固氮酶催化活性中心及其化学模拟

固氮酶是固氮微生物在常温常压下固氮成氨的催化剂,其催化机理和化学模拟一直是国际上长期致力研究的对象.钼铁蛋白高分辨1.0单晶X射线衍射分析表明,固氮酶催化活性中心铁钼辅基的结构为Mo Fe7S9C(R-homocit),其中,Mo原子和3个u2-硫配体、1个组氨酸和1个高柠檬酸配位,形成八面体构型.高柠檬酸以α-烷氧基氧和α-羧基氧与钼螯合形成双齿配位,氨基酸残基上的组氨酸咪唑氮和半胱氨酸巯基与钼和铁单齿配位.在固氮酶铁钼辅基的生物合成过程中,高柠檬酸和咪唑侧基是在最后的合成步骤插入铁硫碳簇前驱体中,其中高柠檬酸和咪唑侧基有可能对质子传递以及稳定Mo Fe7S9C簇起到重要作用.本文从固氮酶铁钼辅基结构出发,结合最近本课题组从化学模拟出发,将固氮酶催化活性中心铁钼辅基结构修订为加氢新结构Mo Fe7S9C(R-Hhomocit)的研究,着重介绍了近年来国内外固氮酶活性中心、生物合成和催化作用机理的研究进展,并展望了固氮酶的研究前景.     

系列类立方烷型Fe4S4簇合物的催化性质研究

系列类立方烷型Ｆｅ_４Ｓ_４簇合物的催化性质研究南玉明，徐吉庆，蔡辉，李淑芹（大庆石油学院石化系，安达１５１４００）（吉林大学化学系，长春１３００２３）关键词簇合物，类立方烷结构，催化１．前言对固氮酶的生物化学研究发现，固氮酶是由钼铁蛋白和铁蛋白组成的...     

MoFe_3S_4单立方烷自兜合成及(Et_4 N)(MoFe_3S(Et_2dtc)_5]·MeCN的晶体结构

<正> 具有MoFe_3S_4单立方烷簇骼的化合物与固氮酶的钼铁蛋白及铁钼辅基存在着某些类似性,从而引起人们的极大注意。1973年卢嘉锡提出的固氮酶活性中心模型—福州模型(Ⅰ)—就具有网兜状缺口MoFe_3S_3单立方烷结构。迄今,还没有见到用简单化合物一步合成,即所谓自兜(Spontaneous self-assembly)合成单立方烷的报导。     

钼铁硫簇合物化学

Mo—Fe—S簇合物化学是在固氮酶活性中心铁钼辅基(FeMo—co)的分离和性质研究的直接推动下发展起来的。从做为固氮酶活性中心结构模型的第一个Mo—Fe—S簇合物的出的到现在,虽然才短短几年,世界上许多实验室都在从事这方面的研究,并且已经形成了一个相当活跃的新的生物无机化学研究领域。     

钼铁硫络合物晶体的合成、结构和性质研究

近几年来,模拟固氮酶的活性中心--钼铁硫原子簇化合物的合成、结构和性质研究,引起人们极大的兴趣.本文研究了一种新型的钼铁硫络合物晶体的合成、结构和性质。     

二苄基二硫化合物的晶体结构

近年来,随着固氮酶研究的进展,钼铁硫原子簇化学发展很快。迄今国际上已报道了近三十几种钼铁硫簇化合物中,苄基硫醇常作为配体。我们相继合成了含有二苄基二硫的钼铁硫三元包合物。L.Egartner等人在1932年仅测定了二苄基二硫化合物的晶系和晶胞参数。为比较二苄基二硫化合物,当以单体存在     

钼铁钴硫簇合物催化乙炔还原性质的研究

钼铁钴硫簇合物催化乙炔还原性质的研究①南玉明②（大庆石油学院石化系，安达１５１４００）徐吉庆蔡辉（吉林大学化学系，长春１３００２３）关键词簇合物类立方烷结构催化电化学性质在化学模拟生物固氮研究的推动下，人们已合成了上百种Ｍｏ－Ｆｅ－Ｓ簇合物，并研究了...     

