光敏氧化还原反应 Ⅵ.卟啉光敏还原甲基紫精的溶剂效应

近年来,对卟啉-甲基紫精-EDTA(乙二胺四乙酸)三组分体系的光敏电子转移反应已有了深入的研究.敏化反应产物MV~+与敏化剂卟啉正离子自由基之间的反向电子转移(backelectron transfer),被认为是影响MV~+产率的一个重要因素,因而如何促进初级电子转移后的电荷分离是这个领域的重要课题.在水溶液中,四(N-甲基吡啶)卟啉锌(ZnTMPyP~(4+))光敏还原甲基紫精的效率,要比meso-四(p-磺酸苯基)卟啉锌(znTPPS~(4-))高得多.这可解释为:前者带正电荷,与正电性的敏化产物MV~+有静电排斥作用,有利于电荷分离;而后者     

敏化光学氧化还原反应V:锌四苯基卟啉磺酸钠与柴精的缔合作用及其对光敏还原甲基紫精效率的影响

用吸收光谱和发射光谱法研究了负电荷的锌四苯基卟啉磺酸钠与正电荷的紫精的络合作用,络合常数随紫精的疏水力而增长,在甲基紫精的敏光敏还原时,甲基紫精游离基阴离子平均产率随甲基紫精的起始浓度而增长,与Okura等的报导矛盾.     

光敏氧化还原反应 VI: 卟啉光敏还原甲基紫精的溶剂效应

本文报道水溶性卟啉在DMSO-H2O混合体系中光敏还原甲基紫精的最新结果. 本研究包括三个敏化剂: ZnTPRS、二羟基锡(IV)meso-四(p-磺酸苯基)卟啉(Sn TPPS)和ZnTMPyP. 在0,20,40,60和80%DMSO水溶液中比较了敏化剂光敏还原甲基紫精的能力, 观察到量子产率随DMSO的比例而增长.     

还原甲基紫精与溶解氧反应速度常数的测定

为测定光敏络合催化分解水体系中的副反应MV~(+)+O_2→MV~(2+)+H_2O_2(H_2O)的速度常数,借以估计该副反应对体系析氢效率的影响,我们设计出一种简单有效的光吸收-电化学测量方法及有关的计算程序,测出在12±2℃时MV~+与O_2反应的进度常数为1.2±0.1×10~7cm~3·M~(-1)·s~(-1)。该方法的基本原理应可适用于一般反应速度较快,反应物能在电极上生成并显色的反应的速度常数测定。     

光敏氧化还原反应 Ⅲ.在油/水微乳液中光敏还原甲基红的研究

本文报道了在油/水微乳液(石蜡油/正戊醇/十二烷基磺酸钠/水),以叶绿素a(Chl a),锌四苯基卟啉(Zn TPP)和四苯基卟啉(TPP)为敏化剂的抗坏血酸钠盐(Asc)光敏还原甲基红(MR)的研究。Chl a和Zn TPP对上述反应有着明显的敏化作用。但由于Asc和MR暗反应的速率相当高,光敏反应的动力学数据很难测准。     

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.     

H2TP(o-NO2)TBP及其锌和钴配合物的光谱电化学研究

采用循环伏安以及电化学和电子吸收光谱联用技术研究了邻硝基四苯基四苯并卟啉(H2TP(o-NO2)TBP)及其锌和钴配合物在DMF介质中的氧化和还原性质.结果表明 H2TP(o-NO2)TBP及其锌配合物的氧化和还原均发生于卟啉的大环π电子结构,伴随有紫外-可见光谱的明显变化,氧化和还原过程均为可逆.钴配合物的第一氧化和还原均发生于中心金属离子,第二氧化发生于卟啉的大环π电子结构.     

5-氟尿嘧啶卟啉锰/锌配合物的合成、光电性质及抗癌活性

合成了新型5-氟尿嘧啶修饰的自由卟啉5-(2-(5-氟尿嘧啶-3-基)乙氧基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(L)及其锰配合物(MnL)和锌配合物(ZnL)。通过紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振氢谱及高分辨质谱等手段进行了结构表征。研究了它们的荧光性质和电化学性质;应用标准磺酰罗丹明B法(SRB法)测试了目标化合物对人肺癌细胞株A549、人肝癌细胞株Bel-7402和人结肠癌细胞株HCT-8生长的抑制活性。结果表明:相同实验条件下,不同金属离子对配合物的荧光强度存在较大影响:锌配合物具有荧光猝灭的性质,而锰配合物未能观察到明显的荧光发射光谱;与自由卟啉和锌配合物相比,锰配合物除卟啉环发生氧化还原反应外,Mn~(2+)自身也发生了氧化还原反应;抗癌活性测试显示锰配合物较其他2种化合物有较好的抗癌活性。     

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.     

