新型氨基酸锌金属配合物的形成
- 格式:doc
- 大小:426.30 KB
- 文档页数:10
氨基酸类的盐1. 什么是氨基酸类的盐?氨基酸类的盐是由氨基酸与无机盐(通常为金属离子)形成的化合物。
在这些化合物中,氨基酸起到了配体的作用,与金属离子形成配位键。
由于氨基酸在生物体内具有重要的功能和作用,因此将其与金属离子结合形成盐可以增强其稳定性和生物活性。
2. 氨基酸类的盐的分类根据金属离子的种类和数量,氨基酸类的盐可以分为多种不同类型。
以下是一些常见的分类:2.1 单质型单质型氨基酸类盐是指只含有一种金属离子与氨基酸结合而成的化合物。
例如,L-赖氨酸钠、L-谷氨酰胺锌等。
2.2 复质型复质型氨基酸类盐是指含有两种或更多种金属离子与氨基酸结合而成的化合物。
例如,L-赖氨酸铜铁、L-谷氨酰胺钴锌等。
2.3 配合物型配合物型氨基酸类盐是指金属离子与多个氨基酸分子形成的配合物。
例如,L-赖氨酸铜配合物、L-谷氨酰胺镍配合物等。
3. 氨基酸类的盐的制备方法氨基酸类的盐可以通过多种方法制备,以下是一些常见的制备方法:3.1 中和反应法中和反应法是最常用的制备氨基酸类盐的方法之一。
该方法是将金属离子与相应的氢氧化物或碳酸盐溶液与氨基酸进行反应,生成相应的盐。
例如,将L-赖氨酸与NaOH溶液中和反应可以得到L-赖氨酸钠。
3.2 离子交换法离子交换法是利用固体离子交换树脂对溶液中的金属离子进行吸附和释放,实现金属离子与氨基酸结合的方法。
通过调节溶液pH值和树脂类型,可以选择性地吸附目标金属离子,并与氨基酸形成盐。
3.3 水热法水热法是利用高温高压的水环境,使金属离子和氨基酸在水中形成盐的方法。
通过调节反应温度和时间,可以控制盐的晶体形态和纯度。
4. 氨基酸类的盐的应用领域氨基酸类的盐在多个领域具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:4.1 医药领域氨基酸类盐作为药物配方中的活性成分,可以发挥多种生物活性,如抗菌、抗炎、抗肿瘤等作用。
同时,由于其良好的生物相容性和生物可降解性,氨基酸类盐也被广泛应用于药物输液和组织工程材料等方面。
锌是一种常见的金属元素,在化学中常作为配位体的一部分,与醇类物质一起使用时,可以形成各种配位化合物。
以下是锌和醇配位的详细说明:一、配位原理锌与醇反应时,会与醇羟基中的氧原子形成配位键。
在这个过程中,锌离子会提供电子,与氧原子形成稳定的配位结构。
配位化合物通常具有特定的几何构型和电荷分布,具有独特的化学性质和用途。
二、配位类型1. 单齿配位:锌离子与醇羟基中的氧原子一对一地形成配位结构。
这种类型的配位较为常见,且形成的化合物较为稳定。
2. 多齿配位:当锌离子与多个醇羟基中的氧原子形成多个配位结构时,称为多齿配位。
多齿配位的锌离子会形成复杂的几何构型,有助于增强配位的稳定性和化合物性能。
三、反应过程1. 醇的溶解过程:锌与醇反应时,醇会溶解在水中,形成锌醇溶液。
此时,锌离子会从溶液中释放出来,与水分子和醇羟基中的氧原子进行相互作用。
2. 配位形成:锌离子与醇羟基中的氧原子形成配位结构,并逐渐形成稳定的化合物。
这个过程通常需要一定的时间和温度条件。
3. 分离和提纯:形成的化合物会逐渐沉淀出来,通过过滤和洗涤等操作进行分离和提纯。
四、应用领域锌和醇的配位化合物在许多领域都有应用,如分析化学、药物合成、材料科学等。
例如,锌醇配合物可以用于有机合成反应,制备具有特殊性质的化合物。
此外,锌醇配合物还可以用于电化学、生物化学等领域的研究和实验。
总之,锌和醇的配位是一种常见的化学反应,通过形成稳定的配位化合物,可以实现许多具有应用价值的化学反应和实验研究。
在应用过程中,需要注意控制反应条件,确保生成的化合物能够得到有效的分离和提纯。
第二单元配合物的形成和应用1.了解人类对配合物结构认识的历史。
2.知道简单配合物的基本组成和形成条件。
3.掌握配合物的结构与性质之间的关系。
4.认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应用。
配合物的形成1.配位键(1)用电子式表示NH+4的形成过程:。
(2)配位键:共用电子对由一个原子单方向提供而跟另一个原子共用的共价键。
配位键可用A→B形式表示,A是提供孤电子对的原子,为配位原子,B是接受孤电子对的原子,为中心原子。
(3)形成配位键的条件①有能够提供孤电子对的原子,如N、O、F等。
②另一原子具有能够接受孤电子对的空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。
