尾式卟啉铁（Ⅲ）电化学性质研究──Ⅱ．二甲胺基／二乙胺基尾式卟啉铁轴向效应的循环伏安行为

本文用循环伏安法研究了一类新型生物模型化合物－氯化－间－［邻－（４－二甲胺基／二乙胺基丁酰胺基苯基）三苯基］卟啉铁（Ⅲ）在不同抗衡阴离子、ＮＯ及轴向含Ｎ有机碱存在下的电化学行为．结果表明：（１）抗衡阴离子对电对Ｆｅ（Ⅲ）／Ｆｅ（Ⅱ）半波电位的影响顺序为Ｃｌ＞Ｂｒ＞ＯＡｃ＞ＣｌＯ４．对电对Ｆｅ（Ⅱ）／Ｆｅ（Ⅰ）的影响则相反．（２）ＮＯ的配位改变了尾端叔胺的配位状态，由于ＮＯ与铁卟啉配位而被活化．（３）由于含Ｎ有机碱的轴向配位，使Ｆｅ（Ⅲ）／Ｆｅ（Ⅱ）和Ｆｅ（Ⅱ）／Ｆｅ（Ⅰ）电对的半波电位发生了很大的位移，位移的变化不仅通过轴向配位，而且通过配位还原来实现．本文还简要地讨论了尾端叔胺的电位调谐作用．     

尾式卟啉铁(Ⅲ)电化学性质研究──Ⅱ．二甲胺基/二乙胺基尾式卟啉铁轴向效应的循环伏安行为

本文用循环伏安法研究了一类新型生物模型化合物－氯化－间－［邻－（４－二甲胺基／二乙胺基丁酰胺基苯基）三苯基］卟啉铁（Ⅲ）在不同抗衡阴离子、ＮＯ及轴向含Ｎ有机碱存在下的电化学行为。结果表明：（１）抗衡阴离子对电对Ｆｅ（Ⅲ）／Ｆｅ（Ⅱ）半波电位的影响顺序为Ｃｌ＾－＞Ｂｒ＾－＞ＯＡｃ＾－＞ＣｌＯ＾－４，对电对Ｆｅ（Ⅱ）／Ｆｅ（Ⅰ）的影响则相反。（２）ＮＯ的配位改变了尾端叔胺的配位状态，由于ＮＯ与铁卟啉配     

二乙胺基尾式卟啉铁(Ⅲ)的电化学性质研究(Ⅰ)——二乙胺基尾式卟啉铁的溶剂效应

本文用循环伏安法研究了1种新型生物模型化合物——二乙胺基尾式卟啉铁(meso-MDBPTPPFe(Ⅲ)Cl)的电化学行为及溶剂效应。结果表明:二乙胺基尾式卟啉铁中尾端叔胺起着调谐电位作用,稳定了低价态。溶剂不同,尾式卟啉铁各电对的半波电位也不同。实验发现,电对Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅰ)的半波电位与溶剂的给电子数(DN数)成规律性变化。     

对位取代四苯基卟啉铁（Ⅲ）的轴向配位快速反应动力学研究

用Union Giken RA-401停流分光光度计对丙酮溶剂中咪唑(Im)与对位取代四苯基卟啉铁(Ⅲ)(Fe(p-X)TPPCl X=Cl,H,CH_3,OCH_3)的轴向配位快速反应动力学进行了研究.提出了反应机理.以CA-033E微机对实验数据进行处理,得到似平衡步的平衡常数K和速控步的速率常数k,并算出了似平衡步的△H、△S以及速控步活化参数△日~≠、△S~≠.发现△H、△S、△H~≠、AS~≠、InK、Ink分别与Hammett取代常数σ呈直线关系;AH~≠和△S~≠存在等动力学关系.     

