金属卟啉的合成及其对细胞色素P-450的模拟 12.μ-氧-双铁(Ⅲ) 卟啉系列化合物对环已烷的单充氧催化物作用

研究了九种μ-氧-双[四苯基卟吩合铁(Ⅲ)]衍生物[TXPPPe^Ⅲ]~O 在温和条件下PHIO环已烷氧化成环以醇和环已酮的反应,结果表明,该反应的产率和速率与卟啉环上取代基的特性常数之间存在的线性关系, 反应的产物分布和动力学性质与反应温度,溶剂型质以及空气有关,还考察了这一反应过程的另一竞争反应-氧化剂对[ TXPPEeⅢ[~O的破坏反应,根据文献报道和实验结果,本文对μ-氧-双铁(Ⅲ)卟啉催化环已烷羟基化反应的可能途径进行了探讨.     

金属卟啉的合成及其对细胞色素P—450的模拟——12.μ—氧—双铁(Ⅲ)卟啉系列化合物对环己烷的单充氧催化作用

研究了九种μ-氧-双[四苯基卟吩合铁(Ⅲ)]衍生物[TXPPFe~Ⅲ]_2O在温和条件下催化PhIO将环己烷氧化成环己醇和环己酮的反应.结果表明,该反应的产率和速率与卟啉环上取代基的特性常数之间存在线性关系,反应的产物分布和动力学性质与反应温度、溶剂性质以及空气有关.还考察了这一反应过程中的另一竞争反应—氧化剂对[TXPPFe~Ⅲ]_2O的破坏反应.根据文献报道和实验结果,本文对μ-氧-双铁(Ⅲ)卟啉催化环己烷羟基化反应的可能途径进行了探讨.     

μ-氧代双卟啉锰(Ⅲ)对环己烷的单充氧催化作用(Ⅹ)

本文首次报道了μ-氧代双卟啉锰(Ⅲ)系列化合物对PhIO温和氧化环己烷反应的催化作用.与目前文献报道的其它类型卟啉相比,这些卟啉对环己烷单充氧反应具有更好的催化性能.动力学研究表明,卟啉环上取代基的特性常数与它们催化下的环己烷烃基化反应速率常数之间存在Hammett关系.     

四(对-硝基)苯基卟啉锰配合物的合成及其轴向配位反应的研究

合成了氯化-四(对-硝基)苯基卟啉锰[简称T(p-NO₂)PPMn(Ⅲ)Cl],用光谱滴定法研究了中心原子与双原子分子及台N有机碱的轴向反应,计算了与有机碱反应的平衡常数及反应分子数,证明卟啉环上的吸电子取代基促进了Mn(Ⅲ)卟啉被还原,轴向配位还原能力顺序为T(p-NO₂)TPPMn(Ⅲ)Cl>(β-NO₂)PPMn(Ⅲ)Cl>photo-DMPrPorMn(Ⅲ)Cl>meso-MDBPTPPMn(Ⅲ)Cl>TPPMn(Ⅲ)Cl。     

α,β,γ,δ-四-{4-13-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二酰氧基甲基-1,3-二噁烷基))))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基]}苯基卟啉星形化合物的合成

以对苯二甲醛、丙二腈、季戊四醇和毗咯为原料,合成了含有螺环结构单元的中间体3-[4-(2,2-二氰基)乙烯基]苯基-9-(4-甲酰基)苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷(3)和α,β,γ,δ-四-(4-甲酰基苯基)卟啉(4).4与过量的季戊四醇反应,得到α,β,γ,δ-四-{4-[2-(5,5-二羟甲基-1,3-二噁烷基)]}苯基卟啉(5),5与3的反应产物经10%NaOH处理后,再与过量的季戊四醇反应,得到α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二羟甲基-1,3-二噁烷基))))苯基一2,4,8,10.四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基]]苯基卟啉(6),6与乙酐、丙酐、苯甲酰氯反应,得到α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二乙酰氧基甲基-1,3-二噁烷基))))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基])苯基卟啉(7),α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二丙酰氧基甲基-1,3-二噁烷基))))苯基.2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基]}苯基卟啉(8)和α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二苯甲酰氧基甲基-1,3-二噁烷基))))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基]}苯基卟啉(9)等三种卟啉星形化合物.中间体1～6和星形化合物7～9均进行了IR,1H NMR,MS和元素分析等结构表征.对影响反应的诸因素进行了讨论.     

