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Free radicals and their electron spin relaxation in cellobiose. X-band and W-band ESR and electron spin echo studies

机译：纤维二糖中的自由基及其电子自旋弛豫。 X波段和W波段ESR和电子自旋回波研究

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By use of 9.7 GHz and 94 GHz ESR spectra and electron spin echo (ESE)-detected spectra the six radical centres produced by gamma-irradiation of cellobiose were identified. The radicals are localized on different carbon atoms. Use of high-frequency ESR spectra with computer resolution enhancement methods enabled unique radical identification and determination of g-factors and proton hyperfine splitting, A, with high accuracy. For radiation doses below 20 kGy three radicals dominate: on C-1 with isotropic doublet A = 1.8 mT; on C-2, C-3 and C-4 with triplet A = 2.9 mT; and localized on CH2 with anisotropic triplet. For doses above 100 kGy the radical on C-1 dominates, because of cleavage of the glycosidic bonds. Electron spin-lattice relaxation shows that radiation damage of the cellulose structure around the radical centres is significant and radical molecules do not participate in phonon dynamics of the host lattice. The relaxation is because of tunnelling motions of the ring or OH-groups, with tunnelling splitting 2.4 cm(-1). Electron spin echo dephasing results identify cellobiose ring torsions with activation energy 117 cm(-1).
机译：通过使用9.7 GHz和94 GHz ESR光谱和电子自旋回波（ESE）检测到的光谱，确定了由纤维二糖的γ辐射产生的六个自由基中心。自由基位于不同的碳原子上。高频ESR光谱与计算机分辨率增强方法的结合使用，可以实现独特的自由基鉴定以及g因子和质子超精细分裂A的高精度测定。对于低于20 kGy的辐射剂量，三个自由基占主导地位：在C-1上，各向同性双峰A = 1.8 mT;在C-2，C-3和C-4上，三元组A = 2.9 mT;并以各向异性三重态定位在CH2上。对于高于100 kGy的剂量，由于糖苷键的裂解，C-1上的自由基占主导地位。电子自旋晶格弛豫表明，自由基中心周围的纤维素结构的辐射损伤是显着的，自由基分子不参与主体晶格的声子动力学。松弛是由于环或OH-基团的隧穿运动，隧穿分裂为2.4 cm（-1）。电子自旋回波移相结果可确定纤维二糖环扭转的活化能为117 cm（-1）。

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