草酰胺桥联双核铜配合物金属胶束催化BNPP水解的动力学和机理研究

合成了草酰胺桥联双核铜配合物(RCu2(H2O)2(ClO4)2)(A)和(R′Cu2(H2O)2(ClO4)2)(B)。研究了A、B与表面活性剂LSS和CTAB形成的金属胶束催化二(对硝基苯酚)磷酸二酯(BNPP)水解机理,建立了动力学模型。结果表明在25℃、pH=7的条件下,该类金属胶束对BNPP水解有催化作用,BNPP催化水解速率比其自水解速率提高1×106倍,这是由于双核铜配合物中两个铜离子的协同作用、表面活性剂胶束的浓聚效应和pH效应所致。因此含双水的草酰胺桥联双核铜配合物金属胶束是一较好的磷酸二酯水解酶的模拟模型。     

N,N'-双(2-氨基乙基)-2,6-吡啶二甲酰胺铜配合物催化DNA裂解

本文通过凝胶电泳分析研究了N,N'-双(2-氨基乙基)-2,6-吡啶二甲酰胺铜配合物(BAP)和DNA的相互作用。结果表明BAP-Cu^2＋配合物能够有效催化裂解超螺旋质粒DNA, 它是DNA自然裂解的3.2×10⁶倍,成功地用简单化合物模拟了核酸酶水解DNA的功能。同時本文也初步提出铜离子和氨基协同催化水解DNA磷酸二酯键的裂解机理。     

大环三胺1,4,7-三氮杂环癸烷锌(Ⅱ)配合物催化水解作用研究

在25℃、离子强度I=0.10(KNO3)条件下,采用pH电位滴定法测定了大环三胺配体1,4,7-三氮杂环癸烷(TACD)与Zn(Ⅱ)离子的配位平衡常数,讨论了配体与金属离子的配位情况.利用分光光度法,在pH=7～9范围内[2×10-4mol.L-1三羟甲基氨基甲烷(tris)为缓冲溶液]研究了配合物在对硝基苯酚乙酸酯(NA)水解中的催化动力学行为,得到了NA酯的水解速率常数kcat.结果表明,催化水解速率对底物(NA)及配合物浓度均呈一级反应,水解反应遵循速率方程v=(kcat.cZn2++kOH-.cOH-+…).在中性和弱碱性条件下,配合物对NA酯的水解具有很好的催化作用,当pH=9.19时,催化速率常数达3.420×10-2mol-1.L.s-1;催化反应受酸碱平衡控制.     

铈(Ⅲ)-巴比妥钠配合物催化双(对硝基苯基)磷酸酯水解性能

研究了Ce(Ⅲ)离子与巴比妥钠形成的配合物对双(对硝基苯基)磷酸酯(BNPP)的催化水解作用。 结果表明, Ce(Ⅲ)与巴比妥钠形成的配合物对BNPP的水解具有很高的催化活性,可使BNPP水解速率提高至自发水解时的1.52×10⁸倍。 体系的pH值和温度对催化水解反应的影响,发现在温度为25 ℃和pH值为8.50的条件下,催化效果最佳。     

谷氨酸功能胶束温和催化水解甲基-β-D-纤维二糖苷

合成了一种含有谷氨酸残基的长链烷基表面活性剂N^α-十二烷基-L-谷氨酸. 研究了表面活性剂所形成的胶束体系在较温和条件下催化纤维素模型物甲基-β-D-纤维二糖苷(MCB)水解的反应. 研究表明此功能胶束对MCB水解为葡萄糖的反应在较低的温度(90℃)下就表现出明显的催化作用, 在pH 5.0附近具有最佳的催化水解效果.根据胶束催化的相分离模型获得MCB水解的一级反应速率常数(km).研究了胶束与组氨酸(His)或谷氨酸(Glu)所组成的复配体系对MCB的催化水解作用. 结果表明: 氨基酸小分子的加入极大地促进了水解反应的进行, 而胶束与氨基酸在1:1的摩尔浓度配比时催化效果最好. 温度对水解反应速率以及副产物的产生有明显的影响. 在130℃, pH 5.0的水溶液中, 胶束与谷氨酸的复配体系催化MCB水解反应1.5 h后的葡萄糖收率可达到36.6%. 本文也对此催化体系催化MCB水解反应动力学进行了研究, 获得了催化反应的表观一级速率常数(k_obsd), 计算得到催化水解反应生成葡萄糖的活化能(E_a)为97.18 kJ·mol^-1.     

