单重态氧化学VIII.类卟啉稀土配合物光敏化产生单重态氧的ESR研究

用电子自旋共振(ESR)方法研究类卟啉稀土配合物([CO2H-APPC)Gd]Cl2)光敏产生单重态氧的II型机制。利用2,2, 6, 6-四甲基哌啶(TEMP)对单重态氧的捕捉, 测定所生成的氮氧自由基的ESR信号, 经加NaN3和CD3OD的实验, 证实了([CO2H-APPC)Gd]Cl2)光敏作用可有效地产生单重态氧, 并观察到在实验所用的浓度范围内, 随着光敏剂浓度加大, 生成的单重态氧也增加, 同时比较了几种不同稀土离子配合物产生单重态氧的差别。结合氧的消耗和氮氧自由基的ESR线宽变化对氧浓度的依赖性, 证明了类卟啉稀土配合物光敏化生成单态氧的II型反应在光动力光疗中起关键作用。     

在光动力光疗中类卟啉稀土配合物光敏作用原初反应的特征: 产生自由基I型机制的ESR研究

本文用ESR方法研究了类卟啉稀土配合物[(CO2H-APPC)Gd]Cl2的光敏反应。用4-hydro-tetramethylpiperidine-N-oxide radical(4-hydro-TEMPO)作探针, 通过对其消自旋的作用, 证实[(CO2H-APPC)Gd]Cl2光敏反应中有阳离子自由基[(CO2H-APPC)Gd]^+产生, 加入还原剂可促使[(CO2H-APPC)Gd]^+生成。经由5, 5-Dimethyl-1-pyrrolineN-oxide(DMPO)对超氧阴离子(O2^-)和羟基自由基(.OH)的自旋捕捉及对该自旋加合物[DMPO-O2^-]和[DMPO-OH]的ESR测定, 证实有O2^-和.OH产生, 并用SOD清除O2^-和甲酸钠清除.OH的实验, 进一步证实O2^-和.OH的产生。上述结果说明[(CO2H-APPC)Gd]Cl2光敏反应存在着产生[(CO2H-APPC)Gd]^+和活性氧自由基的I型机制。     

在光动力光疗中类卟啉稀土配合物光敏作用原初反应的特征: 产生自由基I型机制的ESR研究

本文用ESR方法研究了类卟啉稀土配合物[(CO_2H-APPC)Gd]Cl_2的光敏反应.用4-hydro-tetramethylpiperidine-N-oxide radical(4-hydro-TEMPO)作探针,通过对其消自旋的作用,证实[(CO_2H-APPC)Gd]Cl_2光敏反应中有阳离子自由基[(CO_2H-APPC)Gd]~(+)产生,加入还原剂可促使[(CO_2H-APPCGd]~+生成.经由5,5-Dimethyl-1-pyrroline N-oxide(DMPO)对超氧阴离子(O_2~-)和羟基自由基(·OH)的自旋捕捉及对该自旋加合物[DMPO-O_2~-]和[DMPO-OH]的ESR测定,证实有O_2~-和·OH产生,并用SOD清除O_2~-和甲酸钠清除·OH的实验,进一步证实O_2~-和·OH的产生.上述结果说明[(CO_2H-APPC)Gd]Cl_2光敏反应存在着产生[(CO_2H-APPC)Gd]~+和活性氧自由基的Ⅰ型机制.     

几种萘酞菁硅配合物的光动力效应的研究

研究了7种轴向配位的萘酞菁硅配合物的激发态性质、产生单重态氧的能力及对几种氨基酸的光敏氧化能力.研究表明,对于相同浓度的不同配合物来说,随着轴向配位基团推电子能力的逐渐增强,激发三重态寿命降低,产生单重态氧的能力逐渐下降,而产生单重态氧的能力是光敏氧化氨基酸反应速率的决定因素,因此,其光敏氧化氨基酸的一级反应速率常数逐渐减小.     

