2,2,5-トリメチル-4-フェニル-3-アザヘキサン-3-ニトロキシド
製品説明
2,2,5-トリメチル-4-フェニル-3-アザヘキサン-3-ニトロキシド（2,2,5-Trimethyl-4-phenyl-3-azahexane-3-nitroxide、通称：TIPNO）は、開鎖型（非環状）の安定ニトロキシドラジカルです。窒素-酸素結合（N-O•）上に不対電子を持つ有機ラジカルであり、周囲の大きな置換基（ tert-ブチル基、イソプロピル基、フェニル基）により空間的に保護されているため、常温常圧下で極めて安定です。
TIPNOはTEMPO（2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジノキシル）と並び、ニトロキシド媒介ラジカル重合（NMP: Nitroxide-Mediated Polymerization）において最も広く使用されるニトロキシドの一つです。TEMPOが環状（シクロ状）ピペリジン骨格を持つのに対し、TIPNOは開鎖型アザヘキサン骨格を持つため、より広いモノマー適用範囲と優れた重合制御性を示します。特にスチレン系、アクリル酸 n-ブチル等のビニルモノマーの活性ラジカル重合において、分子量分布の狭い（低分散度）ポリマーの合成が可能です。
また、TIPNOを母核とするアルコキシアミンは、光照射により均一解裂（ホモリティッククレーバージ）してカーボン中心ラジカルとニトロキシドラジカルを生成するため、光感応アルコキシアミンの合成原料としても重要です。近年では、双光子重合（NMP2）や表面修飾、3D構造の精密制御等への応用も活発に研究されています。
2017年1月16日に設立された青島シグマ化学有限公司は、国際的な総合交通拠点都市である青島に位置し、黄河沿いおよび環太平洋地域の西海岸に位置する国際貿易港および積み替え拠点である青島港に隣接しています。青島シグマ化学有限公司は、精密化学原料の製造・販売に注力しています。チームメンバーは山東大学、中国海洋大学、青島科技大学出身で、化学業界における豊富な経験を有しており、お客様に専門的な化学原料供給サービスを提供することが可能です。
用途・特性
物理化学的特性
- 化学名: 2,2,5-Trimethyl-4-phenyl-3-azahexane-3-nitroxide
- 別名: TIPNO, 2,2,5-trimethyl-4-phenyl-3-azahexane-3-oxyl, N-(tert-butyl)-N-(2-methyl-1-phenylpropyl)-N-oxyl, tert-Butyl 1-phenyl-2-methylpropyl nitroxide, 1,1-Dimethylethyl-2-methyl-1-phenylpropyl nitroxide
- 分子式: C₁₄H₂₂NO
- 分子量: 220.33 g/mol
- 外観: 白色〜淡黄色の結晶性粉末
- 密度: 1.02±0.1 g/cm³（推定値）
- 沸点: 318.7±25.0℃ @ 760 mmHg（推定値）
- 閃点: 146.4±23.2℃（推定値）
- logP: 3.83（推定値）
- 極性表面積（PSA）: 3.24 Ų
- 構造分類: 開鎖型ニトロキシドラジカル（非環状ニトロキシド）
- MDL番号: MFCD16621409
作用機序・機能特性
TIPNOは以下の優れた特性により、高分子化学・材料科学分野で広く利用されています：
- ラジカル安定性: N-O•結合を持つ有機ラジカルであり、tert-ブチル基、イソプロピル基、フェニル基による空間障害により、常温常圧下で極めて安定です。酸素や水分との反応性は低く、長期保存が可能です。
- 可逆的活性終端能: NMPにおいて、成長鎖末端のカーボン中心ラジカルと可逆的に結合（終端）し、活性種と休眠種の平衡を制御します。これにより、分子量の精密制御と狭い分子量分布（低分散度: Đ < 1.2）を実現します。
