生物无机化学基本反应之一——生物大分子配体参与的配体间竞争金属离子的反应

生物大分子参与的大小分子配体间竞争金属离子的反应是生物无机化学的基本反应之—。由于生物大分子具有多结合部位、柔性及金属离子往往深藏于生物大分子的疏水环境中等特点,使得这类反应与简单的小分子配体间竞争金属离子的反应有所不同。本文对这类反应的热力学、动力学、反应机理及影响因素进行了讨论。     

发现生物大分子高亲和性配体的新方法——SAR-by-NMR

由于许多药物通过和生物体内的大分子(如蛋白质和核酸) 的选择性结合发挥效用, 因此快速、有效地发现靶分子的高亲和性配体成为各种药物发现方法的首要目标。在现代生物技术和NMR 技术高度发展的基础上产生的一种发现生物大分子高亲和性配体的新方法--SAR-by-NMR, 由于采用NMR 技术可以综合多种药物设计方法的优势, 能够在短时间内得到先导化合物, 从而大大加快了药物发现的速度并能节省大量的费用。本文介绍了SAR-by-NMR 发现高亲和性配体的基本原理、特点及其在药物发现中的应用。     

药物配体与生物大分子受体相互作用核磁共振的研究进展

药物与生物体内目标大分子之间的相互作用,是决定药物药理活性和代谢稳定性的主要因素。如何快速高效地识别出能与靶分子相互作用且能抑制其体外活性的药物分子,是制药工业普遍关注的问题。核磁共振已经成为研究小分子配体和生物大分子相互作用的一种非常重要的手段。检测小分子配体信号在作用过程中的变化以识别药物分子,是核磁共振进行药物筛选的主要方法之一。本文介绍了近年来这方面的研究进展。     

金属-配体复合物的金属到配体、配体到配体电荷转移的可视化

利用三种方法可视化化了Ru（II）ammine的金属到配体的电荷转移．首先原子分辨的态密度显示HoM0上的密度主要在Ru上,LUMo上的态密度在ammine上,这说明Ru上激发的电子会转移到ammine配体上．第二,电荷差异密度揭示了所有的窄穴都在Ru上,所有的电子都在ammine上．第三,跃迁密度矩阵揭示了Ru和Hammine上的电子空穴对的相关性．这三种方法也用来研究Os（bpy）2（pop）Cl的金属到配体的电荷转移和Alq3配体到配体的电荷转移．     

配体O^2—的配体场强度

O~(2-)配体是应用最广泛最普遍的配体,几乎所有的金属离子均能与O~(2-)离子形成金属氧化物。金属氧化物绝大多数以固体形态存在,作为最重要最广泛存在的配体O~(2-)与金属离子形成的晶体,本可应用晶体场理论对其进行深入的研究,但鉴于配体O~(2-)虽在晶体中普遍存在,但它在水溶液中却不能游离独立存在,因而一般以水溶液作样品进行的常规方法难以应用,到目前为止现有的关于多种配体的配体场强度的光谱化学序中均尚未包含O~(2-)在内。     

光谱学与分子对接结合解释生物大分子与配体间作用机制的研究进展

本文综述了近年来利用光谱学数据分析与分子对接计算相结合,在分子层面解释蛋白质、DNA及病毒RNA三类生物大分子与配体相互作用的研究工作。着重介绍了通过光谱分析包括紫外可见光谱、荧光光谱、圆二色光谱、傅里叶红外光谱,以及三维荧光光谱等获得的光谱信号强度及位置的变化,直接或间接获取生物大分子与探针相互作用时大分子结构的改变、对特定基团的影响及热力学参数等信息。同时,分子对接计算可以模拟出配体与受体结合的位置、结合能,以及相互作用类型和距离等,将二者结合,使受体与配体结合机理的分析更加准确可靠。最后,将该领域的研究工作进行总结评价并对未来的发展作出展望。     

配体交换色谱法测定草甘膦

建立了配体交换色谱测定草甘膦的方法.在自制的配体交换色谱柱上,以醋酸铜-醋酸水溶液为流动相,紫外(254 nm)检测,实现了草甘膦与双甘膦中间体的基线分离.考察了流动相中醋酸铜和醋酸的浓度,以及流动相流速对目标物分离的影响,确定了以0.2 mmol/L醋酸铜-醋酸水溶液为流动相,流速0.8 mL/min的优化色谱条件,并进行了系统适应性实验和方法学评价.结果表明:草甘膦与双甘膦之间的分离度Rs＞3,拖尾因子在0.8～1.0之间;在0.05～1.00 g/L范围内,草甘膦和双甘膦的线性相关系数分别为0 9998和0 9999; 回收率分别为102.2%和99.0%; 峰面积的RSD分别为0.14%和0.59%; 检出限分别为0 05和0.50 mg/L(S/N=3).     

