16-O-去甲基乌头碱的生物转化及电喷雾质谱研究

采用乌头碱和人肠内细菌体外温孵的方法, 探讨乌头碱在肠内的生物转化规律. 乌头类生物碱在ESI正离子模式条件下形成质子化分子[M＋H]^＋, 利用离子阱电喷雾串联质谱和傅立叶离子回旋共振电喷雾串联质谱方法可以直接分析乌头碱的转化产物. 本文首次报道了乌头碱在人肠内菌群环境中产生16-O-去甲基乌头碱, 16-O-去甲基乌头碱可进一步被肠内细菌转化, 通过脱乙酰基、脱苯甲酰基、脱甲基、脱羟基以及酯化反应, 产生新型的单酯型、双酯型和20余种脂类生物碱等转化产物.     

乙腈溶剂中三氯化苄在银阴极上的脱氯反应

用常规循环伏安(CV)法和恒电位电解法研究了含0.1 mol·L^-四丁基高氯酸铵(TBAP)乙腈溶剂中三氯化苄在银电极上的还原脱氯机理; 用以银和氯离子的氧化还原反应为基础的阳极区拓宽CV法探测了还原脱氯反应生成氯离子在银电极上的吸附情况. 循环伏安实验表明: (1) 银电极对三氯化苄的电还原脱氯反应具有比汞电极更优良的电催化活性; (2) 三氯化苄在低扫描速率(v)下得到的第一个还原峰对应反应受吸附控制, 电子转移系数约为0.25, 遵守协同电子转移机理; (3) 三氯化苄还原脱氯反应生成氯离子在银电极上的吸附电位为-0.75 - -1.75 V (vs Ag/Ag⁺). 电解实验表明, 通过改变银电极电位可以有效控制三氯化苄还原反应的电解产物.     

一株硫酸盐型厌氧氨氧化菌的分离和鉴定

以硫酸盐为电子受体、氨为电子供体的反应称为硫酸盐型厌氧氨氧化,这是一个新的生物反应.迄今为止,虽已证明硫酸盐型厌氧氨氧化的存在,但并未获得进行该反应的微生物.本课题组从长期稳定运行的厌氧脱氮除硫反应器污泥中,分离获得了一株硫酸盐型厌氧氨氧化菌.形态观察、生理试验和16SrDNA序列比对表明,该菌株可归入Bacillus benzoevorans.以Biolog板检测发现,该菌株可利用多种碳源,基质多样性明显.其最适代谢pH为8.5,最适代谢温度为30℃.研究证明,该菌株可在无氧条件下,同时去除氨氮和硫酸盐,具有硫酸盐型厌氧氨氧化活性.这一发现为硫酸盐型厌氧氨氧化的确认提供了生物学证据,为新型生物脱氮除硫工艺的研发打下了基础,为微生物学增加了新的内容,为地球氮素和硫素循环提供了新的认识.     

水相中酵母细胞催化4-氯乙酰乙酸乙酯不对称还原反应

 利用活性酵母细胞催化4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)的不对称还原可以直接合成具有光学活性的4-氯-3-羟基丁酸乙酯(CHBE). 实验发现,在水相体系中主要生成D-(S)-型产物,COBE的转化率及CHBE的收率和光学选择性都比较高. 考察了底物和产物的浓度、辅助底物的种类和浓度、体系的pH和温度以及菌体培养条件等因素对反应的影响. 结果表明,在较低COBE浓度下R型产物占优,在高浓度下主要是S型产物; 较高的反应温度有利于S型产物的生成,pH≈8.0时可获得较高的S型产物选择性; 产物CHBE对COBE的还原反应具有一定的抑制作用. 在酵母催化COBE还原的同时需要一定的辅助底物来再生辅酶NAD(P)H,利用乙醇、异丙醇和仲丁醇作辅助底物可获得较高的立体选择性. 对数生长期和厌氧条件培养的细胞对生成S型产物较有利.     

活性氯在316L不锈钢电极表面的阴极行为研究

利用电化学方法研究了活性氯在3.5%NaCl溶液中316L不锈钢电极表面的阴极还原反应及其反应机制.实验表明,随着溶液中活性氯浓度的增加,316L不锈钢的自腐蚀电位正移,阴极反应的极限扩散电流明显增大,说明活性氯对316L不锈钢电极表面的两个阴极反应,即HClO还原和ClO-还原具有明显的促进作用.本文的研究确定了产生这两个还原反应的电位范围,并进一步探索了该还原反应速度的控制步骤.     