配体取代基对三羰基铼配合物光催化还原CO2的影响

设计并合成了四种联吡啶配体上共价修饰不同取代基的三羰基铼配合物fac-Re(L)(CO)₃Cl: 即取代基分别为甲基(Re-Me)、羧基(Re-Ac)、季铵盐(Re-Qa)以及咪唑盐(Re-Im)的铼配合物, 化合物的结构均经过核磁氢谱、质谱以及红外光谱的确认, 测定了四种配合物第一和第二还原电位. 分别以该系列铼配合物为催化剂和光敏剂、三乙醇胺为电子牺牲体构建了均相可见光催化还原CO₂体系, 配体上取代基对催化剂的催化效果有显著的影响, 催化活性Re-Qa> Re-Ac≈Re-Me> Re-Im. 不同实验条件下四种催化剂的吸收光谱随时间变化研究表明, 铼配合物的催化效果和其在催化过程中的失活速率密切相关, 其变化趋势与催化剂失活速率一致, 催化剂的失活发生在催化剂得到一个电子后的单电子还原态中间体(One-electron reduced species, OER). 瞬态吸收光谱检测到了催化过程中的OER的生成, 证实光催化还原CO₂过程通过生成OER中间体进行的.     

4,4′-(1,4-苯撑)-双-(N-甲基-2,6-二苯基)双吡啶盐与四苯基磺酸锌卟啉相互作用研究

在可见光照射下,水溶性的四苯基磺酸锌卟啉(ZnTPPS),当有还原剂存在时,可使连吡啶双盐如甲基紫精MV~(2+)还原成一价甲基紫精MV_·~+。在铂催化剂存在下,MV_·~+又可将H_2O还原成H_2。由于H_2是一个重要能源,此反应近年来深受重视。 4,4′-连吡啶双盐与ZnTPPS的相互作用已有报导,但中间夹一个苯基的双吡     

新型水溶性金属卟啉配合物的合成及其光敏性质

本文采用一种新方法合成了三种水溶性极好的新型金属卟啉配合物—5、10、15、20四(对-N-丙磺酸负离子,-N,N-二甲苯胺基)卟啉锌、铜、钴(Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)TDMAPTPS)和一种新的卟啉,5、10、15、20四(对-N,N-二甲基-N-磺酸负离子苯胺基)双-N-丙磺酸卟啉(TDMAPSPS)。通过红外、紫外、核磁和元素分析等手段对它们进行了表征、确定了它们的结构。采用荧光分析和甲基紫精还原反应研究了它们的光敏性,结果表明,光敏性的强度有如下规律: Zn(Ⅱ)TDMAPTPS>TDMAPSPS>Cu(Ⅱ)TDMAPTPS>Co(Ⅱ)TDMAPTPS。     

H2TP(o-NO2)TBP及其锌和钴配合物的光谱电化学研究

采用循环伏安以及电化学和电子吸收光谱联用技术研究了邻硝基四苯并卟啉（H2TP（o-NO2)TBP）及其锌和钴配合物在DMF介质的中氧化和还原性质。结果表明H2TP（o-NO2)TBP及其锌配合物的氧化和还原均发生于卟啉的大环π电子结构,伴随有紫外-可见光谱的明显变化,氧化和还原过程为可逆。钴配合物的第一氧化和还原均发生于中心金属离子,第二氧化发生于卟啉的大环π电子结构。     