- 広いモノマー適用性: TEMPOよりも広いモノマー適用範囲を持ち、スチレン、アクリル酸 n-ブチル、メタクリル酸メチル等の重合制御が可能です。
- 光化学的反応性: TIPNO由来のアルコキシアミンは、UV照射により均一解裂してラジカルを生成するため、光開始剤として利用可能です。
用途
- NMP（ニトロキシド媒介ラジカル重合）制御剤: 最も主要な用途。スチレン、アクリル酸 n-ブチル等のビニルモノマーの活性ラジカル重合において、分子量制御剤・媒介剤として使用されます。TEMPOと比較して、より広いモノマー適用範囲と優れた制御性を示します。
- 嵌段共重合体合成: TIPNO由来のアルコキシアミンを開始剤として使用し、順次重合によりA-B-A三嵌段共重合体等の精密構造を持つ高分子を合成します。ポリ（スチレン-b-アクリル酸 n-ブチル-b-スチレン）等の工業的に有用な嵌段共重合体の製造に利用されています。
- 光感応アルコキシアミン原料: 光開始剤として機能するアルコキシアミンの合成原料。UV-Vis吸収特性を持つクロモフォア基を導入した光感応アルコキシアミンの製造に使用されます。
- 双光子重合（NMP2）: 近赤外光による双光子吸収を利用した3Dマイクロ構造の精密製造において、TIPNO由来の光感応アルコキシアミンが開始剤として使用されます。表面修飾や複雑な3D構造の製造に応用されています。
- 自旋標識（Spin Label）: タンパク質・ペプチド・核酸等の生物分子に化学修飾して、EPR（電子常磁性共鳴）分光法による構造解析・動態解析のプローブとして使用されます。特にサイト指向性自旋標識（SDSL）法において利用されます。
- 有機合成中間体: 有機ラジカル化学におけるラジカル捕捉剤、酸化剤、または特定の有機合成反応の触媒としての研究用途。
安全性と取り扱い
- 通常の実験室条件下では比較的安定ですが、吸入・誤飲を避けてください。
- 眼・皮膚に対する刺激性が認められるため、保護手袋・保護眼鏡を着用してください。
- 粉塵の発生を抑え、換気の良い場所で取り扱ってください。
- 密閉容器に保管し、吸湿・光を避け冷暗所（推奨2〜8℃）で保存してください。
- 強酸化剤、還元剤、酸・塩基、重金属イオンとは区別して保管してください。
- 加熱・摩擦・衝撃により分解する可能性があるため、熱源・火気から遠ざけてください。
- 大量に取り扱う際は防塵マスクを着用し、局所排気装置を使用してください。
- 緊急時は医師の診断を受け、安全データシート（SDS）を参照してください。
GHS分類・危険性情報
- H272: 酸化性を有し、火災を助長する可能性があります。
- H301: 飲み込むと有毒です。
- 信号詞: 危険（Danger）
- GHS絵表示: GHS03（酸化性）、GHS06（毒性）
- 予防措置: P220（粉塵を遠ざける）、P301+P310（飲み込んだ場合は直ちに医師に連絡）
- UN番号: UN 3099 6.1(5.1) / PGIII
製品使用上の注意
- 本製品は有機ラジカル（ニトロキシド）であり、熱や光、還元剤の存在下で反応性が増します。保存・取り扱い時はこれらの条件を避けてください。
- NMP用途で使用する場合は、反応系内の酸素を十分に脱気してから使用してください。酸素の存在はラジカル重合の阻害要因となります。
- アルコキシアミン合成時は、適切な還元条件と反応温度を維持してください。過剰な還元はニトロキシドの分解を招く可能性があります。
- EPR自旋標識用途では、標識後の未反応ニトロキシドはサイズ排除クロマトグラフィーまたは透析により完全に除去してください。
- 有効期限は未開封・冷暗所（2〜8℃）保存で約12〜24か月間です。開封後は窒素ガス置換して密閉保管し、速やかに使用してください。