氨基酸卟啉锌配合物对氨基酸酯的分子识别研究(英文)

用紫外可见吸收光谱滴定方法研究了一种新型的苏氨酸卟啉锌配合物(主体)对氨基酸酯(客体)的分子识别.这种锌卟啉可以与氨基酸酯形成 1:1和 1:2的两种加合物.氨基酸酯的氨基首先与氨基酸残基的羧基作用形成 1:1的加合物,然后与锌卟啉的中央锌原子配位形成 1:2的加合物,客体分子与主体分子上的氨基酸残基之间的排斥作用以及主客体之间的色散力作用是主体分子能识别客体分子的另外两种作用。     

不对称卟啉化合物的合成及其与氨基酸甲酯的作用

本文合成了含有单取代酰胺基的不对称卟啉及其锌(Ⅱ)络合物Zn(m,2-CNTPP)及Zn(m,3-CNTPP).对三氯甲烷溶液中它们与谷氨酸二甲酯、亮氨酸甲酯以及苯丙氨酸甲酯的作用进行了系统的研究,讨论了卟啉化合物对氨基酸甲酯分子的结合能力、结合方式,以及二者之间的多种存在形式。结果表明,锌卟啉与氨基酸甲酯以1:1的化学计量结合,中心金属锌(Ⅱ)离子和氨基酸甲酯中的氨基配位,卟啉环上的取代基与氨基酸甲酯中的残基可形成氢键、范德华力等弱相互作用。在卟啉和氨基酸甲酯的作用中,氨基与金属离子直接配位,α-碳上的质子靠近卟啉环平面,而酯基中的甲氧基处于远离卟啉环平面的位置。     

尾式甘氨酸四苯基卟啉锌与吡啶类化合物轴配反应光谱和热力学

取代四苯基卟啉锌配合物与咪唑类和吡啶类等含氮化合物轴向配位反应的研究在模拟生物体中锌酶的作用机理方面具有重要意义。在现有的文献中 ,人们的研究主要集中在四苯基卟啉的苯环上连有如卤素、甲氧基、甲基等较小取代基的卟啉锌上[1～3] ,对于结构不对称且苯环上连有氨基酸的四苯基卟啉锌与含氮化合物轴向配位反应的研究尚不多见。有关尾式氨基酸四苯基卟啉锌配合物的合成和性质我们进行过较系统的研究[4～6] 。本文以 5 ( 4 甘氨酸丁氧苯基 ) 1 0 ,1 5 ,2 0 三苯基卟啉锌 (ＺｎＰ)为锌酶的模型化合物 ,用热力学方法研究了它与吡啶 (…     

氨基酸卟啉锌配合物对氨基酸酯的分子识别

本文用紫外－可见吸收光谱滴定方法研究了一种新型的苏氨酸卟啉锌配合物（主体分子）对氨基酸酯（客体分子）的分子识别，这种锌卟啉可以与氨基酸酯形成1:1和1：2的两种加合物，客体分子的氨基首先与主体分子上氨基酸残基的羧基作用形成1：1的加合物，然后另一客体分子的氨基与锌卟啉的中央锌原子配位形成1：2的加合物，客体分子与主体分子上的氨基酸残基之间的库仑力作用以及主－客体之间的色散力作用可能是主体分子能识别客体分子的另外两种相互作用。     

尾式苯丙氨酸卟啉锌(Ⅱ)的光谱性质研究

金属四苯基卟啉因具有特殊的结构和性质并且容易制备而广泛用作自然界中叶绿素、血红素、细胞色素和维生素Ｂ1 2 等生物大分子的模型化合物 ,特别是锌卟啉作为光合作用反应中心的模型化合物近来引起人们极大兴趣。生物体中多种酶含有锌且锌常与组氨酸、半胱氨酸等氨基酸的残基配位 ,因此 ,研究尾式苯丙氨酸卟啉锌 (Ⅱ)与咪唑类配体的光谱和热力学性质具有十分重要意义。有关取代四苯基卟啉锌与咪唑类配体的热力学研究已有很多报道[1～3] ,但人们的研究主要集中在苯环上连有较小基团的四苯基卟啉锌上 ,对于空间结构不对称且卟啉环中苯环上含…     