铁钼硫原子簇化合物的合成与结构化学 Ⅵ.[MoFe_3S_4]双类立方烷化合物的循环伏安及穆谱研究

我们曾报道双类立方烷簇合物(Et_4N)_4[Mo_2Fe_7S_8(SR)_(12)](R=Ph,1;R=o-tolyl,2;R=m-tolyl,3;R=p-tolyl,4)的结构,磁性质,及化学反应.氧化还原酶的固氮酶,其活性部位的 Mo 和 S 元素,可以发生丰富的氧化还原反应,研究这类铁钼硫簇合物的氧还性质,对了解电子传递情况是极为有用的.     

过渡金属簇合物合成化学

本文以与催化作用紧密相关的金属羰基簇合物的合成和与化学仿生相关的铁硫和钼铁硫簇合物的合成为例,评述了过渡金属簇合物合成化学的发展概况,给出了金属-金属间键合的两条通则(低氧化态金属间容易成键和同一族元素中重金属具有较大的成键倾向)和三类簇合物的主要合成路线。     

银硫纳米簇合物的阴离子模板法合成、结构与发光性能

银硫纳米簇合物的形成,因涉及多个组分的组装过程,其合成富有挑战性.而阴离子模板法是一种简单有效的合成银硫纳米簇合物的方法,特别是在对银硫纳米簇合物结构的控制方面表现出独特的优越性.结合本课题的工作,我们综述了简单的球形阴离子(如卤素离子、S~(2-)等),三角形阴离子(如CO_3~(2-)、NO_3~-等)及复杂的多酸阴离子(如[W_6O_(21)]~(6-)、Mo_6O_(22)~(8-)等)为模板剂合成银硫纳米簇合物的研究进展,同时探索了合成的银硫纳米簇合物的结构和发光性能.     

生物体中的金属硫簇合物——生物无机化学的一个重要方面

金属簇合物研究是生物无机化学的新兴领域,其中尤以金属硫簇最引人注目。有几类蛋白质中存在金属硫簇,如铁硫蛋白钼铁硫蛋白和金属硫蛋白(metallothioneins,简写     

我国国家科学基金化学科学重大项目简介

过渡金属原子簇化合物化学的研究——项目简介之十一过渡金属原子簇化合物的主要特征是:过渡金属原子一般形成多面体骨架,经常通过金属——金属键联结起来,周围配位着各种形式的若干非过渡元素原子或基团.这类化合物是近年来国内外十分活跃的化学前沿研究领域.首先,生物无机化学的研究表明,许多酶和蛋白(特别是金属酶)的活性中心是钼、铁、铜等过渡金属和硫等非过渡元素组成的簇合物,因此开展钼铁铜硫簇合物的基础研究,对于阐明酶和蛋白活性中心的作用机理进而实现化学     

具有四帽假Keggin结构"簇阴离子对"的多金属氧簇[Co(2,2-bipy)3]4[MoⅤ5MoⅥ5VⅣ6O40(PO4)]2·4H2O的水热合成与晶体结构

金属氧簇合物在催化、医药和材料等方面的应用越来越成为无机化学研究的热点[1～4]. 在众多的金属氧簇合物中, 只有几种双帽及四帽Keggin结构被合成出来[5 ～12], 而含有四帽假Keggin结构的钼钒氧簇合物尚未见报道.     