射流式单重态氧发生器研究

单重态氧O2(a1△g)是迄今唯一能用纯化学反应高效产生的具有长寿命的亚稳激发态分子.为了考察提出的用两个O2(1△)能量汇集反应生成氧第二单重激发态O2(b1∑+g)以实现近可见短波长化学激光方案的现实性,设计和实验了一个氯流量为3～10 mmol/s的射流式单重态氧发生器(JSOG).考察了三种具有不同孔径和孔数目的喷头、氯气流量和脱水冷阱温度等对JSOG出口的O2(1△)浓度、O2(1△)分压、氯利用率及水蒸气含量的影响.发现用聚氯乙烯管作冷阱时,最佳冷阱介质温度为-140～-150℃,对此提出了O2(1△)表面脱活与脱水互相竞争的解释.在最佳条件下,可将O2(1△)气中水分压降低至4 Pa,这一结果是首次报导.     

单重态氧化学 V: 二烷基取代酚光敏氧化反应的研究

本文研究了2,6-二甲基酚、2,4-二甲基酚及3,4-二甲基酚的光敏氧化反应, 应用竹红菌甲素作敏化剂匹配高压钠灯首次提供了二烷基取代酚同单重态氧发生化学反应的例证, 并测定了它们对单重态氧的反应速度常数, 其反应活性顺序为:BHT>2,4-DMP>3,4-DMP>DBP>2,6-DMP.二烷基取代酚同单重态氧可能通过1,4-环加成反应的机理, 再经重排生成最终产物.     

两种稀土卟啉配合物与大肠杆菌作用的微量热研究

用LKB-2277生物活性检测系统测定了新合成的阳离子型稀土卟啉配合物{[Re(TMP)(H2O)3]Cl, Re=Y、Yb, TMP=5, 10, 15, 20-四(4’-甲氧基苯基)卟啉}在37 ℃时对大肠杆菌作用的产热曲线,根据产热曲线求算了在稀土卟啉配合物作用下,大肠杆菌生长代谢的速率常数k,抑制率I,传代时间tG和半抑制浓度cI,50等热动力学参数.结果表明,稀土卟啉配合物在低浓度下对大肠杆菌有刺激作用,高浓度下为抑制作用,[Yb(TMP)(H2O)3]Cl的半抑制浓度cI,50为143 mg•L-1,其对大肠杆菌的抑制作用优于[Y(TMP)(H2O)3]Cl.     

单重态氧及其近年来在有机合成中的应用

现在不仅有机化学家,而且生物化学家和生物学家对单重态氧化学都感到兴趣。因为单重态氧与有机物的反应能力很强,而且还与有机材料受光和氧的破坏作用、以及动植物的生命过程等~([1,2])有一定联系. 单重态分子氧氧原子在组成氧分子时,按分子轨道理论的解释,应该有一对电子填入能量相同的两个简并反键轨道π~*2p_v和π~*2p_z上。根据洪特规则,这两个电子尽可能分占不同轨道,且自旋平行。氧分子的这种电子状态,即是三重态。由于具有g对称性,所以是~3∑_g态。在激发态时,氧分子的两个π~*电子可同时占据一个π~*轨道,其自旋相反,这便是氧分子的第一激发单重态,它也具有g对称性,故电子态是~1△_g。如果两个电子分占不同的π~*轨道,且自旋相反,这是氧分子的第二激发单重态(~1∑_g)。激发态氧分子虽有各种单重态,但一般用的单重态氧为其最低激发态,即~1△_g状态(~1O_2)~([2,3])。     

单重态氧化学 V: 二烷基取代酚光敏氧化反应的研究

本文研究了2,6-二甲基酚、2,4-二甲基酚及3,4-二甲基酚的光敏氧化反应, 应用竹红菌甲素作敏化剂匹配高压钠灯首次提供了二烷基取代酚同单重态氧发生化学反应的例证, 并测定了它们对单重态氧的反应速度常数, 其反应活性顺序为:BHT>2,4-DMP>3,4-DMP>DBP>2,6-DMP.二烷基取代酚同单重态氧可能通过1,4-环加成反应的机理, 再经重排生成最终产物.     