2.配合物由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。
(1)写出向CuSO4溶液中滴加氨水,得到深蓝色溶液整个过程的反应离子方程式:Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH+4;Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。
(2)[Cu(NH3)4]SO4的名称为硫酸四氨合铜,它的外界为SO2-4,内界为[Cu(NH3)4]2+,中心原子为Cu2+,配位体为NH3分子,配位数为4。
(3)配合物的同分异构体:含有两种或两种以上配位体的配合物,若配位体在空间的排列方式不同,就能形成不同几何构型的配合物,如Pt(NH3)2Cl2存在顺式和反式两种异构体。
1.下列不能形成配位键的组合是()A.Ag+、NH3B.H2O、H+C.Co3+、COD.Ag+、H+解析:选D。
配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对,另一方能提供空轨道,A、B、C三项中,Ag+、H+、Co3+能提供空轨道,NH3、H2O、CO能提供孤电子对,所以能形成配位键,而D项Ag+与H+都只能提供空轨道,而无法提供孤电子对,所以不能形成配位键。
2.指出下列各配合物中的内界、中心原子、配位体、配位数及配位原子。
蛋氨酸锌络(螯)合物全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:蛋氨酸锌络(螯)合物,是一种具有重要生物活性的有机配合物,具有广泛的应用价值。
蛋氨酸是一种重要的氨基酸,可促进生长发育,提高机体免疫力,而锌是人体所必需的微量元素之一,对人体的生长发育、免疫功能、神经系统等起着重要作用。
蛋氨酸锌络合物能够有效提高蛋氨酸和锌的生物利用率,从而更好地发挥二者的生理功能。
蛋氨酸锌络合物的制备方法有多种途径,其中以化学合成法和生物合成法为主要手段。
在化学合成法中,常采用添加剂将蛋氨酸和锌盐溶液混合反应,得到螯合物。
而在生物合成法中,利用微生物或酵母等生物体,通过代谢途径将蛋氨酸和锌盐转化为络合物,从而制备蛋氨酸锌络合物。
蛋氨酸锌络合物具有多种生物活性,对人体健康具有积极的影响。
蛋氨酸锌络合物能够提高人体的免疫力,增强机体抵抗疾病的能力。
螯合物对心血管系统有益,能够降低胆固醇、减少动脉粥样硬化等心血管疾病的风险。
蛋氨酸锌络合物还具有抗氧化、抗炎症、促进伤口愈合等作用,对提高人体健康水平起着重要作用。
除了对人体健康有益外,蛋氨酸锌络合物还在农业、食品工业、医药等领域具有广泛的应用价值。
在农业方面,蛋氨酸锌络合物可以作为肥料添加剂,提高作物的养分吸收率,促进植物生长。
在食品工业中,螯合物可作为食品添加剂,用于制备各类营养保健品,增加产品的营养价值。
在医药领域,蛋氨酸锌络合物被广泛用于治疗贫血、肝病、糖尿病等疾病,具有显著的疗效。
第二篇示例:蛋氨酸锌络合物,又称为螯合物,是一种具有特殊结构和生物活性的有机金属化合物。
蛋氨酸是一种氨基酸,具有两个官能团——一个羧基和一个氨基。
锌是一种重要的微量元素,对人体健康起着至关重要的作用。
螯合物是由蛋氨酸和锌离子形成的化合物,具有独特的结构和生物活性。
在生物医学和药物研究领域,蛋氨酸锌络合物被广泛应用于抗氧化、抗炎、抗癌等领域。
蛋氨酸锌络合物的合成方法主要有两种:一种是直接合成法,即将蛋氨酸和锌离子在适当条件下反应生成络合物;另一种是间接合成法,即将蛋氨酸和锌盐共同溶解后,通过无水溶剂挥发或结晶析出等方法得到络合物。
配合物的形成和应用[学习目标]1.理解配合物的概念、组成;2.掌握常见配合物的空间构型及其成因;3.掌握配合物的性质特点及应用。
[学习重、难点]配合物的空间构型、配合物的应用[课时安排]3课时[学习过程][活动及探究]:实验1:向试管中加入2mL5%的硫酸铜溶液,再逐滴加入浓氨水,振荡,观察。
现象:原理:(用离子方程式表示)实验2:取5%的氯化铜、硝酸铜进行如上实验,观察现象并分析原理。
[交流讨论] Cu2+及4 个NH3分子是如何结合生成[Cu(NH3)4]2+的?⑴ 用结构式表示出NH3及H+反应生成NH4+的过程:⑵ 试写出[Cu(NH3)4]2+的结构式:一、配位键、配合物:1、配位键:配位键是一种特殊的共价键。
成键的两个原子间的共用电子对是由一个原子单独提供的。
2、形成条件:形成配位键的条件是其中一个原子有孤电子对,另一个原子有接受孤电子对的“空轨道”。
配位键用A→B表示,A是提供孤电子对的原子,B是接受孤电子对的原子。