还原条件对Ni2P/SiO2催化剂催化氯苯气相加氢脱氯反应性能的影响

采用程序升温还原方法制备了Ni2P/SiO2催化剂,考察了还原条件对催化剂结构及其催化氯苯加氢脱氯反应性能的影响.结果表明,还原条件(氢气流速、还原温度及时间)对Ni2P/SiO2催化剂的比表面积、孔结构及Ni2P晶粒大小没有明显的影响,但催化剂表面的磷含量差异较大.Ni2P/SiO2催化剂在氯苯加氢脱氯反应过程中存在一定的诱导期,而采用提高还原温度和H2空速以及延长还原时间等方法制备的催化剂可以缩短反应诱导期.初步分析认为磷覆盖催化剂活性中心是产生诱导期的主要原因,而还原条件会影响催化剂的表面性质.Ni2P/SiO2催化剂具有良好的加氢脱氯活性及稳定性,在573K,H2流量75ml/min及氯苯流量3ml/h的条件下,该催化剂上氯苯转化率在130h内保持在99%以上.     

N-桥连芳基吡咯类衍生物的合成、晶体结构及杀虫杀螨活性研究

以1-溴甲基-2-(4-氯苯基)-3-氰基-4-溴-5-三氟甲基吡咯为起始原料合成了3个新颖的N-桥连芳基吡咯类衍生物5a～5c. 通过氢谱、红外、元素分析及X射线单晶衍射确证了结构. 发现当2-(4-氯苯基)-3-氰基-4-溴-5-三氟甲基吡咯分别与S2Cl2, SCl2, 次磺酰氯, 亚磺酰氯反应时, 均未得到预期的N桥连产物, 却得到了Br被S取代的非预期产物. 杀虫杀螨活性结果显示目标产物5a～5c对东方粘虫、尖音库蚊幼虫、朱砂叶螨具有选择性, 如5a对东方粘虫具有很好的杀虫活性, 5a和5b在0.5 mg•g－1浓度下对尖音库蚊的杀虫活性为100%, 5b对朱砂叶螨具有很好的杀螨活性, 达到了商品化品种溴虫氰的水平.     

三苯基锡N-(5-氯亚水杨基)-α-氨基酸酯的合成及结构表征

利用三苯基氯化锡和现场生成的5-氯水杨醛缩-α-氨基酸钾反应合成了6种三苯基锡N-(5-氯亚水杨基)-α-氨基酸酯1～6, 通过元素分析、IR和NMR对其结构进行了表征. 利用X射线单晶衍射测定了三苯基锡N-(5-氯亚水杨基)缬氨酸酯(3)和三苯基锡N-(5-氯亚水杨基)异亮氨酸酯(5)的晶体结构. 结果表明锡原子是五配位的, 通过单齿羧基氧原子和相邻分子的酚氧原子对锡的配位形成了具有反式-O₂SnC₃三角双锥结构的一维链状聚合物.     

辅酶Q10的合成

以2,3,4,5-四甲氧基甲苯为原料, 经溴化、生成格氏试剂后在碘化亚铜存在下与(E)-4-氯-2-甲基-1-苯磺酰基-2-丁烯缩合得到合成辅酶Q10的关键中间体6-(E-3'-甲基-4'-苯磺酰基-2'-丁烯基)-2,3,4,5-四甲氧基甲苯. 此中间体与茄尼基溴缩合、脱砜基化反应和氧化三步反应, 最终制得标题化合物辅酶Q10, 以2,3,4,5-四甲氧基甲苯计总收率达31.3%.     

过硫酸盐促进的自由基反应进展

过硫酸盐作为廉价、环境友好、易操作的强氧化剂,在有机合成中具有广泛的应用.众所周知,过硫酸盐在加热、光照或过渡金属还原条件下可分解产生硫酸根自由基负离子(SO_4~(-g)).研究表明,该自由基负离子具有很强的单电子氧化性,可以氧化各种中性分子或负离子产生相应的自由基活性中间体.这些新生成的活性中间体可以进行一系列化学转化,从而生成结构多样的、有用的化合物.对近几年过硫酸盐促进的自由基反应进行了总结.分五部分:第一、二部分着重阐述过硫酸盐促进的自由基环化以及碳-氢键官能团化反应;第三部分介绍可见光辅助的过硫酸盐促进的有机反应;第四部分简述过硫酸盐促进的其他自由基反应.最后,对过硫酸盐促进的自由基反应进行了总结和展望.     