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。     

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。     

手性锌卟啉对咪唑类客体的分子识别及圆二色光谱的研究

研究了手性α,α,α,β－四－[邻（叔丁氧羰L－酪氨酸）氨基苯基]卟啉 锌[α,α,α,β-ZnT(o-Boc)TyrTAPP](1)和手性α,α,α,β－四－[邻（叔 丁氧羰L－丙氨酸）氨基苯基]卟啉锌[α,α,α,β-ZnT(o-BocAla)TAPP](2)对 咪唑、2－甲基咪唑、N－甲基咪唑和2－乙基－4－甲基咪唑的分子识别行为,分别 求得主体（1）对咪唑类分子识别的缔合常数顺序为K（Im)>K(2-MeIm)>K(N-MeIm) >K(2-Et-4-MeIm),主体（2）对咪唑类分子识别的缔合常数顺序为K（2－MeIm)>K (Im)>K(2-Ek-4-MeIm)>K(N-MeIm),并用圆二色光谱（CD）研究了主体1和2对咪唑 在客体在CHCl3中分子识别的光谱行为,与热力学的结果做了比较。     

光激发四苯基卟啉钴氧化还原反应机理研究

金属卟啉在光激发条件下会呈现出重要催化特性和光学性质。四苯基卟啉亚钴(Co~Ⅱ TPP)性质稳定,难以通过强氧化剂氧化至四苯基卟啉钴(Co~ⅢTPP)。本文分别利用全波长氙灯与355nm激光脉冲诱导Co~Ⅱ TPP,探究其分子内的氧化还原过程。研究发现,Co~Ⅱ TPP的Soret带最大吸收峰随光照时长的递增出现红移,且吸收强度呈现先下降后上升的趋势,最大吸收峰位置由415nm逐渐红移至433nm,其Q带最大吸收峰位置由532nm逐渐红移至545nm。两种光源诱导Co~Ⅱ TPP均出现稳态吸光度的降低,分子内的活性中心钴离子由Co~(2+)氧化到Co~(3+)。咪唑使得Co~Ⅱ TPP受光诱导后更易出现稳态吸收峰红移。Co~Ⅱ TPP的瞬态吸收光谱有3个瞬态吸收峰,激光激发含咪唑的Co~Ⅱ TPP溶液仅在396nm出现单个瞬态吸收峰。数据表明光激发时,电子从卟啉的π成键分子轨道向具有配体特征的π~*反键分子轨道迁移,发生金属对配体的电荷迁移,生成稳定的高价态Co~Ⅲ。     

强磁场对四苯基卟啉及其Co(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)配合物的影响

为研究强磁场对卟啉类化合物的影响,以四苯基卟啉(TPP)为研究对象,比较分析了无外加磁场和强磁场条件下TPP的结晶,及Co~(2+)、Zn~(2+)与TPP的配位反应。采用X射线粉末衍射测试不同磁场强度下获得的TPP晶体,紫外分光光度计快速测定了不同磁场强度下配合物产率,并分析了配位反应的动力学。TPP的结晶度随磁场强度的增强而提高,晶体尺寸随磁场强度的增加而增大;随磁场的增强,四苯基钴卟啉(CoTPP)和四苯基锌卟啉(ZnTPP)的产率下降,但两者的反应动力学不受磁场影响,其反应速率随磁场强度提高而下降。由研究结果可知,强磁场有利于四苯基卟啉的结晶取向,四苯基卟啉在溶液中垂直于磁场取向是配位反应速率降低的主要原因,随磁场强度的增加,四苯基卟啉的取向程度提高。     

桥基取代的四氮杂大环配合物热力学稳定性的研究

用电位pH法测得了5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷与Co~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+),Zn~(2+)生成配合物的稳定常数。探讨了它们在水溶液中的可能结构,并对大环碳上甲基取代的取代数与稳定常数间的关系作了研究.发现它们在水溶液中结构为五配位的四方锥体。大环碳原子上的氢被烷基取代后,配合物稳定性下降,下降的主要原因是空间效应并非电子效应之故.     

卟啉化合物电化学性质研究 Ⅰ.5,10,15,20-四-(4-乙酰氧基苯)卟吩及其Cu、Zn、Fe、Co、Ni配合物的合成及循环伏安研究

本文报道了5,10,15,20-四-(4-乙酰氧基苯)卟吩[T(4AOP)P]及其Cu、Zn、Fe、Co、Ni配合物的合成及其在CH_2Cl_2-0.1mol/1 TBAP体系中的循环伏安(CV)研究结果.CV实验表明:Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)离子以稳定的+2价存在于T(4AOP)P中,电子转移反应在卟啉环上进行,而Fe~(3+)、Co~(2+)离子在氧化还原过程中发生价态变化。实验发现:不同金属卟啉在卟啉环上氧化还原顺序及其非均相电子转移反应速率常数与环上π电子云密度成规律性变化.