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铜(II)、锌(II)金属酶参与了一系列重要的生化反应过程,包括电子转移、氧气的运输、活化以及蛋白质肽键和核酸磷酸酯键的水解.结构复杂的大分子蛋白质使得这类金属酶活性中心的化学机制研究非常困难.因此常用小分子模型化合物模拟该类酶活性中心的结构与功能.该文对已合成的模型化合物的配位规律,参与的一些重要反应,以及它们促磷酸酯水解的催化性能进行了较为深入的研究,主要的创新成果是:1.金属离子的配位方式与其配位环境密切相关,在含有异烟酸和非刚性结构的三齿配位-二乙基三胺(dien)和二(2-苯并咪唑甲基)胺(dibim)的配合物中,铜离子和异烟酸的吡啶氮原子配位;而在含有异烟酸和具有相对刚性结构的四齿配体(ntb)和七齿配体(Hbbap)的配合物中,铜(II)、锌(II)离子与异烟酸的羧基氧原子配位;2.合成了含七齿配体-4-甲基-2,6-二〔二(2-苯并咪唑甲基)〕氨甲基苯酚(bbap)和异烟酸的配合物〔Zn<,2>(bbap)(Iso)(Hiso)〕(ClO<,4>)<,2>〔Zn<,2>(bbap)(Iso)(H<,2>)O〕(ClO<,4>)<,2>4H<,2>O15.在15a中,两个Zn<2+>通过七齿配体bbap的苯酚氧负离子连接在一起, 并各自与一个异烟酸的羧基氧原子以单齿形式配位,这种配位模式在七齿配体为骨架的双核过渡金属配合物中尚属首次;3.〔M(ntb)(H<,2>O〕(ClO<,4>)<,2>(M=Cu,Zn)及〔Cu<,2>(bbap)(H<,2>O)<,2>〕(ClO<,4>)<,3>对二(对-硝基苯)磷酸酯(BNPP)的催化水解反应研究表明:单核金属铜、锌配合物对磷酸二酯的水解几乎没有促进作用,而双核铜水解酶模型化合物对BNPP的水解反应具有高效的催化作用,可使水解速率增大四个量级;4.首次通过草酰桥将双核铜配合物〔Cu<,2>(bbap)(H<,2>O)<,2>〕(ClO<,4>)<,3>与单核铜配合物Cu(oxpn)连接在一起,成功地合成了三核铜配合物〔Cu<,2>(bbap)Cu(oxpn)〕(ClO<,4>)<,3>,并利用量子化学的方法预测出了它的空间立体结构,该配合物用作模拟多核含铜酶结构的模型化合物.该论文工作对揭示双核水解酶的水解机理具有重要意义.