咪唑类配体与双过氧钒配合物相互作用的NMR研究

为探讨咪唑环上取代基团对反应平衡的影响, 在模拟生理条件(0.15 mol·L-1 NaCl溶液)下, 应用多核(1H、13C和51V)、扩散排序谱(DOSY)以及变温NMR等谱学技术研究双过氧钒配合物NH4[OV(O2)2{2-(2’-Pyri-dine)-Imidazole}]·4H2O(简写为bpV(Imi-Py))和咪唑类配体(咪唑、2-甲基鄄咪唑、4-甲基-咪唑和组氨酸)的相互作用, 其从强到弱的顺序为咪唑≈4-甲基-咪唑>2-甲基-咪唑>组氨酸. 研究结果表明, 咪唑环上取代基团空间位阻对反应平衡产生较大影响,同时竞争配位的结果导致新的6 配位过氧物种[OV(O2)2L]-(L 为咪唑类配体)的生成, 当配体为4-甲基-咪唑和组氨酸时, 生成的则是一对异构体.     

双过氧钒配合物与吡啶类配体相互作用的NMR研究

为探讨单齿/双齿吡啶类配体对反应平衡的影响,在模拟生理条件下(0.15mol·L-1NaCl溶液),应用多核(1H、13C和51V)多维(COSY,HSQC和HMBC)以及变温NMR技术研究双过氧钒配合物[OV(O2)2(D2O)]-/[OV(O2)2(HOD)]-(简写为bpV)与系列吡啶类配体的相互作用,研究结果表明bpV与有机配体的反应性从强到弱的顺序为:2,2′-联吡啶2,2′-联吡啶-4,4′-二甲酸根吡啶异烟酸根,这说明双齿吡啶类配体配位能力强于单齿配体,而不带羧基的吡啶类配体(单齿或双齿)配位能力强于所对应的带羧基的取代吡啶,竞争配位导致一系列新的6配位(配体为吡啶或异烟酸根)或7配位(配体为2,2′-联吡啶或2,2′-联吡啶-4,4′-二甲酸根)的过氧钒物种[OV(O2)2LL′]n-(LL′=吡啶类配体,n=1,2,3)生成。     

双过氧钒配合物与N-乙基咪唑相互作用的NMR研究

为探讨过氧钒配合物中有机配体对反应平衡的影响, 在模拟生理条件下(0.15 mol·L-1 NaCl 溶液), 应用多核(1H、13C 和51V)多维(COSY 和HSQC)核磁共振(NMR)以及变温技术等谱学方法研究双过氧钒配合物[OV(O2)2L]-(L=D2O 或HOD, 与之配位的过氧钒物种简写为bpV)和[OV(O2)2LL']n-｛n=1-2, LL'=3-羟基-皮考啉酸根(3-OH-pic), 2-(2'-吡啶)-咪唑(py-im), 1,10-邻菲啰啉(phen), 与它们配位的含钒物种分别简写为bpV(3-OH-pic)、bpV(py-im)和bpV(phen)｝与N-乙基咪唑(N-Et-im)的相互作用. 实验结果表明, N-Et-im 与4种双过氧钒配合物反应性从强到弱的顺序为bpV>bpV(3-OH-pic)>bpV(py-im)>bpV(phen). 研究表明, 金属中心上配体的配位能力、空间位阻和分子量等因素都对反应平衡产生较大的影响,同时竞争配位的结果导致新的6配位过氧物种[OV(O2)2(N-Et-im)]-的生成.利用上述谱学方法有助于揭示此类相互作用体系的反应过程和配位方式.     

取代吡啶与双过氧钒配合物相互作用的NMR和理论研究

为探讨有机配体上取代基团对反应平衡的影响, 在模拟生理条件下(0.15 mol/L NaCl溶液), 应用多核(1H, 13C和51V)多维(DOSY)以及变温NMR技术研究双过氧钒配合物[OV(O2)2(D2O)]－/[OV(O2)2(HOD)]－(简写为bpV)与取代吡啶的相互作用. bpV与有机配体的反应性从强到弱的顺序为: 皮考林酸根＞异烟酸根＞异烟酸甲酯＞皮考林甲酯, 这说明吡啶环上同一位置上的不同取代基团和同一取代基团在不同位置上都影响反应平衡, 竞争配位导致一系列新的6配位(配体为异烟酸根和异烟酸甲酯)或7配位(配体为皮考林酸根和皮考林甲酯)的过氧钒物种[OV(O2)2L]n－ (L＝取代吡啶, n＝1或2)生成, 密度泛函计算结果较合理地解释了实验结果, 并表明溶剂化在反应中起重要作用.     