3、配合物:通常把金属离子或原子(称为中心原子)及某些分子或离子(称为配位体)以配位键结合形成的化合物称为配合物。
4、常见配位键的形成过程(1) NH4+ 、H3O+中配位键的形成注意:结构式中“→”表示配位键及其共用电子对的提供方式。
(2)配离子[Ag(NH3)2]+中配位键的形成在[Ag(NH3)2]+里,NH3分子中的氮原子给出孤电子对,Ag+接受电子对,以配位键形成了[Ag(NH3)2]+:[ H3N→Ag←NH3] +(3)配离子[Cu(NH3)4]2+的形成在[Cu(NH3)4]2+里,NH3分子中的氮原子给出孤电子对,Cu2+接受电子对,以配位键形成了二、配合物的组成配合物的组成包含中心原子/离子、配体和配位原子、配位数,内界和外界等。
以[Cu(NH3)4]SO4为例说明,如右图所示:配合物的内界和外界之间多以离子键结合,因而属于离子化合物、强电解质,能完全电离成内界离子和外界离子,内界离子也能电离但程度非常小,可谓“强中有弱”。
第22卷,第6期 光谱学与光谱分析Vol 122,No 16,pp96329662002年12月 S pectroscopy and S pectral AnalysisDecember ,2002 氨基葡萄糖及羧甲基氨基葡萄糖与铁(Ⅱ)、锌(Ⅱ)、钴(Ⅱ)、铜(Ⅱ)配合物的光谱特征郭振楚,韩 亮,胡 博,李双牛湘潭师范学院化学系,湖南湘潭 411201摘 要 本文研究了氨基葡萄糖及羧甲基氨基葡萄糖分别与铁(Ⅱ)、锌(Ⅱ)、钴(Ⅱ)、铜(Ⅱ)形成配合物的UV ,IR 和1H 2NMR 光谱特征。
配合物紫外的λmax 发生了明显紫移;在IR 谱中,配合物的面外振动峰655cm-1较未配位的氨基葡萄糖中的面外振动峰670cm -1低,且在990cm -1附近出现新的吸收峰;在1H 2NMR 谱中,配合物C 3上羟基中的质子化学位移较未配位的均移向高场,氨基上质子的化学位移较未配位的也移向高场,其他碳上羟基中的质子化学位移值不变,从而初步证实了配合物中的氮2金属(N 2M )键的形成。
本文还研究了羧甲基氨基葡萄糖及其与铁(Ⅱ)、钴(Ⅱ)、铜(Ⅱ)配合物的合成。
其配合物的IR 谱线较未配位的IR 谱线并没增多,指出这种反常现象是糖环的刚性所至。
它们的IR 和UV 光谱均证实了分子中不存在游离的羰基峰,并证实了它们分子中内盐的存在,配合物的IR 谱中出现新的一组吸收峰:43311和40819cm -1(O —Fe ),50711和49510cm -1(O —C o ),40311和38910cm -1(O —Cu ),证实了配合物中的氧2金属键(O —M )的形成。
主题词 氨基葡萄糖;羧甲基氨基葡萄糖;铁(Ⅱ);锌(Ⅱ);钴(Ⅱ);铜(Ⅱ);配合物;光谱中图分类号:O62911 文献标识码:A 文章编号:100020593(2002)0620963204 收稿日期:2001209211,修订日期:2002201228 基金项目:湖南省科技厅资助课题,编号:OOGKY 2005 作者简介:郭振楚,1943年生,湘潭师范学院化学系教授,硕士生导师 1986年,Bitha 等[1]合成了氨基葡萄糖与金属铂的配位化合物。
含氟席夫碱配体及其Zn配合物的合成与表征杜可杰;赵媛;林英武【摘要】含salophen配体的锌金属配合物具有优异的荧光性能,成为生物荧光探针研究领域的重要研究对象。
本文合成含氟salophen配体及其相应的Zn( salophen)金属配合物,分别采用1 H NMR、IR、LC-MS、元素分析对其进行了详细的表征。
结果表明, Zn金属与配体及甲醇中氧、氮形成五配位结构。
紫外—可见光谱研究显示, Zn ( salo-phen)金属配合物在295 nm、397 nm处有典型特征吸收峰。
荧光光谱显示,在397 nm波长激发下,配合物在507 nm有最大荧光发射峰。
结果表明该配合物具有潜在的作为生物荧光探针的研究价值。
%In the past few decades,Zn(II) metal complexes has attracted a great deal of interest as biological probes in living cell imaging,because of their photophysical properties such as high luminescence,good photostability.In this work,a zinc complex containing flu-orine substituted group, Zn( salophen ) , was designed