1,3,5-三(N-α-吡啶亚甲基氨亚甲基)苯合三铜(Ⅱ)配合物作为模拟水解酶的研究

研究了1,3,5-三(N-α-吡啶亚甲基氨亚甲基)苯三铜(Ⅱ)配合物作为水解酶模拟物催化4-硝基苯酚醋酸酯(NA)水解动力学.在pH为7.5～9.3范围内配体与铜(Ⅱ)形成了13(配体铜离子)配合物.结果表明,催化水解速率对NA及配合物浓度皆呈一级反应,其水解速率方程v=kToba[NA]=([ML]t+[OH-]+ko+i)[NA].其二级反应速率常数kMLH-l在一定范围内随pH值的增加而增加.kMLH-1的最大值和kOH分别为0.266,8.57mol-1@m3@s-1,ko为NA的溶剂解常数,ko=1.28×10-6s-1(25.0±0.1℃,I=0.10,0.020Tris缓冲溶液),kMLH-1值较以前报道的配合物更大,显示该配合物催化活性更高,表明Cu(Ⅱ)配合物中的Cu…OH-是有效的亲核试剂,对底物NA酯的水解有较好的催化作用,依据实验结果提出了催化反应的机理.     

链型含醇羟基N3O2配体Zn(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)配合物催化对-硝基苯酚乙酸酯水解研究

合成了链型五齿配体N-(2-羟乙基)-N″-(2-羟基苄基)-二乙烯三胺(HL),通过元素分析、IR和1HNMR等手段进行了表征。用pH电位滴定法,在25±0.1℃,I=0.10(KNO₃)条件下,测定了配体的质子化常数以及配体与Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)配位反应平衡常数。讨论了配体与金属离子的配位情况,得到了配位酚羟基和水的离解常数。运用分光光度法,在pH=7.0-9.0范围内,研究了配合物催化对硝基苯酚乙酸酯(NA)水解动力学,得到了NA酯水解的配合物催化速率常数kc.结果表明,Cu(Ⅱ)与配体的氨基和酚羟基配位,生成四配位配合物,配位酚羟基的pKa值为4.79,对NA酯水解基本上没有催化效果;而Zn(Ⅱ)则可以分别与配体的三个氨基,一个酚羟基和一个溶剂水分子配位,形成五配位配合物,配位酚羟基和水的pKa分别为5.99和9.17,催化NA酯水解时,存在Zn(Ⅱ)…-OH和酸羟基的协同作用,有很好的催化效果,pH为9.0时,k_c可达8.50×10^-2mol^-1·L·s^-1.     

链酚胺型N3O配体合成及其Zn(Ⅱ)配合物催化对-硝基苯酚乙酸酯水解研究

合成了链酚胺型N₃O配体N-(2-羟基苄基)-二乙烯三胺(HL),用元素分析,IR和¹H NMR等手段进行了表征。用pH电位滴定法,在25±0.1℃,I=0.10(KNO₃)条件下,研究了该配体质子化及其与Zn(Ⅱ)离子配位热力学。在25±0.1℃,I=0.10(KNO₃),pH=7～9(50mmol·L^-1缓冲溶液)范围内,通过分光光度法测定了配合物催化对硝基苯酚乙酸酯(NA)水解动力学,得到了NA催化水解二级反应速率常数k_c。结果表明:Zn(Ⅱ)离子与配体的氨基和酚羟基配位之后,还与一个水分子配位。配位酚羟基和水分子的离解常数pKa值分别为5.22和9.47。在中性pH值可以产生亲核试剂Zn(Ⅱ)…^-OH,对NA水解有较好的催化效果,pH=9.0时,k_c=3.2×10^-2mol^-1·L^-1·s^-1。     

