不安定な水素原子を欠くメチド二量体は驚くほど優れている根系抗酸化物質です

水素原子移動（HAT）は、妨害されたフェノールなどのラジカルトラップ抗酸化物質（RTA）の大部分が自動酸化を阻害するメカニズムです。そのため、少なくとも1つの弱いO-H結合が、フェノールRTAの反応性の根底にある重要な構造的特徴です。最近、妨害されたフェノールから合成されたキノンメチド二量体（QMD）は、O-H結合が不足しているにもかかわらず、フェノール自体よりも有意に反応性のRTAであることを観察しました。ここでは、オート酸化を阻害するメカニズムを解明する努力について説明します。可能な4つの反応経路が考慮されました。（1）キノンのメチド部分を結ぶ炭素原子のC-H結合からの帽子。（2）その後のキノンメチドの互変異性または水分補給に続いて、結果として得られるフェノールO-Hからの帽子が続きます。（3）ペルオキシルラジカルをキノンメチドに直接添加し、（4）QMDの弱い中央C-C結合のホモリシスと、結果として生じる持続性フェノキシルラジカルとペルオキシルラジカルの組み合わせを組み合わせた。QMDSの置換基への反応性の非感受性、溶媒効果、運動同位体効果の欠如は、帽子反応を排除します（メカニズム1および2）。ペルオキシルラジカルが追加するシンプルな（モノマー）キノンメシドは、CAであることがわかった。メカニズムを除外するQMDよりも100倍の反応性が低い3.これらの事実は、より強力な中央C-C結合、サポートメカニズムを備えたQMDで観察する貧弱なRTA活性と組み合わせて、QMDSのRTA活性に対する溶媒効果の欠如フェノールなどの従来のRTAの反応性を劇的に抑制できるH結合の受け入れ部分を含む材料への添加物として適用を見つけることを示唆しています。この反応性は、再結合を支持してQMD解離を抑制するリン脂質二重層の微小粘度の増加により、生物膜にまで及ぶものではありません。興味深いことに、シンプルなQMはリン脂質二重層で非常に優れたRTAであることがわかりました - 最も強力な形のビタミンEを補います。

Hydrogen atom transfer (HAT) is the mechanism by which the vast majority of radical-trapping antioxidants (RTAs), such as hindered phenols, inhibit autoxidation. As such, at least one weak O-H bond is the key structural feature which underlies the reactivity of phenolic RTAs. We recently observed that quinone methide dimers (QMDs) synthesized from hindered phenols are significantly more reactive RTAs than the phenols themselves despite lacking O-H bonds. Herein we describe our efforts to elucidate the mechanism by which they inhibit autoxidation. Four possible reaction paths were considered: (1) HAT from the C-H bonds on the carbon atoms which link the quinone methide moieties; (2) tautomerization or hydration of the quinone methide(s) in situ followed by HAT from the resultant phenolic O-H; (3) direct addition of peroxyl radicals to the quinone methide(s), and (4) homolysis of the weak central C-C bond in the QMD followed by combination of the resultant persistent phenoxyl radicals with peroxyl radicals. The insensitivity of the reactivity of the QMDs to substituent effects, solvent effects and a lack of kinetic isotope effects rule out the HAT reactions (mechanisms 1 and 2). Simple (monomeric) quinone methides, to which peroxyl radicals add, were found to be ca. 100-fold less reactive than the QMDs, ruling out mechanism 3. These facts, combined with the poor RTA activity we observe for a QMD with a stronger central C-C bond, support mechanism 4. The lack of solvent effects on the RTA activity of QMDs suggests that they may find application as additives to materials which contain H-bonding accepting moieties that can dramatically suppress the reactivity of conventional RTAs, such as phenols. This reactivity does not extend to biological membranes owing to the increased microviscosity of the phospholipid bilayer, which suppresses QMD dissociation in favour of recombination. Interestingly, the simple QMs were found to be very good RTAs in phospholipid bilayers - besting even the most potent form of vitamin E.