手性氨基酸卟啉化合物的CD光谱及紫外-可见光谱研究

在合成的手性氨基酸卟啉化合物ThrTPPZn和SerTPPZn(Thr:苏氨酸,Ser:丝氨酸)中,氨基酸残基与卟啉单元相互作用使氨基酸残基的构象相对固定,卟啉化合物在Soret区产生分裂的CD光谱.而在LeuTPPZn中氨基酸残基与卟啉单元的相互作用很弱,卟啉化合物的CD光谱很弱.在室温下,手性氨基酸卟啉化合物对映体的紫外-可见吸收光谱相同,当温度降低时,ThrTPP,SerTPP及其锌配合物在240 nm处的吸收光谱随着温度的降低吸收值减小,在278 K时,L-SerTPP,L-ThrTPP,D-ThrTPPZn 和D-SerTPPZn在275 nm处有强、宽的吸收峰,这是由于在低温下分子的内能减小,氨基酸残基的旋转受到限制,分子内的相互作用增大,羰基与卟啉环之间的共轭增大所致.     

氨基酸桥联手性双卟啉的二阶非线性光学性质研究

采用半经验量子化学PM3方法对系列氨基酸桥联双卟啉1, 2, 3, 4及其锌配合物进行了几何结构优化, 并用TDHF/PM3方法计算了其静态二阶非线性光学系数. 计算结果表明, L型-氨基酸桥联双卟啉及其锌配合物具有右手螺旋结构特征. 在电偶极近似下, 不同手性氨基酸侧链基团R对分子的总体二阶非线性光学系数β和βHRS的影响不大, 但对二阶非线性光学系数的手性分量βxyz却有显著影响. βxyz与螺旋结构参数r2ζ/L4成正比关系, 符合手性分子二阶非线性光学响应的单电子螺旋模型理论. β张量分析表明, 此类分子表现为以八极为主、 偶极为辅的多极分子, 卟啉环与锌离子的配位有利于增加二阶非线性光学响应的偶极分量和手性分量βxyz.     

手性酰胺键桥连双发色团型手性(锌)卟啉的合成与性质

以手性酰胺键为键合基团,芘为第二发色团,合成了两例具有手性结构的卟啉衍生物及对应锌配合物,其结构经质谱、核磁共振和元素分析表征。采用光谱学和电化学方法对手性卟啉衍生物的电子结构进行了研究。结果表明：4种手性卟啉衍生物均表现出较强的手性光学信号,且手性氨基酸与卟啉间的激发耦合强于芘。      

长链烷基二茂铁取代卟啉的合成与性质

合成了两类长链烷基二茂铁取代的卟啉及其金属锌卟啉,其中一类二茂铁通过酰胺键与卟啉相连,长链在外围(卟啉5与锌卟啉6);另一类二茂铁通过长链与卟啉相连(卟啉7与锌卟啉8).研究了两类卟啉及其金属锌卟啉的光谱与电化学性质.两类卟啉配体的吸收位置几乎相同,与卟啉配体相比,两类金属锌卟啉的最大吸收均收发生了7 nm的红移.荧光光谱中,酰胺键桥连的卟啉5与锌卟啉6的荧光猝灭程度相对增大,量子产率降低.电化学研究表明,当卟啉配体与金属锌离子配位后,卟啉环及二茂铁的氧化还原半波电位均发生负移.此外,将连接二茂铁与卟啉的酰胺键换成长链烷基后,卟啉配体及配合物的第一氧化电势略有降低(13~18 m V),而二茂铁的第一氧化电势却降低182~194m V左右.     

双-锌卟啉对DABCO分子识别的立体构象及其热力学研究

合成了系列不同长度以柔性侧链相连的p/p型双-锌卟啉配合物,用¹H NMR和UV-Vis研究了不同温度下该系列配合物与刚性双齿配体DABCO(1,4-二氮杂双环)的轴向配位反应,考察了侧链长度对双-锌卟啉与配体的分子识别能力影响。结果表明,主体分子双-锌卟啉可以对客体分子BABCO进行分子识别,合适长度的柔韧烷氧链可以调节主体分子的构象,使DABCO嵌入双卟啉两个卟啉环间空位中,形成锌卟啉-DABCO-锌卟啉三元夹心式配合物构象。探讨了配位反应中立体构象的变化过程,并测定了热力学参数。     

