模拟细胞色素P-450和仿生氧化反应研究III. 有关用TPPFe(III)Cl及TPPMn(III)Cl催化的环己烷充氧化反应机理的初步探讨

本文研究了ArIO充氧化环己烷的反应体系。在TPPFe(III)Cl及TPPMn(III)Cl催化下进行了动态UV-Vis谱和ESR分析,提出了二种催化体系可能由二种不同递氧中间体的反应机理。     

模拟细胞色素P-450的仿生氧化反应研究 Ⅲ.有关用TPPFe(Ⅲ)Cl及TPPMn(Ⅲ)Cl催化的环己烷充氧化反应机理的初步探讨

在TPPFe(III)Cl或TPPMn(III)Cl催化下烷烃用亚碘酰苯充氧化成醇的反应作为细胞色素P-450的模拟酶催化氧化反应已广为人知,有关这一反应的机理虽已有不少研究但迄今未有一致看法,具有代表性的有Groves等提出的通过中间体TPPM(V)Cl(1)或TPPM(IV)Cl(2)(M=Fe,Mn)再与烷烃进一步发生游离基反应的机理和Hill等提出的M=Mn时经中间体[Ar(Cl)IOMn]_2O(3)再与烷烃反应的机理。我们曾用带不同取代基的亚碘酰苯在TPPFe(III)Cl及TPPMn(III)Cl催化下对环己烷进行充氧化反应,发现二种催化     

[TPPFe(III)]~2O的合成及其对细胞色素P-450的模拟

TPPFe(III)Cl通过中性Al~2O~3色谱柱得到一个新化合物, 它在HPLC中的保留时间比TPPFe(III)Cl大得多, IR、UV-Vis和元素分析表明, 这个新化合物是[TPPFe(III)]~2O. 同TPPFe(III)Cl一样, 它具有在常温常压下催化碳氢化合物单充氧化的性质。[TPPFe(III)]~2O催化下PhIO氧化环己烷的反应, 在CH~2Cl~2和环己烷介质中, 氧化产率分别为14.97和62.6%, 高于TPPFe(III)Cl作催化剂时的产率。在环己烷溶剂中, 反应产率与反应时间呈线性关系, 且反应有大约3小时诱导期。但在CH~2Cl~2溶剂中不存在反应产物与时间的线性关系, 也不存在诱导期。与TPPFe(III)Cl比较,[TPPFe(III)]~2O对氧化剂更稳定。上述事实表明, [TPPFe(III)]~2O能够作为细胞色素P-450的模型化合物。     

[TPPFe(III)]~2O的合成及其对细胞色素P-450的模拟

TPPFe(III)Cl通过中性Al~2O~3色谱柱得到一个新化合物, 它在HPLC中的保留时间比TPPFe(III)Cl大得多, IR、UV-Vis和元素分析表明, 这个新化合物是[TPPFe(III)]~2O. 同TPPFe(III)Cl一样, 它具有在常温常压下催化碳氢化合物单充氧化的性质。[TPPFe(III)]~2O催化下PhIO氧化环己烷的反应, 在CH~2Cl~2和环己烷介质中, 氧化产率分别为14.97和62.6%, 高于TPPFe(III)Cl作催化剂时的产率。在环己烷溶剂中, 反应产率与反应时间呈线性关系, 且反应有大约3小时诱导期。但在CH~2Cl~2溶剂中不存在反应产物与时间的线性关系, 也不存在诱导期。与TPPFe(III)Cl比较,[TPPFe(III)]~2O对氧化剂更稳定。上述事实表明, [TPPFe(III)]~2O能够作为细胞色素P-450的模型化合物。     

稀土配合物研究 II: 1,6-双(1'-苯基-3'-甲基-5'-氧代吡唑-4'-基)-1,6-己二酮与钐(III)、铕(III)、铽(III)、镝(III)固体配合物的合成及性质研究

本文合成了1,6-双(1'-苯基-3'-甲基-5'-氧代吡唑-4'-基)-1,6-己二酮与Sm(III),Eu(III), Tb(III), Dy(III)的固体配合物, 并对他们的某些性质进行了研究.     

稀土配合物研究 II: 1,6-双(1'-苯基-3'-甲基-5'-氧代吡唑-4'-基)-1,6-己二酮与钐(III)、铕(III)、铽(III)、镝(III)固体配合物的合成及性质研究

本文合成了1,6-双(1'-苯基-3'-甲基-5'-氧代吡唑-4'-基)-1,6-己二酮与Sm(III),Eu(III), Tb(III), Dy(III)的固体配合物, 并对他们的某些性质进行了研究.     

