Synthesis, EPR characterization and chitosan labelling of triarylmethyl radicals

Abstract

Triarylmethylradikale (TAM-oder Trityl-Radikale) sind paramagnetische Spinsonden, die für EPR-Spektroskopie und Bildgebung verwendet werden. Ziel des Projekts war die Entwicklung von neuen und stabilen TAM-Radikalen. Die EPR-Signale der synthetisierten Radikale wurden unter verschiedenen Bedingungen charakterisiert (zB unterschiedliche pH-Werte, Sauerstoffgehalte und Viskositäten). Ferner wurden funktionelle Gruppen wie Carboxylatin in die Radikale eingeführt, um diese für weitere Anwendungen, z.B. Spin-Labeling von Polymeren und Nukleotiden nutzbar zu machen. Tetrachlorotriarylmethylradikale (Tetrachloro TAM) wurden zur Untersuchung des Einflusses der Substitution auf das EPR-Signal synthetisiert. Die hydrophile 50% 13C-markierte Spinsonde (13C-PTMTC) wurde hergestellt und die Linienbreite des EPR-Signals wurde in Abhängigkeit der verschiedenen Parameter Viskosität, Sauerstoffgehalt und pH-Wert untersucht. Die beobachteten differentiellen Effekte von Sauerstoffgehalt und Viskosität auf die Linienbreite der 12C-PTMTC und den 13C-PTMTC EPR-Signale deuten darauf hin, dass diese Mischung von isotopischen Radikalen als Sonde für beide Parameter verwendet werden könnten.

Triarylmethyl (TAM or trityl) radicals are paramagnetic spin probes, which are used in electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy and imaging. The aim of the project was to develop new and stable TAMradicalssuch as tetrathia-, tetrachloro- and tetraoxa-TAM radicals. The EPR signals of the synthesized radicalswere characterizedunder different conditions (e.g. different pH values, oxygen contents and viscosities). Labelling of the methyl radical center with 50% 13C (13C-tetrachloro-TAM tricarboxylic acid radical). The observed differential effects of oxygen content and viscosity on the line widths of the 12C PTMTC and the 13C-PTMTC EPR signals suggest that this mixture of isotopic radicals could gain importance as a probe for both parameters. Furthermore, the introduction of functional groups such as carboxylate prepared the radicals for further applications, for example, spin labelling of polymers and nucleotides.