手性锌卟啉的圆二色光谱研究

用圆二色光谱（CD）研究了三种新型手性卟啉锌[α,β,α,β－四－[邻（叔丁氧羰L－丙氨酸）氨基苯基]卟啉锌α,β,α,β,－ZnT(o-BocAla)APP1、α,β,α,β-四－[邻（叔丁氧羰L－脯氨酸）氨基苯基]卟啉锌α,β,α,β－ZnT(o-BocPro)APP2和α,β,α,β－甲－[邻（苯甲酰L－谷酰胺）氨基苯基]卟啉锌α,β,α,β－ZnT(o-BenzoylGln)APP3]在CH2Cl2 中的光谱行为,并研究了1作为主体识别手性客体分子氨基酸甲酯前后的光谱,提出了光谱形成机理。     

八乙基卟啉及其锌配合物的分子和晶体结构

测定了中位(meso)取代八乙基卟啉和无轴向配位卟啉锌(II)配合物的结构, 讨论了锌离子配位前后卟啉环的平面性, 并比较了有锌和无锌配位卟啉阴离子的几何构型。研究结果表明卟啉骨架的构型不仅决定于卟啉骨架中央孔穴的大小, 配位离子的尺寸和电子结构, 而且还决定于骨架上的取代基团。本文还分析了在卟啉骨架上取代硝基的几何构型以及它们在卟啉共轭效应中的作用。     

锌卟啉的合成及与咪唑类客体反应的光谱性质

将一对手性丙氨酸,通过烷氧基侧链与卟啉环相连,合成了一对手性卟啉5-对(L-丙氨酰氧乙氧基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉和5-对(D-丙氨酰氧乙氧基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉及其各自对应的锌卟啉.通过元素分析、紫外-可见光谱、1 H核磁共振和红外光谱等方法对合成的自由卟啉及锌卟啉配合物进行了结构确定.此外,采用荧光光谱滴定实验研究了金属锌卟啉与咪唑类客体进行配位反应的光谱性质,结果表明,咪唑类客体与手性锌卟啉相互作用时均具有荧光猝灭效应,金属卟啉的手性结构对该性质未造成影响.     

手性卟啉化合物聚集体与DNA 的相互作用: 电子吸收光谱 和圆二色光谱研究

使用电子吸收光和圆二色(circulardichroism,CD)光谱研究了手性氨基酸卟啉锌配合物(Thr---TPPZN)聚集体与DNA之间的相互作用,这种螺旋结构的手性卟啉聚集体能与DNA结合,L－Thr----TPPZN聚集体与DNA作用量是通过氨基酸残基与DNA的磷酸链形成氢键,结合模式为外部结合,而D----Thr--TPPZN聚集体与DNA作用除了存在以上这种氢键作用之外,卟啉单元还能部分地插入DNA中,与DNA的碱基对形成π-π堆积作用。L--Thr---TPPZN和D--Thr--TPPZn聚集体与DNA结合模式不同是由于L-------Thr----TPPZn聚集体的左手螺旋结构与DNA的右手螺旋结构不匹配,而右手螺旋结构的D--Thr-----TPPZN聚集体能嵌入同样是右手螺旋结构的DNA中。     

四苯基卟啉锌J-聚集体的光谱与晶体结构分析

四苯基卟啉锌在完全无水的乙氰中发生自聚现象, 聚集体的形成可以通过稳态光谱来证实. 吸收光谱和荧光发射光谱的红移表明四苯基卟啉锌的聚集体是卟啉之间以头对头的方式排列, 即J-聚集体. 进一步研究表明聚集体的形成还依赖于溶剂. 光谱和激发态寿命的测定结果表明聚集体的辐射跃迁速率比单体快两倍, 这表明形成的J-聚集体存在超辐射. 四苯基卟啉锌的晶体呈现出杆状的结构. 通过X射线的结构分析, 提出了一个四苯基卟啉锌J-聚集体的结构模型. 四苯基卟啉锌中的一个苯基和相邻的四苯基卟啉锌中的吡咯垂直并通过C—H…π键相互作用. 最后讨论了乙氰配位后对四苯基卟啉锌中Zn—N键的影响.     

