TEMPO

TEMPO, de afkorting voor 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyloxyl, is een stabiel vrij radicaal. Het is een nitroxylradicaal, waarbij het ongepaard elektron gedelokaliseerd over de stikstof-zuurstofbinding.^[1] TEMPO wordt gebruikt als reagens of katalysator in organische redoxreacties. Het radicaal kan onder milde omstandigheden reversibel worden geoxideerd. In zuivere toestand komt TEMPO voor als rode geurloze kristallen, die matig oplosbaar zijn in water.

TEMPO
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van TEMPO
Algemeen
Molecuulformule	C9H18NO
IUPAC-naam	1-λ1-oxidanyl-2,2,6,6-tetra-methylpiperidine
Andere namen	2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl
Molmassa	156,24532 g/mol
SMILES	CC1(CCCC(N1[O])(C)C)C
InChI	1S/C9H18NO/c1-8(2)6-5-7-9(3,4)10(8)11/h5-7H2,1-4H3
CAS-nummer	2564-83-2
EG-nummer	219-888-8
PubChem	2724126
Wikidata	Q209120
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Gevaar
H-zinnen	H314
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P280 - P305+P351+P338 - P310
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vast
Kleur	rood
Dichtheid	(bij 40°C) 0,912 g/cm³
Smeltpunt	36-38 °C
Kookpunt	(ontleedt) ± 175 °C
Vlampunt	67 °C
Oplosbaarheid in water	(bij 20°C) 9,7 g/L
Matig oplosbaar in	water
log(Pow)	1,85
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Synthese

TEMPO kan bereid worden door de oxidatie van 2,2,6,6-tetramethylpiperidine met een geschikte oxidator, zoals waterstofperoxide in kaliumhydroxide.^[2]

Toepassingen

TEMPO wordt in de organische synthese hoofdzakelijk gebruikt als katalysator bij de oxidatie van primaire en secundaire alcoholen tot respectievelijk aldehyden en ketonen. Daarbij wordt gebruikgemaakt van een stoichiometrische co-oxidator, zoals zuurstofgas, natriumhypochloriet, peroxycarbonzuren of hypervalente jodiumverbindingen (perjodinanen).^[3] Er zijn in de wetenschappelijke literatuur diverse voorbeelden bekend van de selectieve oxidatie van primaire alcoholen door TEMPO.

TEMPO is ook een veelgebruikte initiator van polymerisatiereacties, meer bepaald bij levende radicalaire polymerisaties of nitroxide mediated polymerization (NMP). Deze techniek is geschikt voor de synthese van polymeren met grote molaire massa met een kleine polydispersiteit en van blokcopolymeren.

In de biologie wordt TEMPO gebruikt als spinprobe om biomoleculen (bijvoorbeeld eiwitten) te labelen bij elektronspinresonantie.

TEMPO kan verder gebruikt worden als stabilisator of antioxidant (radicalenvanger).

Bronnen, noten en/of referenties

1. Barriga, S (2001). 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO). Synlett (4): 563. DOI: 10.1055/s-2001-12332.
2. (en) N. Merbouh, J.M. Bobbitt & C. Brückner (2004) – Preparation of tetramethylpiperidine-1-oxoammonium salts and their use as oxidants in organic Chemistry: a review, Organic Preparations and Procedures International, 26 (1), 1-31
3. (en) Pier Lucio Anelli, Fernando Montanari, Silivo Quici. Organic Syntheses, Coll. Vol. 8, p. 367 (1993); Vol. 69, p. 212 (1990)