2,6位双取代苯酚类抗氧化剂在酸或碱作用下的转化及机制研究
氧化反应(oxidation)，作为一种最基本的化学反应类型，广泛发生在人体、食物和化工产品之中。它通过电子转移产生自由基，最终引发链反应过程。而抗氧化剂(antioxidants)则能通过各种机制消除自由基，从而减缓或制止物质氧化。在食品工业中，抗氧化剂是一种关键的食品添加剂，通过抑制不饱和脂肪酸的氧化，从而防止脂类食品的酸败变质；在化工产品中，抗氧化剂可以对燃料和润滑剂起到稳定作用，通常添加在汽油中以防止油料在储存过程中氧化变质而形成胶质沉淀来保证内燃机的正常运行；在保健品和护肤品中，抗氧化剂通过对抗氧化应激反应可以起到一定的治疗或辅助治疗的作用。
抗氧化剂，一般都属于还原剂，可按来源分为合成抗氧化剂和天然抗氧化剂。在食品中广泛应用的合成抗氧化剂以酚类为主，包括2,6二叔丁基对甲苯酚(butylated hydroxytoluene, BHT)、叔丁基对甲氧酚 (butylated hydroxyanisole, BHA)、特丁基对苯二酚(tert-butylhydroquinone, TBHQ) 等等，都是十分价廉有效的抗氧化剂。然而，近些年来，这些人工合成的抗氧化剂逐渐表现出一些毒性作用，如对呼吸酶的抑制作用，致畸，致癌等，70年代时美国FDA就开始禁止在食品中添加BHT，因此，人们开始将目光转向了高效、无毒，安全的天然抗氧化剂的发现和研究。茶多酚(Tea-Polyphenols,TP)，葡萄籽萃取物等都是人们耳熟能详的具保健作用的天然物质。
但是，我们依然不能忽略对合成类抗氧化剂的研究和探索，尤其是小分子的酚类抗氧化剂，其价廉，高效，且在工业上仍旧具有不可替代优势。本课题就是针对最典型的2,6位双取代苯酚类抗氧化剂的化学性质的一项基本研究，从而为今后发现和发展更为优质有效的酚类氧化剂提供提论基础。
在平时的实验操作和观察中，我们发现，在简单的碱性和酸性条件下，这一类氧化剂就会发生理化性质的变化。这些变化会使这类酚类抗氧化剂在储存，运输和使用的过程中发生变质失效，甚至产生颜色加深，气味变化等感官上的影响。基于这样的观察结果，我们开始以这个反应为着眼点，讨论不同的溶剂环境和酸碱条件下，该类抗氧化剂的转化特征，并推测总结出其变化机制。
1 酚类抗氧化的机理
酚类作为芳香类氢供体能够切断自由基链反应，如式（1），其可以将活泼氢转移到ROO·自由基：
（1）
这种机制最初是由Bolland和Have在解释取代酚对亚油酸乙酯的热氧化的抑制作用时所提出的（Bolland amp; Have, 1947, H-atom transfer or HAT mechanism）。近期，另一种假设提出HAT机制之后还隐藏着更为复杂的机制，称为质子耦合电子转移（proton-coupled electron transfer, PCET）。这种机制中，ArO-H与ROO·上O·的一对孤对电子之间形成氢键，之后这个氢原子作为质子在两个氧原子和一个电子之间转移，从O的2p孤对电子的轨道上转移至ROO·上O`的未成对电子的轨道上（Mayer et al 2002; Mayer amp; Rhile 2004;Litwinienko amp; Ingold 2007）。式（1）中由酚类抗氧化剂生成的共振稳定的ArO·自由基对于氧气和底物都是不活泼的，因此使氧化链反应很难继续进行（Ingold 1961）。它可以通过与自身反应或ROO·自由基继续反应达到降解。