多齿配体的合成

苯环上有羟基或甲氧基的苄醇在硫酸存在下与乙腈或丙烯腈作用,得到了相应的酰胺。产率一般在90％以上。乙酰胺水解成二胺后与水杨醛作用生成相应的双Schiff碱。     

基于三脚架配体构筑的锕系-配体多重键的研究进展

非水溶液体系的锕系元素化学是一个极具挑战性的前沿研究领域, 近年来在分子磁性、多重键以及小分子活化等方面获得了迅速发展. 化学键是化学科学中最重要的基本概念之一, 而金属-配体多重键是该领域重要的研究内容. 多重键的形成与锕系元素的电子结构密切相关, 相对论效应使得锕系元素的s轨道和p轨道收缩, 轨道能量降低, 收缩的s和p轨道增加了对核电荷的屏蔽效应, 从而使d和f轨道具有一定的延展性和不稳定性. 这种不稳定性降低了5f电子的结合能, 电子更容易离去, 可使锕系元素具有丰富的氧化态. 由于较高的主量子数和相对论效应, 锕系元素的5f轨道具有更大的径向延展, 在锕系元素中5f轨道的电子行为影响较大. 目前, 锕系金属-配体多重键因其独特的成键方式和电子结构特征而受到科学家的广泛关注, 在合成和分离方面存在极大的挑战, 研究锕系-配体多重键将有助于我们了解它们的电子结构和反应性. 基于口袋型拓扑结构的三脚架配体被广泛地应用于锕系-配体多重键的研究, 这为探索锕系元素的5f电子结构和锕系多重键丰富的化学行为提供了重要支撑. 本综述总结了近年来基于三脚架配体构筑的锕系-配体多重键的研究进展, 并对未来进行了展望.     

金属纳米材料表面配体聚集效应

金属纳米材料表面配体不仅可以稳定金属纳米颗粒,辅助合成特定尺寸和形貌的纳米材料,还可用于调控金属纳米颗粒的表面化学性质。由于现有表征技术的局限性,金属纳米材料表面有机配体的结构和功能一直以来并未被深入研究。得益于分子结构明确金属纳米团簇和其他模型纳米材料体系的发展,配体在金属纳米材料表面的精确配位结构及其对催化过程的促进作用正不断被揭示出来。金属表面有机分子配位不仅可以调控表面金属电子结构,还可以分割表面原子周期性结构。表面有机配体的聚集可以进一步在金属表面构筑3D空间结构,改变纳米材料亲疏水性,并影响催化底物和反应中间体与表面的相互作用强弱和吸附构型。此外,有机配体与表面金属所组成的界面还可以构筑新的活性位点,改变催化反应路径,从而提升催化反应活性和选择性。金属纳米材料表面有机配体的聚集效应使得异相纳米材料可以同时表现出均相催化和酶催化的优势。     

新型膦配体PDBPDS在氢甲酰化反应中催化剂配体性能的研究

用量子化学 AMI方法优化了 1 -苯基二苯并膦二磺化产物 ( PDBPDS)和三磺化三苯基膦 ( TPPTS)的几何构型 .比较两种化合物的空间结构和电子结构发现 ,在氢甲酰化铑膦催化反应体系中 ,PDBPDS的配体性能优于 TPPTS.首次研究了以 PDBPDS为配体的铑膦催化剂对丙烯氢甲酰化反应的催化性能 ,考察了反应温度、压力、膦铑物质的量比和搅拌速度对催化活性和选择性的影响 .结果表明 ,在 2 .0 MPa,1 0 0℃ ,膦铑物质的量比为 35 ,搅拌速度为 5 0 0 r/min及 V( H2 ) /V( CO) =1 /1的条件下 ,催化活性可达到 2 80 0 g(丁醛 ) /[g(铑 )·h],正异构产物物质的量比为 1 2 .3,在相同条件下与传统的三磺化三苯基膦 ( TPPTS)为配体的铑膦催化剂相比 ,催化活性和选择性提高了 2倍 .反应结束后 ,有机相和水相分离简单 ,有机相铑浓度仅为3.6× 1 0 - 8mol/L,有效地解决了铑流失问题 ,表明 PDBPDS是极具开发前景的新型水溶性配体     

FI催化剂配体的研究进展

FI催化剂作为一类新型聚烯烃催化剂,具有高活性、耐高温等特性,在催化聚合方面表现出良好的性能,不但可以催化乙烯与极性及非极性单体共聚,而且可以通过改变主催化剂苯氧基亚胺配体的结构,得到具有不同结构的聚合物。本文介绍了FI主催化剂的基本结构、合成方法、结构与催化性能的关系以及基于苯氧基亚胺配体基本结构的新型催化剂的研究进展。     

配体间相互作用研究: 氨基酸与二肽配体形成 质子复合物的稳定性

用pH电位滴定法测定了苯丙氨酰亮氨酸(PL)与甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)在离子强度为0.1mol/L(NaNO~3),(25.0±0.1)℃时形成质子复合物的稳定常数,并对苯丙氨酰亮氨酸与六种氨基酸相互作用体系进行了量子化学和分子力学计算。从配体间弱相互作用的观点,讨论了二肽配体对氨基酸分子的识别。结果表明,二肽与氨基酸配体间的结合主要受到配体间静电、氢键作用的控制,同时受到范德华力和键间排斥能等弱相互作用的影响。     