一种可生成单重态氧的新型光敏剂──类卟啉大环金属配合物

含丙基取代的不对称联三吡咯大环化合物及其金属配合物的合成已在前文报道,这些配合物在740～780nm光谱区域内具有强的光吸收。其单重态氧的生成可由它的光敏氧化蒈烯得到约68%高产率的“ene”型产物所证实,同时测定了它们的单重态氧量子产率(φ¹O₂)及荧光量子产率(φ₁)。     

竹红菌甲素在脂质体溶液中的光动力作用研究

系统地研究了竹红菌甲素(HA)和卵磷脂脂质体结合后的光动力作用.通过二苯基蒽光氧化和顺磁共振ESR方法报道了光敏HA产生单重态氧~1O_2,并测定了单重态氧量子产率.用自旋捕获ESR方法测得光照HA-脂质体溶液产生羟基自由基·OH并证实际·OH来源于超氧阴离子自由基O_(?)~-,同时研究了HA在无氧条件下的光还原反应.     

大黄酚光敏化产生自由基和单重态氧

应用电子自旋共振技术研究由中草药大黄中分离纯化的大黄酚光敏化活性. 在氮气饱和的二甲基亚砜中, 用波长大于430 nm 可见光照射大黄酚产生半醌负离子自由基, 且随着还原型辅酶的加入而增强, 表明自由基来源于光敏剂的基态和激发态之间发生了电子转移. 在空气饱和的二甲基亚砜中, 产生可以被DMPO捕获的超氧负离子自由基, 实验证明该自由基不是由单重氧产生, 并与DMPO、大黄酚、氧气和照射时间有关. 光照大黄酚也能产生单重态氧、羟基自由基. 从而说明大黄酚的光敏机制包含电子转移的Ⅰ型机制(Type I)和能量转移的Ⅱ型机制 (TypeⅡ). 作为光敏化活性评价, 测量得到大黄酚、大黄素、大黄的蒽醌混合物产生超氧负离子自由基的相对产率分别为1.8, 1.1, 1.0, 单重态氧的相对产率分别是0.36, 0.53, 0.14. 因此, 这种短波长吸收的光敏剂有可能在光动力医疗微血管类疾病有潜在的应用前景; 同时大黄中初提的蒽醌衍生物的混合物有可能作为一种廉价的光活化农药.     

超临界二氧化碳中卟啉与钴(II)、镍(II)、锌(II)配合物反应动力学

用紫外-可见光谱研究了钴(II)、镍(II)、锌(II)的1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-戊二酮-二水配合物[M(hfac)2(H2O)2,M=Co、Ni、Zn]与5,10,15,20-四(五氟苯基)卟啉[H2tpfpp]在超临界二氧化碳中反应生成金属卟啉[M(tpfpp)]的反应动力学.在金属配合物大大过量时,反应对卟啉为一级.其表观一级速率常数随钴(II)、镍(II)配合物的浓度增加先增加、而后趋于稳定,而表观一级速率常数随锌(II)配合物的浓度增加线形增加.根据实验事实,讨论了反应的机理,得到了相应的热力学和动力学参数.     

双光子诱导产生单重态氧的三重态光敏剂的研究

自2001年以来,双光子敏化产生单重态氧的三重态光敏剂的研究取得了一定的进展。双光子三重态光敏剂对肿瘤组织的近红外激光和红外激光的光动力治疗作用具有广阔的应用前景。本文重点分析了近些年已报道的双光子三重态光敏剂种类,如疏水性、水溶性等不同的敏化剂;介绍了可以根据分子的激发态性质、利用化学手段对双光子三重态敏化剂的性质以及光敏产生单重态氧的量子产率进行调控;概括了双光子三重态敏化剂的相对和绝对双光子横截面的测量方法;总结了双光子三重态敏化剂发展中面临的一些关键问题,并展望了双光子三重态敏化剂的发展方向。     