尾式金属卟啉配合物的研究——Ⅳ.含氮配体与尾式铁(Ⅲ)卟啉轴向配位反应热力学及其配位模式

用分光光度法研究了咪唑或吡啶类配体与5-[邻-(4-(1-咪唑基)丁氧基)苯基]-10,15,20-三苯基卟唑合铁(Ⅲ)氯化物[[Fe~Ⅲ(ImTPP)]Cl]和5-[对-(4-(3-吡啶氧基)丁氧基)苯基]-10,15,20-三苯基卟啉合铁(Ⅲ)氯化物[[Fe~Ⅲ(PyTPP)]Cl]两种尾式铁(Ⅲ)卟啉的轴向加合作用,测定了平衡常数、热力学参数及含氮配体的加合分子数.结果表明,[Fe~Ⅲ(PyTPP)Cl与[Fe~Ⅲ(TPP)]Cl相类似,均与咪唑、吡啶类配体生成1:2低自旋六配位加合物.含氮配体与[Fe~Ⅲ(ImTPP)]Cl的轴向加合反应平衡常数比与[Fe~Ⅲ(TPP)]Cl相应的平衡常数大10～10~3倍,这是因为含氮配体与[Fe~Ⅲ(ImTPP)]Cl的轴向配位诱导了尾端咪唑基与配合物中的Fe~Ⅲ离子的轴向配位,这种配位模式增强了含氮配体与Fe~Ⅲ离子的键合;尾端咪唑基与配合物中的Fe~Ⅲ离子配位的模式得到了UV—vis、~1H NMR及EPR实验数据的进一步证实.     

四-对磺酸基-苯基卟啉铁(Ⅲ)的轴向配位快速反应动力学研究

用UnionGikenRA-410温度跃变紫外可见分光光度计研究了二聚的四-对磺酸基-苯基卟啉铁[Fe(Ⅲ)TPPS₄)_D]与咪唑(Im)、2-甲基咪唑(MeIm)、2-乙基-4-甲基咪唑(EMIm)轴向配位快速反应动力学。提出了反应机理,研究了轴向配体和温度对反应的影响,应用Gauss-Newton-Marquardt方法求得基元反应的速率常数及活化参数。     

氯合间取代四苯基卟啉铁与咪唑类配体轴向配位反应的研究

用紫外可见光谱测量了在丙酮溶剂中氯合间取代四苯基卟啉铁［Fe(m-X)TPPCl, X=-CH₃, -Cl］与咪唑(Im), 氯甲基咪唑(N-MeIm), 克霉唑(GMZ)轴配反应平衡常数，并利用温度系数法测定了反应体系的热力学函数Δ_rH_m和Δ_rS_m。用停流分光光度法测定了Fe(m-CH₃)T     

含氮配体与尾式咪唑基铁（Ⅲ）卟啉轴向加合物的低温EPR研究

研究了氯化５－邻（３－（１－咪唑基）丙氧基）苯基－１０，１５，２０－三苯基卟啉合铁（Ⅲ）（ｏ－ｌｍＰｒＴＰＰＦｅ（Ⅲ）Ｃｌ）与咪唑及吡啶类栩体轴向加合物的低温ＥＰＲ，考察了尾端咪唑基对铁（Ⅲ）自旋态及配位环境的影响，结果表明，ｏ－ｌｍＰｒＴＰＰＦｅ（Ⅲ）Ｃｌ的弱吡啶类配体轴向加合物显示了铁（Ⅲ）离子独特的ＥＰＲ磁性，对各加合物的ＥＰＲ参数进行了晶体场分析，求是晶体场分裂参数，并据此分析了各加合物中     

二甲胺基尾式卟啉铁与双原子小分子CO,NO配位性质的研究

本文报道了二甲胺基尾式卟啉铁{中位-[邻(4-二甲胺基丁酰胺基)苯基]三苯基卟啉合铁(II)}同双原子小分子CO, NO的配合物的UV, MCD, ESR光谱和电化学性质, 测定了它与CO轴向加合平衡常数为1.38x10^7M^-^1, 讨论了尾端配体对CO与中心离子铁的成键影响。NO配合物的ESR和循环伏安结果表明, NO的配位削弱了尾端N与中心离子铁的键强, 并用分子轨道理论解释了这一结果。     

尾式卟啉铁的磁圆二色（MCD）谱研究

在无氧条件下测定了一种新型尾式卟啉铁[5-邻-(4-二甲氮基丁酰胺)苯基-10,15,20-三苯基卟啉铁(Ⅱ)及其含N配体、CO、NO轴向加合物的磁圆二色(MCD)光谱,考察了轴向混合配位时MCD光谱的变化.     