尾式缬氨酸四苯基卟啉锌(Ⅱ)与咪唑轴配反应的光谱和热力学

用金属卟啉化合物来模拟血红素、细胞色素等天然卟啉化合物的生理过程一直是配位化学重要的研究课题。人们发现 ,血红蛋白中的血红素是通过铁与组氨酸残基的侧链咪唑配位于蛋白质上 ,因此 ,人们对金属卟啉与咪唑类配体的轴向配位反应研究产生了极大兴趣 [1] 。有关取代四苯基卟啉金属配合物的合成和轴配反应热力学研究已有很多报道 ,但人们的研究尚处在对称且苯环上连有较小取代基的四苯基卟啉锌、钴、铁等模拟化合物的合成、结构表征及光谱和配位反应热力学的研究阶段 [2 -4 ]。对于结构不对称且卟啉中苯环上连有氨基酸的四苯基卟啉配合物…     

新型手性酪氨酸修饰的锌卟啉对氨基酸酯的分子识别研究

合成并表征了一种L型Boc酪氨酸修饰的自由卟啉(L-BocTyrTAPP)及其锌卟啉配合物Zn(L-BocTyr)TAPP.通过紫外-可见光谱滴定法,研究了手性锌卟啉配合物与四对对映异构的手性氨基酸酯客体在CHCl₃中的分子识别行为.实验结果表明,在分子识别的过程中,缔合常数顺序均为D型略大于L型,且按K(PheOMe)>K(AIaOMe)>K(ValOMe)>K(LeuOMe)的顺序依次减小.同时,利用园二色光谱进一步阐述手性分子识别过程.此外,采用分子力学方法搜索了主客体体系的最低能量构象,从理论上对实验本质进行较深入的探讨.     

单核锌双卟啉配合物构象平衡的理论研究及光谱分析

合成了一系列以不同长度柔韧链相连的p/p型单核锌双卟啉配合物。选用Tripos力场,利用分子动力学模拟退火和分子力学构象搜索相结合的方法对该系列双卟啉进行了能量优化和构象分析。理论计算结果表明:该类双卟啉稳定存在的最低能量构象为叠合式,最高能量构象为伸展式,并存在一系列的中间能量构象;双卟啉分子内π-π作用和能量转移与双卟啉存在的两种主要构象密切相关;分析了分子内π-π作用的本质。运用不同光谱测试手段验证了理论计算结果: 利用可见和相应二阶导数吸收光谱研究了双卟啉主要存在的叠合式和伸展式构象,通过红外光谱观察了对双卟啉构象和卟啉环间π-π作用较为敏感的吸收谱带;利用荧光光谱计算了双卟啉的分子内能量转移效率。     

新型卟啉化合物的合成及性质

利用微波反应和模板效应合成了带有苯乙烯撑单元的新型卟啉化合物和锌卟啉配合物. 通过 1H NMR, IR和MALDI-TOF-MS等技术对其结构进行了表征. 通过测定UV-Vis和PL对两种卟啉化合物光学性能进行了研究. 利用TGA和循环伏安法研究了锌卟啉配合物的热稳定性和电化学性质, 并以锌卟啉配合物作为掺杂剂利用蒸镀法制备了电致发光器件, EL谱发射峰位于556 nm.     

咪唑修饰的卟啉及其锌、铜配合物的合成和非线性光学性质

合成了一种新型咪唑修饰的卟啉(1)及其锌、铜配合物(2、3). 通过核磁共振氢谱(1H NMR)、紫外-可见(UV-Vis)光谱、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、电喷雾质谱(ESI-MS)及元素分析等多种谱学方法对其结构进行表征. 卟啉环流效应对侧链咪唑芳环的影响导致咪唑环上三个氢原子的化学位移向高场移动, 且卟啉的紫外-可见光谱的Soret带发生裂分. 采用分子模拟方法得到的自由卟啉最低能量构象与光谱分析结果一致, 即侧链咪唑环位于卟啉环上方. 同时, 利用Z-扫描技术对卟啉及其锌、铜配合物的三阶非线性光学性质进行了研究, 结果表明: 卟啉及其锌、铜配合物均具有很强的反饱和吸收性质, 且铜卟啉的非线性光学性质强于锌卟啉的.