配体间相互作用研究: 氨基酸与二肽配体形成 质子复合物的稳定性

用pH电位滴定法测定了苯丙氨酰亮氨酸(PL)与甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)在离子强度为0.1mol/L(NaNO~3),(25.0±0.1)℃时形成质子复合物的稳定常数,并对苯丙氨酰亮氨酸与六种氨基酸相互作用体系进行了量子化学和分子力学计算。从配体间弱相互作用的观点,讨论了二肽配体对氨基酸分子的识别。结果表明,二肽与氨基酸配体间的结合主要受到配体间静电、氢键作用的控制,同时受到范德华力和键间排斥能等弱相互作用的影响。     

诱导配体：蛋白质组装新策略

近年来,分子自组装的研究特别关注应用复杂组装基元模拟体内复杂的生命过程.其中,利用蛋白质作为组装基元构筑组装体的相关研究有助于进一步了解生命相关的自组装,并进一步揭示生命过程的调控机制.然而,由于蛋白质组装基元自身的结构复杂性和构象多样性等特点,具有规则结构的人工蛋白质组装体仍然难以构建.本文将回顾和总结本课题组近年来所提出的诱导配体蛋白质组装新策略.首先简要叙述文献中蛋白质组装方向的研究进展,继而介绍诱导配体策略产生的背景和主要思路,重点讨论利用诱导配体策略获得的蛋白质组装体的结构、形貌及功能,最后展望该策略的发展前景.     

杂环胺双齿配体萃取稀土元素

对一系列杂环双齿配体--4,7-二苯邻菲绕啉、5-硝基邻菲绕啉、2,9-二甲基邻菲绕啉、2,9-二甲基-4,7-二苯邻菲绕啉和α,α＇-联喹啉(以下均用L表示)与CCl₃COO-和15种正三价稀土离子形成的三元络合物在水-氯仿间的革取行为进行了研究。发现在这些体系中,都存在明显的“四分组效应”,且稀土的萃取率随介质pH而变化。井讨论了L的分子量及结构对稀土萃取的影响。     

高效手性膦配体的研究进展

手性膦配体的合成及应用是不对称有机反应中的重要研究领域.按照手性膦配体的手性中心以及配体结构的不同,对近二十年来在不对称合成中所报道的高效手性膦配体的研究进展进行了综述,并对该类配体的发展前景进行了展望.     

神奇的手性螺环配体

过渡金属参与的不对称催化反应是有机合成化学研究的前沿和热点. 寻找和发现新颖配体骨架并开展新型高效的手性配体及催化剂的设计合成是不对称催化反应研究的核心内容. 从20世纪90年代,特别是进入21世纪以来,螺环骨架手性配体受到了广泛的关注,并逐渐发展成为特色鲜明的手性配体类别. 手性螺环配体的骨架已由多手性的螺[4.4]壬烷骨架发展到只具有单一手性的螺二氢茚和螺[4.4]壬二烯等螺环骨架类型,形成了包括手性螺环单磷配体、双膦配体、膦氮配体、双氮配体等丰富的手性配体库. 这些手性螺环配体及其催化剂不仅在不对称催化氢化、不对称碳―碳键形成、不对称碳―杂原子键形成等多种类型的不对称催化反应中均表现出优异的催化活性和对映选择性,且使得许多原先难以控制对映选择性的不对称催化反应变得可能. 而今,手性螺环结构已成为“优势结构”,相应的手性螺环配体及其催化剂已被国内外同行广泛采用. 手性螺环配体的兴起为手性催化剂研究增加了活力,极大地促进了不对称合成化学的发展. 今后,手性螺环配体的研究除了将向新型、高效、高选择性手性配体及催化剂方向发展外,将其应用于新的不对称催化反应的对映选择性控制、以及应用于手性天然产物和药物的高效不对称合成将成为新的研究热点.     

论混合配体络合物中的电子效应

混合配体络合物(简称混配络合物)是泛指一类共处于配位内界的异配体(A,B,C,…)和中心金属(M)所组成的单核或多核络合物(如 MA_iB_jC_k…,M_xM_yA_n,式中 A,B,C分别为不同的配体,M,M′为不同的金属离子)     

草酰胺配体的微波合成

在微波辐照下, 分别由苯胺、取代苯胺和草酸通过无溶剂法反应, 合成出N,N′-二(苯基)草酸二酰胺和N,N′-二(取代苯基)草酸二酰胺, 利用¹H NMR, MS和元素分析对其结构进行了表征. 研究表明, 增加辐照功率选择合适的辐照时间有利于产物收率的提高, 甲基或氯单取代的苯胺得率高于苯胺, 增加固液两相的接触面积可大大提高产物的收率.