尾式酪氨酸锌卟啉的合成及其非线性光学和热力学性质研究

报道了一种新型尾式酪氨酸锌卟啉(p-(L-Tyr)NC₂H₄OTPPZn)的合成及表征，围绕该化合物进行了非线性光学及热力学性质研究。样品在激光作用下，在一定波长范围内显示出了非常强烈的反饱和吸收行为。对该化合物与3对氨基酸甲酯客体的轴向配位热力学性质作了研究，从热力学数据和圆二色光谱探讨了与不同客体配位能力的差异。     

Axial Ligand Coordination Tuning of the Electrocatalytic Activity of Iron Porphyrin Electrografted onto Carbon Nanotubes for the Oxygen Reduction Reaction

The oxygen reduction reaction (ORR) is essential in many life processes and energy conversion systems. It is desirable to design transition metal molecular catalysts inspired by enzymatic oxygen activation/reduction processes as an alternative to noble-metal-Pt-based ORR electrocatalysts, especially in view point of fuel cell commercialization. We have fabricated bio-inspired molecular catalysts electrografted onto multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) in which 5,10,15,20-tetra(pentafluorophenyl) iron porphyrin (iron porphyrin FeF₂₀TPP) is coordinated with covalently electrografted axial ligands varying from thiophene to imidazole on the MWCNTs’ surface. The catalysts’ electrocatalytic activity varied with the axial coordination environment (i. e., S-thiophene, N-imidazole, and O-carboxylate); the imidazole-coordinated catalyst MWCNTs-Im-FeF₂₀TPP exhibited the highest ORR activity among the prepared catalysts. When MWCNT-Im-FeF₂₀TPP was loaded onto the cathode of a zinc−air battery, an open-cell voltage (OCV) of 1.35 V and a maximum power density (P_max) of 110 mW cm⁻² were achieved; this was higher than those of MWCNTs-Thi-FeF₂₀TPP (OCV=1.30 V, P_max=100 mW cm⁻²) and MWCNTs-Ox-FeF₂₀TPP (OCV=1.28 V, P_max=86 mW cm⁻²) and comparable with a commercial Pt/C catalyst (OCV=1.45 V, P_max=120 mW cm⁻²) under similar experimental conditions. This study provides a time-saving method to prepare covalently immobilized molecular electrocatalysts on carbon-based materials with structure–performance correlation that is also applicable to the design of other electrografted catalysts for energy conversion.     

新型尾式多肽卟啉的合成与光谱性质研究

以5-(4-氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉和叔丁氧羰基(Boc)保护的氨基酸为原料,合成了3种新型尾式多肽卟啉。通过FT-IR,FAB-MS,1H NMR,UV-Vis及元素分析对产物进行了表征并研究了其光谱性质。结果表明,所合成的尾式多肽卟啉产率高达90%以上,在位于可见光红光区的650nm附近均具有较强的荧光发射,符合光敏剂在光学方面的要求,有望成为新型潜在的具有靶向作用的光敏剂。     

Axial Ligand and Spin‐State Influence on the Formation and Reactivity of Hydroperoxo–Iron(III) Porphyrin Complexes

The present study focuses on the formation and reactivity of hydroperoxo–iron(III) porphyrin complexes formed in the [Fe^III(tpfpp)X]/H₂O₂/HOO^? system (TPFPP=5,10,15,20‐tetrakis(pentafluorophenyl)‐21H,23H‐porphyrin; X=Cl^? or CF₃SO₃^?) in acetonitrile under basic conditions at ?15 °C. Depending on the selected reaction conditions and the active form of the catalyst, the formation of high‐spin [Fe^III(tpfpp)(OOH)] and low‐spin [Fe^III(tpfpp)(OH)(OOH)] could be observed with the application of a low‐temperature rapid‐scan UV/Vis spectroscopic technique. Axial ligation and the spin state of the iron(III) center control the mode of O? O bond cleavage in the corresponding hydroperoxo porphyrin species. A mechanistic changeover from homo‐ to heterolytic O? O bond cleavage is observed for high‐ [Fe^III(tpfpp)(OOH)] and low‐spin [Fe^III(tpfpp)(OH)(OOH)] complexes, respectively. In contrast to other iron(III) hydroperoxo complexes with electron‐rich porphyrin ligands, electron‐deficient [Fe^III(tpfpp)(OH)(OOH)] was stable under relatively mild conditions and could therefore be investigated directly in the oxygenation reactions of selected organic substrates. The very low reactivity of [Fe^III(tpfpp)(OH)(OOH)] towards organic substrates implied that the ferric hydroperoxo intermediate must be a very sluggish oxidant compared with the iron(IV)–oxo porphyrin π‐cation radical intermediate in the catalytic oxygenation reactions of cytochrome P450.     

