2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基

2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物，缩写为TEMPO，是一种哌啶类的氮氧自由基。TEMPO为橘红色易升华结晶或液体，易溶于水、乙醇和苯等溶剂。其具有捕获自由基和猝灭单线态氧的功能，且是一种非常有效的氧化催化剂，能将伯醇氧化为醛、仲醇氧化为酮。
由于四个甲基的位阻效应， TEMPO 对光热均较为稳定是一种非常有效的氧化催化剂，能将伯醇和仲醇氧化成所需的羰基化合物。具有产率高、选择性好、稳定性良好、可循环使用等特点。（ChemicalBook 彤彤编辑）

使用TEMPO催化氧化纤维素被认为是一种有效的方法。它能使木质纤维素纤维结构在其悬浮液反应体系中被充分氧化，为后续机械解离建立良好的基础条件。
TEMPO是一种水溶性的稳定硝酰自由基。可以被用于将多糖的伯羟基选择性地催化氧化，使之转化为羧基。
当前研究表明，4-H-TEMPO媒介体系催化氧化木质纤维素的过程中。C6位上的伯醇羟基能被选择性地氧化成醛基并进一步氧化为羧基。在水悬浮液中，通过温和的机械处理，经过TEMPO选择性氧化的木质纤维能够被分解成单根的纤维素纳米纤丝。即TEMPO氧化纤维素纳米纤丝(TOCNFs)。这是因为纤维表面引入的高密度羧基在水中带阴离子电荷。因此在水中它们之间的静电斥力能有效作用于纤维素纳米纤丝之间并促进其有效解离。
TEMPO媒介氧化处理体系制备 TOCNFs具有独特的优势。其反应条件温和，原料廉价易得，绿色环保，且制得的 TOCNFs直径更加均匀，力学性能优异，吸引了大批学者的广泛关注。但其制备过程中仍然不可避免的存在一些问题，需要广大科研爱好者和工作人员的不懈努力 ，使其获得更大的研究用途。

TEMPO 在化学、生物学、食品工业、农业等领域都有较为广泛的应用。它具有捕获自由基、猝灭单线态氧和选择性氧化等功能。

在高分子化学中用作自由基捕获剂、阻聚剂、抗老化剂、热降解抑制剂和光、热稳定剂，也能与活性链自由基结合为共价休眠种。共价休眠种可再均裂为链自由基，再增长。

在有机合成中用作各种醇和多元醇类氧化反应的催化剂，用于将伯醇氧化为醛，具高选择性，不再氧化至羧酸；将仲醇氧化为酮。TEMPO/NaClO/NaBr 是一个可以循环再生的氧化体系，其中真正的氧化剂是 NaClO 将 TEMPO 氧化生成的中间体 N-oxoammonium 离子，伯羟基亲核进攻该离子，羟基被氧化为羧基，该离子则转变为羟胺，羟胺再经共氧化剂氧化为 N-oxoammonium 离子，如此循环下去。其它含有 TEMPO 的氧化体系也有很多。

TEMPO = 四甲基六氢吡啶氧化物。2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基是一种很稳定的氮氧自由基，在此氧化反应中充当催化剂。
TEMPO是一种很强烈的氧化剂，同样毒性也很大，可能和底物中的共轭结构和孤立双键发生反应，反应中需要使用化学计量的TEMPO。
反应机理和NMO的氧化过程类似，这里是几个例子：
(1) 反应不会破坏α-C上的手性ref. 2
(2) 区域选择的二醇的氧化:

(1)取适量2.2.6.6-四甲基哌啶，加入催化剂和甲醇混合均匀，2.2.6.6-四甲基哌啶与催化剂、甲醇的质量：质量：体积比为(8～10):2:3；
(2)将混合物加热至50～70℃(优选50-60℃)，滴加入双氧水反应，双氧水的滴加量为2.2.6.6-四甲基哌啶的6～7倍；
(3)将反应结束后的溶液过滤，滤液用乙酸丙酯萃取，乙酸丙酯相进行蒸馏脱除乙酸丙酯，然后冷却降温，离心得到2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物。

是一种高效阻聚剂 将醇直接氧化成酸。在糖化学和核苷化学上有较广的应用。 接触反应氧化剂，用于碘苯二乙酰氧化橙花醇生成橙花醛。总之，铜/TEMPO用于1位醇生成醛的接触反应。 稳定的硝基氧基，用于控制活性聚合