双过氧钒配合物与3-取代吡啶相互作用的NMR研究

为探讨有机配体上取代基团对反应平衡的影响, 在模拟生理条件下(0.15 mol/L NaCl溶液), 应用多核(1H、13C和51V)多维(DOSY)以及变温NMR技术研究双过氧钒配合物[OV(O2)2(D2O)]－/[OV(O2)2(HOD)]－(简写为dpV)与3-取代吡啶的相互作用, 并首次报道了一些物种的NMR化学位移. dpV与有机配体的反应性从强到弱的顺序为: 吡啶＞烟酸 根＞烟酸甲酰胺≈烟酸甲酯, 这说明吡啶环上取代基影响反应平衡. 竞争配位导致一系列新的6配位的过氧钒物种生成. 密度泛函计算结果合理地解释了实验结果, 并表明溶剂化效应在反应中起重要作用.     

NMR研究N-甲基咪唑与双过氧钒配合物的相互作用

为探讨过氧钒配合物上有机配体对反应平衡的影响, 在模拟生理条件下(0.15 mol/L NaCl溶液), 应用多核(¹H, ¹³C和⁵¹V)多维(COSY) NMR以及变温技术等谱学方法研究双过氧钒配合物[OV(O₂)₂LL']ⁿ− [n＝1～3, LL'＝oxalate (缩写为oxa)、picolinate(缩写为pic)、bipyridine(缩写为bipy)和1,10-phenanthroline(缩写为phen), 与它们配位的含钒物种分别缩写为bpV(oxa), bpV(pic), bpV(bipy)和bpV(phen)]与N-甲基咪唑(缩写为N-Me-Im)的相互作用, 实验结果表明N-Me-Im与4种双过氧钒配合物的反应活性从强到弱的顺序为: bpV(oxa)＞bpV(pic)＞bpV(bipy)＞bpV(phen). 研究表明金属中心上配体的配位能力和空间位阻都对反应平衡产生较大的影响, 同时竞争配位的结果导致新的过氧物种[OV(O₂)₂(N-Me-Im)]⁻的生成, 而利用上述谱学方法则有助于揭示此类相互作用体系的反应过程和配位方式.     

含有机配体的活性双过氧钒配合物与组氨酸的相互作用研究

在合成和表征了4种具有较强生物活性双过氧钒配合物K_3[VO(O_2)_2(ox)]· 2H_2O，Na[VO(O_2)_2(bipy)]·5H_2O，K[VO(O_2)_2(phen)]·3H_2O和K_2[VO (O_2)_2(pic)]·2H_2O[分别缩写为pV(ox)，pV(bipy)，pV(phen)和pV(pic)，其中 ox为草酸根，bipy为2,2'-联吡啶，phen为邻菲咯啉，pic为2-羧酸吡啶负离子]的 基础上，利用多种NMR技术和电喷雾质谱（ESI-MS）研究了这4种含有机配体双过氧 钒酸合物与组氨酸（His）在溶液中的相互作用以及反应物浓度、时间、pH等对相 互作用体系的影响。~(51)V NMR跟踪监测的结果表明：双过氧钒配合物pV(ox)和 pV(pic)与His在中性水溶液中存在强配位相互作用，而pV(bipy)和pV(phen)与His 在中性水溶液中无明显作用。我们还利用谱学方法确定了pV(ox)和His相互作用后 所生成产物是pV(ox)分别与His在中性水溶液中无明显作用。我们还利用谱学方法 确定了pV(ox)和His相互作用后所生成产物是pV(ox)分别与His咪唑基上的3-N和1- N配位的一对异构体。     

双过氧钒配合物与N-取代皮考啉酰胺相互作用的NMR研究

为了探讨有机配体上取代基团对反应平衡的影响, 在模拟生理条件下(0.15 mol/L NaCl溶液), 应用多核(¹H, ¹³C和⁵¹V)多维(COSY和DOSY) NMR以及变温技术等谱学方法研究双过氧钒配合物[OV(O₂)₂(D₂O)]⁻/[OV(O₂)₂(HOD)]⁻与N-取代皮考啉酰胺的相互作用. 它们反应性从强到弱的顺序为: N-甲基-皮考啉酰胺≈N-(2-羟乙基)-皮考啉酰胺＞N-乙基-皮考啉酰胺＞N-丙基-皮考啉酰胺, 这说明了皮考啉酰胺N上取代基的电子效应影响反应. 竞争配位导致一系列新的7配位的过氧钒物种生成, 而利用上述谱学方法则有助于揭示此类相互作用体系的反应过程和配位机制.     