α-丙氨酸和L-组氨酸的分子力学计算及其镧系离子配合物结构的NMR研究

应用分子力学计算得到了α-丙氨酸和L-组氨酸在溶液中的分子结构。在此基础上, 通过对镧系离子诱导位移的分析和模拟, 计算了氨基酸镧系离子配合物的13^C NMR作接触位移, 模拟了配合物的分子结构。结果表明, 在α-丙氨酸镧系离子配合物中, Ce^3+, Pr^3+, Nd^3+与丙氨酸的一个氧原子和一个氮原子形成双齿配位; Sm^3+, Eu^3+, Tb^3+, Dy^3+, Ho^3+, Er^3+, Tm^3+, Yb^3+则与两个氧原子形成双齿配位, 在L-组氨酸镧系离子配合物中, Ce^3+~Eu^3+与组氨酸的两个氧原子和α-氨基的氮原子形成三齿配位, 镧系离子Tb^3+~Yb^3+则与两个氧原子形成双齿配位, 同时, 还讨论了pH条件对氨基酸镧系离子配合物结构的影响。     

氮杂冠醚化双Schiff碱配合物催化羧酸酯水解的研究

将4种氮杂冠醚取代的双Schiff碱钴(H)、锰(m)配合物作为仿水解酶模型催化羧酸酯(PNPP)水解.考察了Schiff碱配合物中氮杂冠醚取代的位置、氮杂冠醚的数目对其仿水解酶性能的影响;探讨了Schiff配合物催化PNPP水解的动力学和机理;提出了配合物催化PNPP水解的动力学模型.结果表明,在25℃条件下随着缓冲溶液pH值的增大,配合物催化PNPP水解速率提高;四种氮杂冠醚取代的双Schiff碱配合物在催化PNPP水解反应中表现出良好的催化活性;氮杂冠醚3-取代的Schiff碱配合物CoL2的催化活性高于5-取代的Schiff碱配合物CoL1,含有2个氮杂冠醚的配合物CoL3的催化活性高于含有1个氮杂冠醚的配合物CoL2.     

氨基酸离子液体催化合成阿司匹林的研究

以2-甲基咪唑、溴乙烷、L-谷氨酸为原料合成了新型的咪唑谷氨酸盐离子液体,并对其结构进行了红外光谱、核磁共振、质谱表征。将其用于催化乙酸酐和水杨酸的乙酰化反应,探究了离子液体的用量、反应温度和反应时间对阿司匹林合成的影响和该氨基酸离子液体的重复使用性能。结果表明,该离子液体对于合成阿司匹林具有良好的催化效果,并可以重复使用;在水杨酸、乙酸酐和氨基酸离子液体摩尔比为1∶2∶3.75×10-4、反应温度为70℃以及反应时间为30min的条件下,阿司匹林的产率可达78.2%。     

大环钴(Ⅱ)配合物模拟水解酶催化羧酸酯水解的比较研究

在Brij35胶束溶液中,比较研究了四氮大环席夫碱(5,7,7,12,14,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂十四环-二烯,L)的钴(Ⅱ)配合物1催化对硝基苯酚吡啶甲酸酯(PNPP)及对硝基苯酚乙酸酯(PNPA)水解的动力学。结果表明:配合物1对PNPP及PNPA的催化作用具有酸碱催化的特征,催化活性物种为与金属离子结合的氢氧根离子CoL-OH^-;配合物1催化PNPP水解的速度远远大于其催化PNPA水解的速度,在pH 7.40、30℃时,表观二级速率常数k_c分别为0.997mol^-1·L·s^-1和1.12×10^-3mol^-1·L·s^-1,这种反应速率的差异可归因于反应机理的不同;Brij35胶束对PNPP及PNPA的水解均有抑制作用。     

