的结构、取代基的位置和极性、在抗氧化过程中与不同性质自由基作用真实机理。本项目的主要目的是为化学工作者设计合成苯并呋喃酮类新型高效抗氧化剂提供理论指导，为化工工作者更好的使用和开发苯并呋喃酮类新型高效抗氧化剂的新用途提供理论服务。

按照项目计划，我们合成了31个苯并呋喃酮类抗氧化剂。通过实验方法，我们测定了其在DMSO中的pKa并通过赫斯定律设计的热力学循环计算出了XH释放氢原子，质子和负氢离子的吉布斯自由能变。Eox(XH), Erd(XH), ΔGp(XH), ΔGH-(XH), ΔGH(XH), Erd(X•) 和 Eox(X•)与取代基参数σ相关都获得了很好的线性关系，说明在这些过程中哈密特取代基效应的存在。从能量角度分析，苯并呋喃酮及其类似物的氢原子转移过程以质子-电子过程最为有利，因此在抗氧化过程中，最有可能的氢原子转移机理应为质子引发的质子电子过程。.通过对这些反应驱动力进行分析，我们不仅获得了这些化合物及其反应中间体的反应趋势，而且对这些化合物及其反应中间体的性质有了一个系统的了解。很明显，我们的研究对于化学理论的发展和抗氧化剂的应用都有着积极的作用。.在项目研究过程中，我们发表了4篇SCI收录的学术论文，还有部分工作仍在整理发表中。