N,N'-乙二水杨酰胺合铜(II)酸根和N,N'-1,2-丙二水杨酰胺全铜(II)酸根的双核Cu(II)-Fe(III)配合物的合成和磁性

本文合成了四个新型双核配合物、[Cu(samen)Fe(L)Cl]和[Cu(sampn)Fe(L)Cl]。经元素分析、IR, 电导、磁性测量等手段推定配合物具有酚氧桥结构, Cu(II)及Fe(III)的配位环境分别为平面四方及四角锥的构型, Fe(III)离子的自旋态S=3/2。测定了配合物[Cu(samen)Fe(L)Cl]的变温磁化率(4-300K), 参数J和θ值表明两个双核配合物中金属离子之间有中等程度的反铁磁性超交换作用和双核单元之间有弱的分子间相互作用。     

N,N'-乙二水杨酰胺合铜(II)酸根和N,N'-1,2-丙二水杨酰胺全铜(II)酸根的双核Cu(II)-Fe(III)配合物的合成和磁性

本文合成了四个新型双核配合物、[Cu(samen)Fe(L)Cl]和[Cu(sampn)Fe(L)Cl]。经元素分析、IR, 电导、磁性测量等手段推定配合物具有酚氧桥结构, Cu(II)及Fe(III)的配位环境分别为平面四方及四角锥的构型, Fe(III)离子的自旋态S=3/2。测定了配合物[Cu(samen)Fe(L)Cl]的变温磁化率(4-300K), 参数J和θ值表明两个双核配合物中金属离子之间有中等程度的反铁磁性超交换作用和双核单元之间有弱的分子间相互作用。     

甲烷单加氧酶的化学模拟: 酚氧双羧酸根桥联Fe~2(III)和 Mn~2(III)配合物合 成、表征及催化性能

合成表征了酚氧、双羧基桥联双组氨酸的手性双铁核配合物和双锰核配合物,研究了它们催化亚碘酰苯对烯烃的环氧化反应和对环烷烃的羟化反应。结果表明这种Fe~2(III)和Mn~2(III)配合物均是有效的甲烷单加氧酶(MMO)模型化合物,其中Fe~2配合物能较好地再现MMO的某些性质,如电子光谱等。Fe~2配合物催化苯乙烯环氧化反应生成环氧苯乙烷的产率为840%(以催化剂计),且R-(+)-构型对映体过量(e.e.)达45.4%。相庆的Mn~2配合物则以7080%产率给出环氧苯乙烷,R-(+)-构型对映体过量51.6%。Mn~2配合物还能够催化环己烯和环己烷的氧化反应,产物及其分布分别为环氧环己烷3880、环乙烯醇603、环己烯酮189和环己醇1053、环己酮639%(以催化剂计)。EPR研究表明MM=O是反应的活性中间体。     

催化动力学光度法测定痕量钌(III)

催化动力学光度法测定痕量钌(III)近年来有一些报道[1～3].这些方法均以催化褪色反应为指示反应,而以催化显色反应为基础的方法尚未见报道.我们发现,在磷酸介质中,Ru(III)对KIO4氧化二安替比林邻溴苯基甲烷(DAoBM)的显色反应有明显的催化增色作用.由此建立了测定痕量钌的催化分光光度法,并且测定了一些动力学参数.该法测定钌的线性范围是0～12μg/L,检测限为2.9×10-7g/L.     

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]-10,15,20-三苯基卟啉合铁(III)氯化物[[Fe^I^I^I(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^I^I^I(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^I^I^I(PyTPP)Cl与[Fe^I^I^I(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^I^I^I(ImTPP)]Cl的轴向加合反应平衡常数比与{Fe^I^I^I(TPP)]Cl相应的平衡常数大10-10^3倍, 这是因为含氮配体与[Fe^I^I^I(ImTPP)]Cl的轴向配位诱导了尾端咪唑基与配合物中的Fe^I^I^I离子的轴向配位, 这种配位横式增强了含氮配体与Fe^I^I^I离子的键合; 尾端咪唑基与配合物中的Fe^I^I^I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。     

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]-10,15,20-三苯基卟啉合铁(III)氯化物[[Fe^I^I^I(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^I^I^I(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^I^I^I(PyTPP)Cl与[Fe^I^I^I(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^I^I^I(ImTPP)]Cl的轴向加合反应平衡常数比与{Fe^I^I^I(TPP)]Cl相应的平衡常数大10-10^3倍, 这是因为含氮配体与[Fe^I^I^I(ImTPP)]Cl的轴向配位诱导了尾端咪唑基与配合物中的Fe^I^I^I离子的轴向配位, 这种配位横式增强了含氮配体与Fe^I^I^I离子的键合; 尾端咪唑基与配合物中的Fe^I^I^I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。     

含有叔胺单元的手性 Salen-Mn(III) 复合物催化下碘甲烷加速的烯烃不对称环氧化

合成了一个系列含有两个叔胺取代基的手性salen-Mn(III)配合物，并分别以吡啶氮氧化物和2,6-二甲基吡啶氮氧化物为轴向配体，将其应用于催化非官能团化烯烃的不对称环氧化反应。以次氯酸钠为氧化剂，在CH2Cl2/H2O双相介质中，取得了中等直至高的对映选择性和较高的产率。研究发现碘甲烷是有效的加速反应的添加剂，推测是由于加入碘甲烷后，催化剂上的叔胺基团转化为了季铵盐基团，从而在CH2Cl2/H2O双相介质中更有效地促进了反应的进行。催化模拟实验中对反应产物的ESI-HRMS分析表明，添加碘甲烷后生成了一个含有两个季铵盐基团，同时含有一分子轴向配位的吡啶氮氧化物和一个轴向配位的水分子的(salen)manganese(III)中间体。     