不对称氧氮氧三齿配体Cu(Ⅱ)配合物催化NA酯水解研究

合成了不对称氮氧杂链型配体N-（2′-羟基)苄基乙醇胺(HL),通过元素分析、IR和 ¹H NMR等手段进行了表征。用pH电位滴定法,在25±0.1℃,I=0.10 (KNO₃)条件下,研究了该配体质子化及其与Cu(Ⅱ)离子配位热力学。在25±0.1℃,I=0.10 (KNO₃), pH=7～9 (50 mol·L^-1缓冲溶液)范围内,通过分光光度法测定了配合物对p-硝基苯酚乙酸酯(NA)水解催化动力学,得到了NA酯催化水解二级反应速率常数k_NP((mol·L^-1)^-1·s^-1)。结果表明：Cu(Ⅱ)离子与醇羟基配位作用较强,并且还与一个水分子有较弱的配位。配位醇羟基和水分子的离解常数pKa分别为7.62和11.22。在中性pH值可以产生具有有很强亲核能力的配位烷氧负离子Cu(Ⅱ)…^-OR,配合物对酯的水解有金属离子Lewis酸活化和亲核试剂进攻双重催化作用,与碱性磷酸酯催化作用比较类似,在pH中性和弱碱性条件下对NA酯水解有很好的催化效果,当pH为9.0时,k_NP达到0.12 (mol·L^-1)^-1·s^-1。     

单双核金属配合物选择性催化氧化对甲氧基苦杏仁酸

制备了以铜、钴、锰为中心离子的三种单核金属配合物L¹Cu、L¹Co、L¹Mn (L¹=N,N'-(2-羟乙基)丙二酰胺)和三种双核金属配合物L²Cu、L²Co、L²Mn (L²=N,N'-{2-(2-羟乙基氨基)乙基}丙二酰胺). 研究发现在缓冲溶液中六种金属配合物能将对甲氧基苦杏仁酸(4-MMA)高选择性地氧化成对甲氧基苯甲醛(AAD)以及少量对甲氧基苯甲酸(4-MBA), AAD的选择性(S)大于96%. 然而不同的催化体系在反应速率上表现了很大的不同: 铜金属配合物的催化活性最好; 双核配合物表现出更高的催化效率. 研究了酒石酸(TA)、磷酸(H₃O₄)、醋酸(HAc)三种缓冲溶液体系对L¹Cu催化H₂O₂氧化4-MMA反应的影响, 结果表明缓冲溶液种类对反应速率和选择性影响很大.研究了35℃时弱酸性条件(pH值从2.5到4.5的范围内)在酒石酸缓冲溶液中六种金属配合物催化H₂O₂氧化4-MMA的动力学, 计算出不同pH值条件下催化反应的表观反应速率常数k_obs, 并且讨论了pH值对催化反应的影响.     

链酚胺型N3O配体合成及其Zn(Ⅱ)配合物催化对-硝基苯酚乙酸酯水解研究

合成了链酚胺型 N3O配体 N-(2-羟基苄基 )-二乙烯三胺 (HL),用元素分析 ,IR和 1H NMR等手段进行了表征。用 pH电位滴定法,在 25± 0.1℃ ,I=0.10(KNO3)条件下,研究了该配体质子化及其与 Zn?离子配位热力学。在 25± 0.1℃ ,I =0.10(KNO3), pH =7～ 9(50mmol· L－ 1缓冲溶液 )范围内,通过分光光度法测定了配合物催化对硝基苯酚乙酸酯 (NA)水解动力学,得到了 NA催化水解二级反应速率常数 kc。结果表明： Zn?离子与配体的氨基和酚羟基配位之后,还与一个水分子配位。配位酚羟基和水分子的离解常数 pKa值分别为 5.22和 9.47。在中性 pH值可以产生亲核试剂 Zn?…－ OH,对 NA水解有较好的催化效果, pH=9.0时, kc=3.2× 10－ 2mol－ 1· L－ 1· s－ 1。     

大环三胺铜(Ⅱ)配合物催化羧酸酯水解动力学研究

合成了大环三胺配体-1,4,7-三氮杂环癸烷([10]aneN₃),并对文献方法进行了改进,简化了步骤,节省了溶剂。在25±0.1 ℃,离子强度I=0.10 mol·L^-1 (KNO₃)条件下,采用pH电位滴定法,测定了配体的质子化常数以及与Cu(Ⅱ)离子的配位平衡常数,讨论了配体与金属离子的配位情况。通过分光光度法,在pH值7～9范围内(2×10^-4 mol·L^-1 tris做为缓冲溶液),研究了配合物催化对-硝基苯酚乙酸酯(NA)水解动力学行为,得到了NA酯的水解速率常数k_cat。结果表明催化水解速率对底物(NA)及配合物浓度均呈一级反应,水解反应遵循速率方程v=(k_catc_Cu²⁺+k_OH^-c_OH^-+…)c_NA;在中性和弱碱性条件下能很好的催化NA的水解,pH=9.19时,催化速率常数达到了4.405×10^-2 mol^-1·L·s^-1,优于国际上同类研究报道的结果;催化反应受酸碱平衡控制。结合滴定结果,提出了催化反应机理。     

