邻单氨基苯基取代卟啉衍生物的合成与研究

论文摘要

自从Collman小组成功地合成了栅栏卟啉,已经发展出以邻氨基苯基取代卟啉为基本构建单元的多种模型化合物。本论文中,我们以5-（邻氨基苯基）-10,15,20-三苯基卟啉为构建单元,设计和合成了其衍生物。内容部分主要分为两部分：i)含分子内氢键的仿生配体；ii)一氧化氮还原酶仿生配体。一、氢键在生物体系中广泛地存在。本论文中,我们设计和合成了一种含双分子勺氢键的席夫碱卟啉仿生配体及其还原配体,可将其用于卟啉类化合物中分子内氢键的研究。我们对其相应的配合物[Zn（SATPP）（CH3OH）][Zn（HATPP）] （H2SATPP=5-（亚水杨醛基苯胺基）-10,15,20-三苯基卟啉；H2HATPP=5-（2-羟基苯-氨基苯基）-10,15,20-三苯基卟啉）进行了X单晶衍射、’H NMR、质谱和紫外可见光吸收光谱等表征。[ZnSATPP（CH3OH）]的单晶结构显示酚羟基上的氧参与了两类分子内氢键：一类存在于亚水杨醛基苯胺基团,另一类存在与锌原子配位的甲醇与酚羟基上的氧之间。氢谱显示甲醇与锌的配位在溶液里是一个化学平衡。通过紫外吸收光谱得到的化学平衡常数表明含有分子内氢键增强了锌与甲醇的键合能力,为相应的[Zn（TPP）]十倍以上二、一氧化氮还原酶（NOR）可以将一氧化氮还原为一氧化二氮。它的活性中心为卟啉-非卟啉形成的双核铁配合物。我们以邻单氨基苯基取代卟啉为构建单元,设计和合成了以非卟啉单元与卟啉以共价键形成的化合物作为潜在的一氧化氮还原酶仿生配体,并对所得化合物进行了相应表征。总的来说,本论文对含分子内氢键的卟啉以及一氧化氮还原酶仿生配体进行了合成和研究,为课题组今后的仿生配合物的研究奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 卟啉简介
• 1.2 卟啉类化合物
• 1.2.1 卟啉的结构
• 1.2.2 卟啉的性质
• 1.3 在仿生学方面的应用
• 1.3.1 在仿酶活性方面的应用
• 1.3.2 在生物仿生的应用
• 1.3.3 在分子识别方面的应用
• 1.4 本论文的研究内容
• 参考文献
• 第二章 含分子内氢键的卟啉仿生配体的合成与研究
• 2.1 引言
• 2.2 生物蛋白的结构中的氢键
• 2.2.1 血红蛋白的氢键研究
• 2.2.2 肌红蛋白的氢键研究
• 2.2.3 细胞色素P-450cam的氢键研究
• 2.2.4 辣根过氧化酶的氢键研究
• 2.3 模拟蛋白配合物的氢键研究进展
• 2.4 研究目的和意义
• 2.5 实验部分
• 2.5.1 试剂和仪器
• 2.5.2 配合物1、配合物2和化合物3的制备
• 2.6 单晶结构的表征
• 2.6.1 配合物1的单晶结构表征
• 2.6.2 配合物1的单晶结构表征
• 2.7 结果和讨论
• 2.7.1 配合物1和配合物2的晶体结构
• 2.7.2 配合物1、配合物2和化合物3的氢谱
• 2.7.3 配合物1、配合物2和化合物3的质谱
• 2.7.4 配合物1的紫外可见吸收光谱
• 2.8 小结
• 参考文献
• 第三章 一氧化氮还原酶仿生配体的合成与研究
• 3.1 引言
• 3.1.1 一氧化氮还原酶（NOR）的研究背景
• 3.1.2 一氧化氮还原酶（NOR）的研究进展
• 3.2 研究目的和意义
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 试剂和仪器
• 3.3.2 卟啉单元的合成
• 3.3.3 非卟啉单元的合成
• 3.3.4 邻单氨基苯基取代卟啉衍生物的合成
• 3.4 结果和讨论
• 3.5 邻单氨基苯基取代卟啉衍生物的表征
• 3.5.1 化合物4的氢谱
• 3.5.2 化合物5的氢谱和质谱
• 3.6 小结
• 参考文献
• 第四章 总结
• 硕士期间发表论文
• 致谢