甲烷单加氧酶的化学模拟: 酚氧双羧酸根桥联Fe~2(III)和 Mn~2(III)配合物合 成、表征及催化性能

合成表征了酚氧、双羧基桥联双组氨酸的手性双铁核配合物和双锰核配合物,研究了它们催化亚碘酰苯对烯烃的环氧化反应和对环烷烃的羟化反应。结果表明这种Fe~2(III)和Mn~2(III)配合物均是有效的甲烷单加氧酶(MMO)模型化合物,其中Fe~2配合物能较好地再现MMO的某些性质,如电子光谱等。Fe~2配合物催化苯乙烯环氧化反应生成环氧苯乙烷的产率为840%(以催化剂计),且R-(+)-构型对映体过量(e.e.)达45.4%。相庆的Mn~2配合物则以7080%产率给出环氧苯乙烷,R-(+)-构型对映体过量51.6%。Mn~2配合物还能够催化环己烯和环己烷的氧化反应,产物及其分布分别为环氧环己烷3880、环乙烯醇603、环己烯酮189和环己醇1053、环己酮639%(以催化剂计)。EPR研究表明MM=O是反应的活性中间体。     

Fe(III)EDTA作为氧化羰化苯酚合成碳酸二苯酯一种有效的氧化还原催化助剂(英文)

研究了氧化羰化苯酚合成碳酸二苯酯反应。发现了Fe(III)EDTA在PdCl2/Fe(III)EDTA/1,4-苯醌/四丁基溴化铵催化体系中具有很好的助催化效果。讨论了上述催化体系中的每一组分的作用,并提出了一个催化反应机理。氧化羰化苯酚合成碳酸二苯酯反应的最佳温度为100℃~120℃。当反应在100℃、PCO=2.0 MPa、PO2=0.5 MPa、苯酚0.5 mol、PdCl20.28 mmol、n(PdCl2)∶n(Fe(III)EDTA)∶n(苯醌)∶n(四丁基溴化铵)=1∶1∶10∶40、4A分子筛5.0 g、4 h进行时,碳酸二苯酯的产率和选择性分别为8.35%和97.5%。压力越高对生成碳酸二苯酯越有利。     

Cu(II), Eu(III)单核、双核隔室配合物的XPS研究

用X射线光电子能谱(XPS)研究了Cu(II),Eu(III)和配体6,11-二甲基-7,10-二氮杂十六-5,11-二烯-2,4,13,15-四酮(H~4daaen)形成的单核、双核隔室配合物的电子结构和成键特性;观察到配体分子中有明显的电荷转移现象;并对Cu2p~3~/~2伴峰现象进行了分析。     

Cu(II), Eu(III)单核、双核隔室配合物的XPS研究

用X射线光电子能谱(XPS)研究了Cu(II),Eu(III)和配体6,11-二甲基-7,10-二氮杂十六-5,11-二烯-2,4,13,15-四酮(H~4daaen)形成的单核、双核隔室配合物的电子结构和成键特性;观察到配体分子中有明显的电荷转移现象;并对Cu2p~3~/~2伴峰现象进行了分析。     

模拟细胞色素P-450的仿生氧化反应的研究 I:氯合5,10,15,20-四苯基卟吩合铁(III)催化下不同亚碘酰芳烃及其衍生物的结构对环己烷充氧化反应的影响

在氯合5,10,15,20-四苯基卟吩合铁(III)[TPPFe(III)Cl]催化下, 带有不同取代基的亚碘酰苯和亚碘酰苯的衍生物作充氧化剂对环己烷进行了仿生单充氧化反应的研究.取代亚碘酰苯中对位取代基的电子效应和间位取代基的电子及立体效应对氧化产物环己醇的产率有良好线性相关性. 亚碘酰苯的衍生物苯亚碘酸二醋酐与苯亚碘酸单对甲苯磺酸酐对环己烷的充氧化能力和邻、间、对亚碘酰苯甲酸与邻亚碘酰苯甲酸酯相似, 环己醇产率接近零. 从而提出亚碘酰苯甲酸及邻亚碘酰苯甲酸酯存在分子内或分子间I(oh)oco成键结构的论点.     

铑(Ⅲ)催化N-磺酰基2-甲酰苯胺与烯烃环化制备(2H)喹啉(英文)

开发了一种用铑(III)催化的N-磺酰基2-氨基苯甲醛与烯烃环化生成喹啉衍生物的方法,得到较高产率的喹啉衍生物,并且在反应条件下,反应具有较好的官能团兼容性.这是首次运用铑(III)作为催化剂合成烷基1-磺酰基-1,2-二氢喹啉-3-羧酸酯.该催化体系表现较好的催化性且反应操作较为简单.