现场傅里叶变换-红外光谱及紫外-可见光谱电化学研究高氯酸四苯基卟啉合锰(Ⅲ)氧化还原机理

本文以现场透射傅里叶变换-红外光谱及紫外-可见光谱电化学方法,研究了高氯酸四苯基卟啉合锰(Ⅲ)在二氯乙烷溶液中电极氧化还原的机理,发现了红外及紫外—可见光谱电化学的证据,表明该锰(Ⅲ)卟啉的第一步还原反应的电子转移发生在金属中心上,生成锰(Ⅲ)卟啉,而第一步氧化反应是发生卟啉环上,生成锰(Ⅲ)卟啉环阳离子自由基。     

4(2-吡啶偶氮)间苯二酚对钪(Ⅲ)与四-(4-三甲胺基苯基)卟啉显色反应催化机理的研究

在沸水加热的条件下,在pH 7．6的硼砂-盐酸缓冲介质中,单偶氮试剂PAR能加速Sc (Ⅲ)与四-(4-三甲胺基苯基)卟啉(TAPP)的反应,反应重现性好,配合物稳定,配合物组成为1:2, 配合物稳定常数为3．1×106,最大吸收波长位于421 nm,表观摩尔吸光系数为7．94×106L· mol-1·cm-1,Sc(Ⅲ)含量在0-0．04μg／10 mL范围内服从比耳定律。将拟定的方法应用于钛白粉中钪的测定,并测得回收率在92．0％-97．5％之间,初步探讨了催化反应的可能机理,认为:① Sc(Ⅲ)与PAR先形成活性的中间络合物,改变了溶液条件使与卟啉的反应易于进行;②带负电荷的PAR与带正电荷的卟啉之间形成缔合物使卟吩环变形,从而使与Sc(Ⅲ)的反应易于进行。     

双-锌卟啉对DABCO分子识别的立体构象及其热力学研究

合成了系列不同长度以柔性侧链相连的p/p型双-锌卟啉配合物,用¹H NMR和UV-Vis研究了不同温度下该系列配合物与刚性双齿配体DABCO(1,4-二氮杂双环)的轴向配位反应,考察了侧链长度对双-锌卟啉与配体的分子识别能力影响。结果表明,主体分子双-锌卟啉可以对客体分子BABCO进行分子识别,合适长度的柔韧烷氧链可以调节主体分子的构象,使DABCO嵌入双卟啉两个卟啉环间空位中,形成锌卟啉-DABCO-锌卟啉三元夹心式配合物构象。探讨了配位反应中立体构象的变化过程,并测定了热力学参数。     

双核金属卟啉的合成及其对细胞色素P-450的模拟——Ⅲ.μ-氧-双(四苯基卟啉铁(Ⅲ))衍生物的合成及光谱特征

μ-氧-双(四苯基卟啉铁(Ⅲ)),[TPPFe~Ⅲ]_2O,是一个具有生物活性的化合物,它可由氯化四苯基卟啉铁(Ⅲ)(TPPFe~ⅢCl)与浓NaOH剧烈搅拌或通过中性Al_2O_3色谱柱反应制得.前一方法由于金属离子脱落而影响产物纯度并使产率降低.我们采用后一方法由取代单卟啉铁(Ⅲ)(TXPPFe~ⅢCl)合成了14种取代μ-氧-双(卟啉铁(Ⅲ))([TXPPFe~Ⅲ]_2O,图1),并研究了它们的生物活性.本文报道这些μ-氧-双(卟啉铁(Ⅲ))的合成和光谱特征.     

meso-四-(3-甲基苯)卟啉与镉反应的分光光度法研究

近年来,对于大环卟啉化合物在分析化学中的应用研究得越来越广泛。鉴于非水溶性卟啉较水溶性卟啉易于合成和提纯,我们研究了meso-四-(3-甲基苯)卟啉[T(3-MP)P]与镉的反应。结果表明,T(3-MP)P与镉的显色反应有较高的灵敏度(ε=3.8×10⁵),是测定镉的灵敏方法之一。     

