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低分子量的氮氧自由基化合物是一种稳定的自由基，它低毒、无致癌及致突变作用，因而被广泛应用于自旋标记、磁共振成像、抗癌、抗氧化、电子顺磁共振(EPR)生物医学传感器等生物医学研究中。本课题是以合成可用于EPR医学生物传感器材料为最终目标，选择性质稳定、毒性小、具有较强电子顺磁共振信号的4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基为母体，以不同的化学键分别与不同性质的官能团相连接，合成了一系列哌啶氮氧自由基的衍生物，并通过质谱、红外光谱、紫外-可见光谱、元素分析对结构进行了表征。采用化学发光技术比较了六个氮氧自由基衍生物清除·OH自由基的能力、测试了EPR信号和电化学性质。讨论了不同官能团分别以不同化学键与自由基母体结合后，对目标化合物各项性能的影响。