自组装单层界面β-环糊精非电活性客体的电化学测定

提出了用电化学技术测定非电活性物质的新方法.利用合成的β-CD对甲苯磺酸基衍生物(Ts-β-CD)获得新型β-CD单层.虽然β-CD的覆盖率只有10%左右,但该单层对二茂铁表现出有效的主客体响应.界面上二茂铁的包络符合Langmuir吸附响应.利用Langmuir吸附等温式,得到二茂铁与β-环糊精形成包络物的包络常数为4.2×10⁴ mol^-1· L,二茂铁在该单层上的最大表面覆盖度为8.6×10^-12 mol/cm².当二茂铁溶液中含有非电活性物质间甲苯甲酸(mTA)或十二烷基磺酸钠(SDS)时,mTA和SDS与包络在电极表面的二茂铁发生客体竞争反应而使二茂铁的氧化还原峰电流降低.利用该原理,分别测定了非电活性物质mTA和SDS,线性范围分别为0.8~2.7 μ mol/L和5~100 nmol/L.     

2-(4-羟基苯基)-3,3,3-三氟丙酸乙酯的合成研究

报道了以苯酚和三氟丙酮酸乙酯为起始原料,在温和条件下合成高产率的2-(4-羟基苯基)-3,3,3-三氟丙酸乙酯的一条新途径.该途径包括无水碳酸钾催化的苯酚与三氟丙酮酸乙酯间的亲电取代反应、由此形成的产物的选择性侧连羟基的氯代反应和随后的硼氢化钠还原反应.     

负载型纳米Ni催化剂用于对氯硝基苯选择加氢

以TiO2为载体,N iB为诱导剂,粉末化学镀法制备了负载型纳米N i催化剂.通过TEM、HRTEM、XRD和ICP技术对催化剂物性进行了表征.结果表明,碱性镀液可使载体表面均匀负载微晶结构纳米N i团簇,尺度为35nm左右.该负载型纳米N i在对氯硝基苯选择加氢反应中表现出很高催化加氢活性,并能有效抑制脱氯,达到了工业骨架镍水平.由酸性镀液得到的负载型非晶态纳米N i-P合金具有较弱的催化对氯硝基苯加氢活性.反应温度对反应时间和脱氯率有明显影响.     

S掺杂Fe-NC单原子催化剂氧还原机理研究

杂原子掺杂的Fe-NC催化剂在氧还原反应中表现出优异的性能.本工作采用密度泛函理论研究了S原子掺杂对Fe-NC单原子催化剂电子结构的调控及促进氧还原反应的作用机理,分析了硫原子掺杂后Fe-NC催化剂的稳定构型,S原子对FeN₄活性位点电子结构的调控,以及氧气的吸附和氧还原反应作用机理.研究结果表明,在FeN₄活性位点周围掺杂少量S原子,可以提高催化剂的稳定性.S原子掺杂提高氧还原性能的机理为：（1）S原子的掺杂降低了催化剂的带隙,提高催化剂导电性,有利于电催化氧还原反应;（2）S原子的掺杂可以提高催化剂吸附氧气的能力,有利于氧还原反应;（3）体系中引入四个S原子可以降低氧还原反应的过电位,提高FeN₄位点催化氧还原反应的活性.这项工作可能为基于碳材料的单原子催化剂上杂原子掺杂的调控提供新的思路.     

(S)-和(R)-盐酸氟西汀的不对称合成

盐酸氟西汀是一种临床广泛使用的非三环类抗抑郁药, 本工作介绍了一种不对称合成(S)-和(R)-盐酸氟西汀的方法. 以自制的手性噁唑硼烷为催化剂, 将起始原料β-氯苯丙酮不对称催化氢化还原成(S)-或(R)-手性醇, 这一步的化学收率和光学收率都较高. 然后再经两步, (S)-和(R)-手性醇转化为(S)-和(R)-盐酸氟西汀. 整个工艺只需三步, 总收率为66.5%, 盐酸氟西汀对映体的ee值可达98.6%. 还考察了反应温度、溶剂、催化剂的量等因素对β-氯苯丙酮的不对称氢化还原的化学产率和光学收率的影响.     