二乙胺基尾式卟啉锰(Ⅲ)的性质研究(Ⅱ)——含氮有机碱与尾式卟啉锰(Ⅲ)配合物的轴向反应

采用光谱技术研究了一种新型尾式锰(Ⅲ)卟啉--氯化meso--[邻-(4-二乙胺基丁酰胺基)苯基]三苯基卟啉合锰(Ⅲ)[筒作PMn(Ⅲ)Cl]与有机碱的轴向反应,通过光谱滴定法测定了轴向反应在苯溶剂中的平衡常数.讨论了影响反应的因素.结果表明,这种尾式锰(Ⅲ)卟啉与脂肪胺的反应是氧化还原反应,与吡啶的反应是不完全的氧化还原反应,与咪唑的反应是轴向加合反应.     

o／o型单核铁（Ⅲ）卟啉二聚体模拟细胞色素P450酶催化环已烷羟化？…

合成和表征了一系列以柔韧烷氧链相连的ｏ／ｏ型单核铁卟啉二聚体,利用Ｘ－光电子能谱（ＸＰＳ）研究了卟啉二聚体中由自由卟啉环向铁卟啉环发生的分子内电子转移,考察３了在以分子氧为氧源还原剂存在的温和条件下,该类配合物模拟细胞色素Ｐ４５０酶对环已烷羟化反应的催化性能。结果表明,该系列ｏ／ｏ莳的卟啉二聚体的催化性能明显优于相应的铁卟啉单体ＦｅＴＰＰＣｌ。随着烷氧链的增长,催化活性次序为：Ｃ２〉Ｃ４〉Ｃ６〉Ｃ     

五氟代锰卟啉模拟酶体系快速混合停流吸收谱

采用快速混合停流技术,在实际反应条件下,考察了五氟代锰卟啉配合物Ｍｎ~Ⅲ（ＴＦＰＰ）Ｃ１与两种单氧给体亚碘酰苯ＰｈＩＯ和过氧苯甲酸ｍ－ＣＰＢＡ构建的细胞色素Ｐ－４５０模拟酶体系催化活性物种的生成及催化烯烃环氧化过程．在氧给体ＰｈＩＯ作用下,Ｍｎ~Ⅲ（ＴＦＰＰ）Ｃ１生成了高价锰氧卟啉配合物和双核μ－氧锰卟啉配合物,具有高的催化环氧化活性和催化剂稳定性．而在氧给体ｍ－ＣＰＢＡ作用下,Ｍｎ~Ⅲ（ＴＦＰＰ）Ｃ１则生成了一种较稳定物种,以致催化活性较低。     

细胞色素P-450模拟酶的快速混合停流时间分辨吸收谱研究 Ⅱ.Mn~Ⅲ(Por.)Cl-PhIO体系

采用快速混合停流技术,考察了在实际反应条件下,不同锰卟啉配合物ＭｎⅢ（Ｐｏｒ．）Ｃｌ（Ｐｏｒ．＝ＴＰＰ、ＴＭＯＰＰ和ＴＦＰＰ）与单氧给体ＰｈＩＯ构建的细胞色素Ｐ－４５０模拟酶体系催化活性物种的生成及催化烯烃环氧化过程．在氧给体ＰｈＩＯ作用下,ＭｎⅢ（Ｐｏｒ．）Ｃｌ均生成了高价锰氧卟啉配合物和双核μ－氧锰卟啉配合物;但ＭｎⅢ（ＴＰＰ）Ｃｌ和ＭｎⅢ（ＴＭＯＰＰ）Ｃｌ存在严重的氧化分解,而ＭｎⅢ（ＴＦＰＰ）Ｃｌ不易氧化分解,且它的催化环氧化活性最高．     

锌卟啉的合成及与咪唑类客体反应的光谱性质

将一对手性丙氨酸,通过烷氧基侧链与卟啉环相连,合成了一对手性卟啉5-对(L-丙氨酰氧乙氧基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉和5-对(D-丙氨酰氧乙氧基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉及其各自对应的锌卟啉.通过元素分析、紫外-可见光谱、1 H核磁共振和红外光谱等方法对合成的自由卟啉及锌卟啉配合物进行了结构确定.此外,采用荧光光谱滴定实验研究了金属锌卟啉与咪唑类客体进行配位反应的光谱性质,结果表明,咪唑类客体与手性锌卟啉相互作用时均具有荧光猝灭效应,金属卟啉的手性结构对该性质未造成影响.     

