叔丁基过氧化物（tert-Butyl hydroperoxide，简称TBHP）是一种重要的有机过氧化物，广泛用于化学反应中，特别是在自由基反应、氧化反应和催化反应中。由于其结构中含有一个稳定的叔丁基基团，叔丁基过氧化物具有较高的热稳定性和较低的反应活性，使其成为实验室和工业中常用的试剂。
叔丁基过氧化物的化学式为 (CH₃)₃COOH, 其结构中包含一个过氧基团（–O–O–），与一个叔丁基（–C(CH₃)₃）相连。由于叔丁基的影响，它比其它过氧化物具有较低的反应性和较好的稳定性。
叔丁基过氧化物在热或光照条件下能够分解，产生自由基，这使其在许多自由基反应中扮演着重要角色。其分解反应如下：
[ \text{(CH₃)₃COOH} \xrightarrow{\Delta} \text{(CH₃)₃CO•} + \text{OH•} ]
叔丁基过氧化物分解生成的自由基（叔丁基自由基）可以参与多种化学反应。例如，它们在加成反应、聚合反应及某些氧化反应中起着催化作用。
叔丁基过氧化物常用于有机分子的氧化反应中，尤其是在不饱和烃类的氧化中，能够选择性地引发氧化过程。它作为氧化剂参与某些有机合成反应，如烯烃的氧化、醇的氧化等。在这些反应中，叔丁基过氧化物通常通过生成自由基或过氧基来实现氧化作用。
例如，叔丁基过氧化物可以氧化醇生成醛或酮：
[ \text{R–CH₂OH} + \text{TBHP} \rightarrow \text{R–C(=O)H} + \text{H₂O} ]
叔丁基过氧化物还可用于某些交叉偶联反应，如Suzuki反应和Heck反应等。在这些反应中，叔丁基过氧化物用作氧化剂，帮助形成过渡金属催化剂的活性物种，从而促进反应的进行。
尽管叔丁基过氧化物相对于其它过氧化物较为稳定，但其在高温或光照条件下仍可能分解，因此在储存和使用时应采取适当的安全措施。避免与易燃物质接触，防止高温、冲击和摩擦。
叔丁基过氧化物作为一种重要的化学试剂，具有广泛的应用前景。在自由基反应、氧化反应以及催化反应中都发挥着重要作用。随着化学反应研究的深入，叔丁基过氧化物的反应机制和应用领域将继续得到拓展。然而，由于其具有一定的危险性，使用时需要特别注意安全问题。