πp络合脱硫吸附剂Cu(I)-Y的生物再生

吸附与生物技术的耦合是实现燃料油品清洁生产的新发展方向, 提出了一种吸附剂生物再生循环使用的新耦合方法, 首先用吸附剂吸附脱除油品中的含硫化合物, 然后用微生物脱附吸附剂表面吸附的硫化物, 实现吸附剂再生. 利用Y型分子筛通过离子交换再用He保护自动还原的方法制备了π络合吸附剂吸附Cu(I)-Y, 以DBT为模型化合物考察了吸附剂的吸附性能. 以选择性脱硫菌德氏假单胞菌(Pseudomonas delafieldii)R-8为生物催化剂, 考察了细胞浓度、油相体积、水相/吸附剂比对吸附剂脱附率的影响. 加入油相可以大大提高DBT脱附量和生成2-HBP的量. 增加水相中脱硫菌R-8的浓度、增大水相/吸附剂比, 可以实现DBT脱附, 促进DBT转化为2-HBP. 在水相脱硫菌株R-8浓度为75 g·L^-1、水相/吸附剂比为300 mL/g、油相/水相比1/3(V/V)的条件下, 脱附的DBT在6 h内转化率达到89%, 24 h内转化率为100%. 生成2-HBP的量主要由吸附剂吸附硫化物的量、水相中微生物细胞的浓度、油相/水相体积比、水相/吸附剂比决定. 吸附剂经过正辛烷洗涤、100℃下干燥24 h、He保护450℃还原活化3 h, 再生吸附剂的吸附能力为新鲜吸附剂的95%.     

NaF抑制精氨酸酶催化反应的热动力学研究

在37 ℃, pH＝7.4～9.4, 40 mmol?L^－1的巴比妥钠-HCl缓冲体系中, 利用热动力学方法研究了NaF对精氨酸酶催化L-精氨酸水解反应的抑制作用. 实验结果表明, NaF对精氨酸酶反应的抑制作用, 属于非竞争性可逆抑制, 其抑制率依赖于反应体系的pH值, 底物L-精氨酸和外源Mn^2＋离子对相对抑制率和抑制常数的影响不显著. 在pH值为7.4, 外源锰离子浓度分别为0和0.167 mmol?L^－1时的抑制常数分别为1.48和1.84 mmol?L^－1. F^－离子对精氨酸酶的抑制不是与底物L-精氨酸竞争酶的活性位, 而是影响了水分子与双核锰簇的桥式配位作用, 使反应过程中, 作为亲核试剂进攻L-精氨酸胍基碳的羟基离子难于生成或使其浓度减小, 从而降低了酶反应活性.     

亚烷基卡宾及取代亚烷基卡宾与环硫乙烷反应的量子化学研究

用量子化学的密度泛函理论(DFT)在6-311G(d, p)水平上对亚烷基卡宾及取代亚烷基卡宾与环硫乙烷的硫转移反应机理进行了系统的研究. 用IRC对过渡态进行了确认. 并用组态混合模型讨论了反应势垒(ΔE^≠)与XYC＝C的单-三态能量差ΔE_ST之间的关系. 结果表明, 取代基的电负性是控制反应的主要因素, 取代基的电负性越大, 取代基越多, π电子给予体越多, 单-三态能量差ΔE_ST就越小, 该反应的活化能就越小, 反应越容易发生. 同时还讨论了该反应中环硫乙烷的C—S键的解离过程. 并与标题化合物和环氧乙烷的氧转移反应进行了比较.     

原位漫反射红外光谱法研究SO2对Ag/Al2O3选择性催化丙烯还原NOx反应的影响

 以Ag/Al2O3为催化剂,采用原位漫反射傅里叶变换红外光谱法研究了SO2对C3H6选择性还原NOx反应的影响. 结果表明, SO2在催化剂表面转化为硫酸盐,并且随着硫酸盐累积量的增加,其主要红外特征吸收峰由低波数向高波数漂移. 高浓度表面硫酸盐的存在不仅抑制了催化剂表面硝酸盐的生成,而且抑制了硝酸盐与表面烯醇式物种(RCH=CH-O-)或乙酸盐物种进一步反应,生成活泼的反应中间体异氰酸酯(-NCO), 这是导致Ag/Al2O3催化剂上C3H6选择性还原NOx活性降低的主要原因.     

酵母发酵液直接催化4-氯-乙酰乙酸乙酯不对称还原生成4-氯-3-羟基-丁酸乙酯

 考察了面包酵母发酵液直接催化4-氯-乙酰乙酸乙酯(COBE)的不对称还原反应,并进行了手性添加物的筛选和反应条件的优化实验. 结果表明,以β-环糊精为手性添加物时,酵母发酵液催化COBE不对称还原生成光活性产物(S)-4-氯-3-羟基-丁酸乙酯((S)-CHBE)的产率和ee值分别高达76%和92%. 在一定条件下,增大β-环糊精浓度,有利于(S)-CHBE的生成. 最佳酵母菌培养时间为16～18 h, 最佳反应温度和pH值分别为29～31 ℃和7.2.