离子液体体系中离子型锰卟啉对苯乙烯的催化氧化

以单氧给体乙酰碘苯[PhI(OAc)2]为氧源, 在无需轴向配体和有机溶剂的参与下, 离子型锰卟啉[MnⅢ(BF4)T(N-Me-4-Py)P][BF4]4和离子液体 [BMIM]BF4组成的多元离子液体体系, 在温和的反应条件下对苯乙烯的催化氧化表现出较高的活性(87%)和环氧苯乙烷选择性(90％), 并且有较好的底物普适性. 构筑的锰卟啉多元离子液体体系可以一定程度上抑制卟啉聚合和氧化降解等反应.     

α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二酰氧基甲基-1,3-二噁烷基))))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5] 十一烷基]}苯基卟啉星形化合物的合成

以对苯二甲醛、丙二腈、季戊四醇和吡咯为原料, 合成了含有螺环结构单元的中间体3-[4-(2,2-二氰基)乙烯基]苯基-9-(4-甲酰基)苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷(3)和α,β,γ,δ-四-(4-甲酰基苯基)卟啉(4). 4与过量的季戊四醇反应, 得到α,β,γ,δ-四-{4-[2-(5,5-二羟甲基-1,3-二噁烷基)]}苯基卟啉(5), 5与3的反应产物经10% NaOH 处理后, 再与过量的季戊四醇反应, 得到α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二羟甲基-1,3-二噁烷基))))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基]}苯基卟啉(6), 6与乙酐、丙酐、苯甲酰氯反应, 得到α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3- (9-(4-(2-(5,5-二乙酰氧基甲基-1,3-二噁烷基))))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基]}苯基卟啉(7), α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二丙酰氧基甲基-1,3-二噁烷基))))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基]}苯基卟啉(8)和α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二苯甲酰氧基甲基-1,3-二噁烷基))))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基]}苯基卟啉(9)等三种卟啉星形化合物. 中间体1～6和星形化合物7～9均进行了IR, ¹H NMR, MS和元素分析等结构表征. 对影响反应的诸因素进行了讨论.      

μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铝(III)]的合成、表征和液晶性能研究

合成了一系列未见文献报道的μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铝(Ⅲ)]配合物.用UV-vis,1H NMR,IR,MS和元素分析对各个化合物的结构进行了表征和确认,发现在该系列配合物中两个卟啉分子通过Al—O—Al键形成二聚体.用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PM)研究了其液晶性,发现其中九个配合物具有液晶性,多为升温单变液晶,有一至两个中介相,有确定的相转变温度、热焓和相变区间.考察了取代基、金属离子和配合物的空间结构对液晶性能的影响.     

手性奎宁-卟啉锰催化剂的合成及其催化性能

为了寻找催化活性、相转移活性和手性诱导为一体的卟啉配体[1-4],我们把卟啉和手性相转移源连结起来,用奎宁-卟啉化合物作配体[5],考察其锰 配合物为催化剂对烯烃环氧化反应的催化性能。奎宁-卟啉锰 配合物结构式如下:1　实验部分1.1　试剂和仪器苯乙烯和α-甲基苯乙烯在氮气保护下减压蒸馏处理。氧源ＮａＯＣｌ的浓度由碘量法测定。其余试剂均为化学纯,色谱标样环氧苯乙烯和α-甲基环氧苯乙烯按文献[6]方法合成。奎宁-卟啉配体按文献[5]合成。260-50型红外光谱仪,ＫＢｒ压片;ＵＶ-3000型紫外可见光谱仪,溶剂ＤＭＦ;ＭＴ-3型ＣＨＮ元素…     

金属卟啉的电化学性质与其催化氧化α-蒎烯性能的关系

 采用循环伏安法对一系列四苯基金属卟啉的电化学氧化还原性质进行了研究,考察了四苯基金属卟啉的第一还原电位与其催化氧化α-蒎烯性能的关系. 结果表明,各四苯基金属卟啉催化空气氧化α-蒎烯转化率的大小顺序为 TPPMnⅢCl＞TPPCoⅢCl＞TPPFeⅢCl＞TPPCuⅡ≈TPPNiⅡ≈TPPZnⅡ,除TPPCoⅢCl外,基本与其第一还原电位的大小顺序一致. 随着卟啉环上取代基供电子能力的减弱,各取代基铁卟啉和锰卟啉的第一还原电位E1值均逐渐减小,表现在催化体系中是它们越容易被还原而引发反应,催化氧化α-蒎烯的转化率逐渐升高. 四苯基铁卟啉和锰卟啉的第一还原电位E1与其卟啉环上对位取代基常数σ*之间均有良好的线性关系.