Axial Ligand Effects on the Redox Reactions of Manganese Porphyrins

A systematic study for the effect of axially coordinated monovalent anions on the electrode reactions of several manganese porphyrins in acetonitrile is presented. Potential shifts of the metal-centered reduction with changes in counterion were related to the degree of Mn(III)-counterion interaction. In the electrochemically induced ligand exchange, perchlorate anion replaces the other anions as axial ligand coordinated to Mn(III) at oxidation potential less than the first oxidation of manganese porphyrins. Formation constants for axial ligation of OH^? are calculated. One-electron oxidation of dihydroxide coordinated manganese porphyrins generate oxomanganese(IV) porphyrin complexes electrochemically. O=Mn^IVOEP(OH) is more thermodynamically stable than O=Mn^IVTPP(OH), while O=Mn^IVTpFPP(OH) cannot be generated electrochemically. In the presence of styrene or cyclohexene, the absorption spectra of oxomanganese(IV) porphyrins are changed to form manganese(III) porphyrins gradually, which indicates the oxygen atom transfer from oxomanganese(IV) porphyrins to the substrates.     

新型离子型尾式乙基咪唑基卟啉化合物的合成与表征

通过不对称的单羟基卟啉化合物、二溴烷烃、咪唑和溴乙烷反应,合成了一种新型的离子型尾式卟啉化合物——溴化5-对{4-[1-(3-乙基)-咪唑基]丁氧基}苯基-10,15,20-三苯基卟啉(Et-ImBPTPP)Br,并采用质谱、紫外光谱、红外光谱、热重分析、元素分析、能谱和核磁共振氢谱对该化合物进行了结构表征。     

铁卟啉与氟尿嘧啶轴向配位热力学性质研究

氟尿嘧啶(Fu)是一种常用的抗代谢药物,在体内可转变为脱氧尿嘧啶核苷酸,抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶,从而阻止尿嘧啶脱氧核苷酸转变成胸腺嘧啶脱氧核苷酸,它的结构与肿瘤细胞所必需的尿嘧啶相类似,在同一系统酶中互相竞争,阻断代谢环节,影响DNA的生物合成,从而抑制了肿瘤细胞的生长.它对多种癌症都有较好的疗效,但具有一定的毒副作用^[1].这些毒副作用产生的机理目前尚不清楚.卟啉类化合物是人体中不可缺少的物质,具有许多特殊的生物效应^[2～11].若它们的含量异常,则会引发多种病变.     

尾式金属卟啉配合物的研究(Ⅲ)──咪唑基尾式卟啉及其铁(Ⅲ)配合物的合成和性质

合成了咪唑基尾式卟啉──5-邻[4-(1-咪唑基)丁氧基]苯基-10,15,20-三苯基卟啉(o-ImBPTPP)及其铁(Ⅲ)配合物[Fe(Ⅲ)(o-ImBPTPP)Cl],以元素分析、质谱、¹HNMR、IR和紫外可见吸收光谱等进行了表征.初步研究了在氯仿和苯中某些含氮配体与铁(Ⅲ)配合物的轴向配位性质.结果表明,Fe(Ⅲ)(o-ImBPTPP)Cl通常与含氮配体生成低自旋的六配位加合物,但在苯溶液中与咪唑作用时,一定条件下还能生成稳定的高自旋五配位加合物.     

新型吡啶基修饰的尾式卟啉的合成及性质

报道了一种新型尾式锌卟啉(o-PyOC₆H₁₂OTPPZn)的合成及表征, 采用紫外-可见光谱滴定法对该化合物与5种吡啶类小分子间的轴向配位反应的热力学性质进行了研究. 轴配体系的热力学数据显示, 5种吡啶类配体的平衡常数按K(4-MePy)>K(Py)>K(3-MePy)>K(2,4,6-triMePy)>K(2-MePy)依次减小, 吡啶类小分子对主体的配位能力按4-MePy>Py>3-MePy>2,4,6-triMePy>2-MePy依次减弱, 同时分子模拟的理论研究得到了与实验完全一致的结果. 通过Z-扫描实验对该化合物的非线性光学性质的研究表明, 该样品具有较强的反饱和吸收特征.