2023年3月，同济大学Jianfeng Zhu团队在Journal of Hazardous Materials（IF=14.224）发表题为“Mechanistic insight into the degradation of ciprofloxacin in water by hydroxyl radicals”一文。该研究使用密度泛函理论（density functional theory，DFT）评估了羟基自由基对CIP的氧化，并对其热力学、动力学和毒性进行了研究。结果表明，CIP氧化主要通过哌嗪环、苯环和C双键发生。在初始反应中实现了高反应性，其中只有五个反应不是热力学自发的。在该体系中，涉及氧气直接提取氢气的反应优于间接反应。一些理论预测的产物，如P6和P11，与他人实验中报道的产物一致，表明理论研究可以提供有关氧化路径的补充信息。氢原子的提取和加成反应的支化率分别为37.45%和62.55%。最后，根据毒性评估，该反应体系是完全无毒的。该研究为环境治理环丙沙星抗生素残留提供了一种策略。

图1：（a）环丙沙星的平均局部电离能（ALIE）。小蓝球表示ALIE的最小点；(b) 羟基自由基和环丙沙星之间的取氢和加成反应通道；∆G分别代表吉布斯自由能屏障和吉布斯自由能变化；(c) 环丙沙星与羟基自由基初始反应的吉布斯自由能势图；零点表示反应物。图例代表反应路径。

DOI: 0.1016/j.jhazmat.2022.130676

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389422024724?via%3Dihub