三个镧系金属氮氧自由基配合物的合成、结构及磁性（英文）

以氮氧自由基为配体,合成了3例氮氧自由基-稀土三自旋单核配合物[Ln(hfac)3(NIT-Ph-4-Br)2](Ln=Gd(1),Tb(2),Dy(3),hfac=六氟乙酰丙酮,NIT-Ph-4-Br=4,4,5,5-四甲基-2-(4′-溴)-咪唑啉-3-氧化-1-氧基自由基。单晶结构分析表明3个配合物均属单斜晶系P21/c空间群,配合物中的Ln髥离子为八配位模式,并且拥有相似的自由基-稀土-自由基单核结构。对配合物的磁性测试结果表明,配合物1中自由基与Gd髥离子之间存在着铁磁相互作用,自由基与自由基之间存在着反铁磁相互作用;配合物2,3中,稀土离子与自由基之间存在弱的反铁磁相互作用     

镧系乙酰丙酮-5,10,15,20-四(4-吡啶基 )卟啉配合物

制备了乙酰丙酮-5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉稀土配合物Ln(TPyP)acac[In:Dy,Ho,Yb,Lu;H~2TPyP:5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉;Hacac:乙酰丙酮].配合物由一 个中心稀土离子,一个乙酰丙酮和一个四(4-吡啶基)卟啉组成,乙酰丙酮以氧双卤配位,卟啉以氮四卤配位,因此配合物有六配位的结构.     

超临界二氧化碳中卟啉与钴(II)、镍(II)、锌(II)配合物反应动力学

用紫外-可见光谱研究了钴(II)、镍(II)、锌(II)的1, 1, 1, 5, 5, 5-六氟-2, 4-戊二酮-二水配合物[M(hfac)2(H₂O)₂, M=Co、Ni、Zn]与5, 10, 15, 20-四(五氟苯基)卟啉[H2tpfpp]在超临界二氧化碳中反应生成金属卟啉[M(tpfpp)]的反应动力学. 在金属配合物大大过量时, 反应对卟啉为一级. 其表观一级速率常数随钴(II)、镍(II)配合物的浓度增加先增加、而后趋于稳定, 而表观一级速率常数随锌(II)配合物的浓度增加线形增加. 根据实验事实, 讨论了反应的机理, 得到了相应的热力学和动力学参数.     

两个新型氮氧自由基及其配合物的合成、晶体结构和磁性

合成并表征了两种新的含有酰氨基取代的氮氧自由基配体L1和L2。将L1和L2与六氟乙酰丙酮盐(Co(II), Ni(II),Mn(II))配位得到五个新的单核金属配合物L1Co(hfac)2, L1Ni(hfac)2, L2Co(hfac)2,L2Ni(hfac)2和L2Mn(hfac)2。对L1和L2及其配合物的结构和磁性进行了表征，在配合物中氮氧自由基的氧和取代基羰基氧均和金属离子配位，自由基和金属离子之间存在着强的反铁磁相互作用。     

负载型Sn2(OMe)2Cl2/SiO2催化剂的制备、表征与催化合成碳酸二甲酯

采用表面改性法制备了负载型Sn2(OMe)2Cl2/SiO2双核桥联配合物催化剂,用IR,TPD和微量反应技术研究了催化剂的表面结构、化学吸附性能和反应活性.结果表明,双核桥联配合物Sn2(OMe)2Cl2以O(Me)为桥,Cl为配体,并以Sn-O-Si形式键合到SiO2表面上;CO2与催化剂表面的金属离子Sn4+和桥基配体OMe的O2-形成桥式和甲氧碳酸酯基两种吸附态,CH3OH与催化剂表面的金属离子Sn4+仅形成一种分子吸附态;在413K以下,CO2和CH3OH在Sn2(OMe)2Cl2/SiO2催化剂表面上以近100%的选择性生成碳酸二甲酯;CO2在催化剂表面形成的甲氧碳酸酯基吸附态是生成DMC的关键物种,其与在同一活性中心的分子吸附态甲醇的反应决定了催化剂的活性和产物选择性.     

[2, 3'-联-1H-吲哚]-3(2H)-酮类化合物的单重态氧反应

[2, 3'-联-1H-吲哚]-3(2H)-酮衍生物(1a~1c)在甲醇中的单重态氧反应给出溶剂捕捉产物4, 后者在分离过程中脱去甲醇分子生成5。考察了标题化合物分子中二氢吲哚酮结构单元以及吲哚结构单元在单重态氧反应中的作用, 并探讨了反应机理。