VO（Ⅱ）—组氨酸—π受体三元混配配合物的ESR波谱

钒的氨基酸配合物具有重要的生物和医学意义。VO(Ⅱ)-组氨酸配合物及VO(Ⅱ)-π受体二元配合物的ESR研究已有报道。但是VO(Ⅱ)-氨基酸-π受体三元配合物的结构及其ESR研究至今未见报道。本文考察了VOSO_4与组氨酸(His)和邻菲啰啉(Phen)及α,α′-联吡啶(bipy)三元体系在不同酸度(pH=1～14)的乙二醇/水(1:1)溶液中低温(173K)ESR波谱,获得了不同pH条件下配合情况的详细信息。     

N-(2'-羟基)苄基-乙(丙)醇胺合锌配位热力学及其催化酯水解研究

用Ph电位滴定法研究了配体N-(2'-羟基)苄基乙醇胺(HL1)和N-(2-羟基苄基)-丙醇胺(HL1)与Zn(Ⅱ)离子2∶1配位热力学,合成了它们的配合物.在Ph=7～9(50mmol/L缓冲溶液)范围内,用分光光度法测定了配合物催化对-硝基苯酚乙酸酯(NA)水解动力学,得到了NA酯催化水解二级反应速率常数kc.结果表明:HL1和HL2的2∶1Zn(Ⅱ)配合物催化NA酯水解时,五配位配合物在催化过程中存在Zn(Ⅱ)...-OH和醇羟基的协同催化作用,反映了碱性磷酸酯酶的催化特性,具有非常好的催化效果,Ph为9.0时,kc分别可达0.266和0.219mol-1·L·s-1.     

碘化四(4-三甲胺苯基)卟啉铁(Ⅲ)配合物的聚合及其轴向配位的研究

本文通过元素分析、磁化率、红外光谱、紫外可见光谱进一步确定了碘化四(4-三甲胺苯基)卟啉铁(Ⅲ)配合物的组成和结构。pH滴定曲线证明它在不同pH水溶液中存在单体和二聚体平衡。通过pH光度法求出在恒定离子强度下(μ=0.1FNaNO_3)聚合物的聚合度、聚合平衡常数及其热力学参数。用分光光度法测定了该二聚体与生物轴向配体(咪唑、1-甲基咪唑、L-组氨酸及吡啶)反应平衡常数及热力学参数,其配位能力大小顺序为:咪唑>1-甲基咪唑>L-组氨酸>吡啶。还求出上述反应在水-二氧六圜混合溶剂中的平衡常数,得lgK与1/ε呈线性关系(ε为介电常数),并对热力学参数进行了讨论。     

金属铜配合物催化氧化1-(3,4-二甲氧基苯)乙醇的动力学研究

合成了1-(3,4-二甲氧基苯)乙醇(DMPE)作为木质素模型物,并用初始速率法研究了40℃时在pH6.5～8.5磷酸缓冲溶液中N,N-双(2-乙基-5-甲基-咪唑-4-亚甲基)乙醇胺合铜、N,N-双(2-(2-羟乙基胺基)乙基)草酰胺合铜和5,7,12,14-四甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四-4,7,11,14-四烯合铜催化氧化1-(3,4-二甲氧基苯)乙醇的动力学,提出了1-(3,4-二甲氧基苯)乙醇氧化反应动力学模型,并由此计算出不同pH值条件下催化反应动力学参数k2和Km.铜配合物的催化活性随着pH的增大而增大.具有大共轭体系的配体催化剂表现出更好的催化活性.提出并讨论了H2O2氧化DMPE的催化氧化反应机理.