论文部分内容阅读
多酚氧化酶(如酪氨酸酶和儿茶酚氧化酶等)和过氧化氢酶是两类能有效催化氧化酚类化合物的含金属酶,在工业废水的降解中有广泛的应用。由于天然酶的局限性,合成小分子金属配合物来模拟酶的活性,成为开发新型催化剂的一种有效途径。此外,通过对小分子模型化合物的研究,还可以获得许多关于酶催化机理的信息。本课题通过化学手段合成了一系列含有类似于多酚氧化酶和过氧化氢酶活性中心结构的模型化合物。主要包括两类金属模型配合物,一类是含苯并咪唑环的系列化合物：[MnⅡ2(bbaa)2(H20)2](ClO4)2(1),[MnⅡ(bba)2](cba)(ClO4)(2),[Mnn(bba)(H20)Cl2](3)及相应的铜化合物[CuⅡ(bbaa)(H20)(N03)](4)和[CuⅡ(bba)Cl2](5)；以及氨基酸席夫碱类化合物：[CuⅡ(hppg)Cl](6),[CuⅡ2(hppg)2Cl2](7)及相应的铁化合物[FeⅢ(hppg)Cl2](H20)2(8)和锰化合物[MnⅢ(hppg)]Im4(H20)4(N03)2(9),其中bbaa=N,N-(二(2-苯并咪唑基-甲基)胺基)乙酸,bba=(二(2-苯并咪唑基-甲基))胺,cba=2-氯苯甲酸,hppg=N-(2-羟基苯基)-N-(2-甲基吡啶)甘氨酸。合成的化合物通过元素分析、紫外、单晶衍射等方法表征测定。通过对化合物1,3,4和5的结构及催化氧化三种酚类底物的作用的比较,以及反应底物、温度、氧化剂等对于模型化合物的催化活性的影响,我们发现,化合物4的活性最好,能很好的催化氧化苯酚、邻苯二酚和2,6-二甲氧基酚。此外,相比金属铜化合物,金属锰化合物催化氧化酚类的活性低,更容易随反应条件的变化而改变。通过对化合物6,7,8和9的催化氧化条件的研究及相应的催化动力学参数的比较发现,对于不同金属的氨基酸-席夫碱类化合物而言,铁化合物催化氧化2,6-二甲氧基酚的活性最好,与底物的亲和性也最好。另一方面,通过对中间氧化产物的研究,我们对金属酶的催化机理也有了更深入的认识。