过渡金属原子簇中的协同效应

以铁硫、铁钼硫簇合物为例对过渡金属簇合物中的协同效应进行了讨论。利用结构谱学数据,从簇骼转化、电子加入对簇骼的影响,端基、桥基、非邻近基团的作用等几个方面讨论了铁硫、铁钼硫簇合物中各种基团之间的相互作用。     

一类独特的含有cis-HN=NH配体的硫架桥双核铁簇合物及其对端炔类化合物的反应性能

J.Am.Chem.Soc.2011,133,1147～1149人工模拟生物固氮是人们孜孜以求的人工模拟生物过程之一,该生物过程所具有的高效、低能、环保等优势是化学固氮过程所无法媲美的,因而极大地吸引着化学工作者的研究兴趣.在人工模拟生物固氮的研究领域中,研究含N—N键的化合物(如:肼)在与固氮酶活性中心结构类似的多核铁硫簇上的反应性质对于了解固氮酶的作用机理     

一个双三核钼簇合物的合成、结构及其簇间相互作用

报道了一个新的双三核钼簇合物{Mo_3S_2P[＆P(OC_2H_5)_2]_3}{Mo_3S_4[S_2P(OC_2H_5)_2]_4(SCN)}的合成方法和晶体结构.结构分析和对整个簇合物的量子化学计算结果表明,属于不同结构类型的两个三核钼簇单元,虽然保留了显著的离子特征,但它们通过几对桥S原子间较强的相互作用形成双三核钼标题簇合物.还对[Mo_3]簇核电子数和三核钼簇合物稳定性之间的关系进行了初步讨论.     

高分子负载的钼铁硫配合物的乙炔还原活性

1981年,我们曾以乙烯基吡啶的共聚物为高分子载体,用固相合成的方法制备了一个高分子钼铁硫配合物催化剂(Ⅰ)。经光谱分析研究表明,它的催化活性中心具有钼铁硫原子簇结构。该催化剂对于以KBH_4为还原剂的乙炔加氢反应具有催化活性。沿用Schrauzer等的提法,该反应可作为研究固氮活性的模型反应。     

含强端基配体桥硫簇合物的电子结构与成键

继过去20多年过渡金属原子簇化学的飞速发展,大量含μ_2-S桥的双核或多核过渡金属簇合物相继被合成出来.虽然对含弱端基配体桥硫簇合物的电子结构和成键特征用各种量子化学方法进行了较为广泛的研究,但对含强端基配体桥硫异金属簇合物的电子结构方面的研究尚少.为系统地总结桥硫簇合物的成键规律,本文用MAD—SCC—EHMO法计算了6个端基配体为NO或CO的异金属桥硫簇合物的电子结构,并系统地分析其成键特征。     

夹心三明治结构的二十五核银硫簇合物[Ag_(25)(SC_6H_4Pr~i)_(18)(dppp)_6](CF_3SO_3)_7·CH_3CN:结构表征及光学性能（英文）

在本研究中,使用(~iPrC_6H_4SAg)_n作为合成银硫纳米簇合物的前驱体。当存在辅助的双膦配体1,3·双(二苯基膦)丙烷(dppp)及可溶性银盐(CF_3S0_3Ag),在超声合成条件下,获得了一例二十五核银硫簇合物Ag_(25),并借助X射线单晶衍射技术确定相应的分子结构。该银硫簇合物具有夹心三明治的骨架结构:分别由两个结构相似的圆柱体共享一个七核纯银簇所构成的金属簇平面。固态紫外可见漫反射光谱测试表明该簇合物的能级带隙为2.5 eV,属于半导体材料的范畴。固态发光测试显示,该簇合物在室温下发射绿光。     

分子氮的电催化还原

对温和条件下分子氮的络合活化已有研究,但用修饰电极法电催化固氮成氨(或肼)尚未见报道,Shilov等曾发现在V(OH)_2-Mg(OH)_2的悬浮液中,V(Ⅱ)可起络合及还原作用,钒固氮酶在缺钼条件下也可活化分子氮,其活性中心可能与钼酶相似,也是通过有机硫配体而定位在蛋白质的肽链上,能否用含有机硫配体的钒表面配合物模拟钒酶,用电催化方法进行电子与能量的偶联从而固氮成氨?本文对此进行了研究。