Tiron（4,5-二羟基苯-1,3-二磺酸钠）通常用作检测超氧自由基的探针。在这项工作中，我们研究了 Tiron 与溶解在水溶液中的超氧自由基的相互作用。密度泛函理论 （DFT） 方法用于仔细检查淡水和咸水建模系统中 Tiron 自由基的电子和能量特性。在中性 pH 值的水溶液中，超氧自由基的去质子化形式 O2•- 比质子化形式 HO2•占主导地位。完全还原 （TH2） 和完全氧化 （T） 的 Tiron 物质与超氧自由基反应，导致形成 Tiron 半醌自由基。DFT 计算表明，如果这些反应由水合氢离子催化，O2•- 与 TH2 和 T 在水溶液中的反应将提前：TH2 + O2•- + H3O+ → TH• + H2O2 + H2O 和 T + O2•- + H3O+ → TH• + O2 + H2O。电子顺磁共振 （EPR） 和 DFT 数据表明，溶解在中性 pH 值水溶液中的 Tiron 自由基主要以去质子化态 T•- 存在。针对淡水和海水溶液计算的不成对电子和去质子化自由基 T•- 的氢原子之间的超精细耦合常数与从 Tiron 自由基的 EPR 光谱得出的实验常数相当吻合。



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