25 – Esquematize o espectro de EPR do radical nitróxido de di-terc-butila, a 292 K, no limite de concentrações muito baixas (onde a troca química é desprezível), em concentrações moderadas (onde os efeitos de troca química começam a ser importantes) e em altas concentrações (onde os efeitos se tornam predominantes). Discuta como a observação da troca de elétrons entre os sensores de spin de nitróxido pode dar informações sobre a mobilidade lateral de lipídios nas membranas biológicas.

Quando a distância entre os elétrons dentro da molécula se aproxima de 800 pm, uma sobreposição do orbital de elétrons desemparelhados e interações dipolares entre momentos magnéticos causam uma troca de acoplamento devido as interações entre os spins. Isso inicia o processo de troca de elétrons.

O processo de troca de elétrons ocorre a uma taxa que aumenta conforme a concentração aumenta. Assim, o processo tem uma meia-vida que é tão longo a baixas concentrações que afeta a pureza do sinal EPR.

Quando a distância entre os elétrons dentro de uma membrana biológica, para elétrons com alta mobilidade, eles podem ter uma aproximação grande e a troca de interações pode promover um espectro de EPR com informações que mostram a mobilidade dos lipídios e que podem ser lidas através das concentrações transmitidas pelos sinais EPR.

Assim sendo, é possível ler a mobilidade pela concentração através do espectro EPR, isto devido a troca de elétrons entre os sensores de spin.

Com base em pesquisa bibliográficas, os espectros de EPR do radical nitróxido de di-terc-butila para variadas concentrações são:

Baixa Concentração:

Média Concentração:

Alta Concentração:

Mais alta concentração: