席夫碱铜配合物的合成及催化性能研究

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染料毒性较大且由于其独特的化学结构而难以降解,所以对全球环境危害严重。研究表明,酶法进行染料的降解对环境更友好。由于酶法存在来源有限、使用过程中稳定性差和生长周期长,限制了其工业化过程。席夫碱铜配合物可以催化许多氧化还原反应,有潜在的酶学特性,所以设计合成席夫碱铜配合物用来模拟漆酶及一些含铜氧化酶进行染料的降解,对于解决染料废水的污染问题提供新技术、奠定理论和实践基础。本论文做了以下工作:(1)合成了10种席夫碱配体及其Cu2+配合物,并进行了1H-NMR、13C-NMR、IR、熔点和元素分析等表征;发现通过引入多螯合配位原子且拉长配位原子之间的距离,可以实现多核Cu2+配合物的合成;引入螯合桥配原子有利于多核Cu2+配合物的合成;刚性增强,不拉长配位原子之间的距离无法实现多核Cu2+配合物的合成。(2)进行了10个配合物在30%双氧水为氧源, n配合物:n染料1:10,n双氧水:n染料1000:1的条件下,对酸性兰9和甲基橙的脱色降解的催化性能研究,发现配合物2、3、4、5、6、9、10催化酸性兰9脱色降解具有酶学特性,配合物3、4、5、9、10催化甲基橙脱色降解具有酶学特性。通过HPLC跟踪发现两种染料降解后产物都含有顺丁烯二酸和丙酮酸。(3)配合物3、4、9、10对甲基橙的催化降解具有酶学特性,符合Michaelis-Menten动力学规律。配合物2、3、4、5、9对酸性兰9的催化降解具有酶学特性,符合Michaelis-Menten动力学规律。且所测Km数值都在10-2-10-5mol/L范围内,说明合成的配合物对甲基橙和酸性兰9的催化降解具备天然酶的酶学活性。
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