含有机配体的活性双过氧钒配合物与组氨酸的相互作用研究

在合成和表征了4种具有较强生物活性双过氧钒配合物K_3[VO(O_2)_2(ox)]· 2H_2O,Na[VO(O_2)_2(bipy)]·5H_2O,K[VO(O_2)_2(phen)]·3H_2O和K_2[VO (O_2)_2(pic)]·2H_2O[分别缩写为pV(ox),pV(bipy),pV(phen)和pV(pic),其中 ox为草酸根,bipy为2,2'-联吡啶,phen为邻菲咯啉,pic为2-羧酸吡啶负离子]的 基础上,利用多种NMR技术和电喷雾质谱（ESI-MS）研究了这4种含有机配体双过氧 钒酸合物与组氨酸（His）在溶液中的相互作用以及反应物浓度、时间、pH等对相 互作用体系的影响。~(51)V NMR跟踪监测的结果表明：双过氧钒配合物pV(ox)和 pV(pic)与His在中性水溶液中存在强配位相互作用,而pV(bipy)和pV(phen)与His 在中性水溶液中无明显作用。我们还利用谱学方法确定了pV(ox)和His相互作用后 所生成产物是pV(ox)分别与His在中性水溶液中无明显作用。我们还利用谱学方法 确定了pV(ox)和His相互作用后所生成产物是pV(ox)分别与His咪唑基上的3-N和1- N配位的一对异构体。     

草酸双过氧钒配合物与有机配体相互作用的NMR和ESI－MS研究

应用~1H, ~(13)C和~(51)V多核NMR技术和电喷雾质谱等谱学手段研究草酸双过 氧钒配合物与吡啶、4－甲基咪唑、咪唑等有机配体的相互作用。研究发现：这些 相互作用都生成过氧钒物种[OV(O_2)_2L]~-（L为有机配体），其从易到难的顺序 为咪唑＞4－甲基咪唑＞吡啶。当配体为4－甲基咪唑时，产物是一对未见报道的异 构体。研究结果表明：将NMR技术和电喷雾质谱有机结合是研究此类体系切实可行 的方法，有助于提示钒化合物与有机配体相互作用的规律和机制。     

Studies on the Interactions between Potassium oxalato-oxodiperoxovanadate and Histidine by NMR and MS

K3[VO(O2)2(C2O4)]2H2O, (abbr. BpV (ox)) pertains to peroxovanadium (abbr. pV) complexes, which have been attracted considerable attention nowadays, since they are inhibitors of tyrosine phosphatase and may be developed into a new kind of drugs for the treatment of diabetes1. According to the evidence on water-biperoxovanadium, the molecular mechanism of insulin-like effects of pV involves in irreversibly oxidizing the catalytic cysteine at the active site of the target enzyme2,3. However…     

Interactions between Bioactive Diperoxovanadate Complexes and Imidazole： Insights into Their Solution Structures by NMR and ESI-MS

1 INTRODUCTION As a required metal for some enzymes such as haloperidases and nitrogenases, vanadium com- pounds are capable of having many biological acti- vities. Similar to inorganic phosphates, vanadium compounds activate the functions of a numb…     

Studies on supramolecular gel formation using DOSY NMR

Herein, we present the results obtained from our studies on supramolecular self‐assembly and molecular mobility of low‐molecular‐weight gelators (LMWGs) in organic solvents using pulsed field gradient (PFG) diffusion ordered spectroscopy (DOSY) NMR. A series of concentration‐dependent DOSY NMR experiments were performed on selected LMWGs to determine the critical gelation concentration (CGC) as well as to understand the behaviour of the gelator molecules in the gel state. In addition, variable‐temperature DOSY NMR experiments were performed to determine the gel‐to‐sol transition. The PFG NMR experiments performed as a function of gradient strength were further analyzed using monoexponential DOSY processing, and the results were compared with the automated Bayesian DOSY transformation to obtain 2D plots. Our results provide useful information on the stepwise self‐assembly of small molecules leading to gelation. We believe that the results obtained from these experiments are applicable in determining the CGC and gel melting temperatures of supramolecular gels. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.