and synthesised. The sample was characterized by 1 H NMR, IR, LC-MS and elemental analysis. Results suggested that the zinc metal displays a square-planar arrangement formed by the N/O-donor atoms,while the axial position bind a solvent molecule. In the presence of good donor solvents, Zn ( salophen) metal complex form five-coordinate structure. The absorption spectrum of zinc complex consists of two distinguishable bands at 295 and 397 nm in ethanol solution,while consisting of two bands at 297 and 404 nm in DMSO solution.Zn(salophen) metal complex exhibits emission with maximum emission wavelength at 507 nm.【期刊名称】《南华大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(030)003【总页数】5页(P79-83)【关键词】锌金属配合物;荧光;氟取代【作者】杜可杰;赵媛;林英武【作者单位】南华大学化学化工学院,湖南衡阳421001;南华大学化学化工学院,湖南衡阳421001;南华大学化学化工学院,湖南衡阳421001【正文语种】中文【中图分类】O627.23分子荧光成像是生物分子成像中最具代表性的成像方式之一,它具有分辨率高、灵敏度好及无辐射等特点.近几年来,由于随着生物体内化学发光成像技术的发展,分子荧光研究,特别是细胞内选择性生物荧光探针的研究,在近几年引起广大研究者的关注[1-2].但是,目前,大部分生物荧光探针为有机小分子化合物[3].相对于有机小分子荧光化合物而言,过渡金属配合物由于具有发光效率高、荧光寿命长、光稳定性好、stokes位移大等特点,被广泛应用于生物荧光探针研究.相比于荧光蛋白与荧光纳米颗粒,小分子金属荧光探针具有使用方便、选择性强、容易进入细胞等特点.目前,过渡金属荧光探针研究对象主要集中在Re、Ir、Ru、Pt等过渡金属[4-5].并且已有多种理想的金属配合物荧光探针应用于细胞膜、细胞质、线粒体、溶酶体等的定位成像[6],如巢晖课题组相继报道了系列可以用于细胞线粒体内NO的有效荧光成像检测的Ir配合物[7].但是Ir、Pt金属配合物作为细胞内荧光探针,往往存在比较大的细胞毒性,金属锌为d10电子结构元素,具有良好的光电性质,而且Zn金属是多种生物酶的活性中心,具有良好的生物相容性,因此,通过合理设计,引入不同柔性或刚性配体,即可合成出具有优秀光电活性的双光子细胞内荧光探针.当配体中引入氟原子或含氟基团后,配体电子密度及整体极性会发生明显变化,导致其光电性能的大幅改变[8],在生物应用方面,则能提高化合物的脂溶性和渗透性以及在生物膜上的溶解性,促进药物在生物体内的吸收与传递速度,使生理作用发生变化[9].本文合成了一例新型含氟salophen配体,进而合成其Zn金属配合物,图1列出了配体及配合物的合成路线.通过1H NMR、IR、LC-MS及元素分析对其进行了详细表征,并研究了其紫外—可见光谱特性及荧光光谱特性.1.1 主要仪器与试剂4-氟-1,2-苯二胺、邻羟基苯甲醛、Zn(AC)2 均购于阿达玛斯贝塔(上海)化学试剂有限公司),其余常用试剂均为分析纯.EQUINOX55傅立叶红外光谱仪 (岛津IR Prestige-21,日本),核磁共振波谱仪(Bruker AVANCE 400,德国),元素分析仪(Elementar Vario EL,德国 ),LC-MS(安捷伦,美国),安捷伦紫外—可见光谱仪(Agilent 8453,美国),荧光分光光度计(PerkineElmer LS 55 ,美国)1.2 实验步骤1.2.1 Salophen配体的合成配体及配合物合成参考支志明课题组报道方法并进行改进[10].将原料邻羟基苯甲醛(水杨醛过量)0.678 mL(6.5 mmol)与4-氟-1,2-苯二胺0.378 g(3 mmol)溶解于适量甲醇溶剂中,50 ℃回流,磁力搅拌反应4 h,冷却,抽滤,冷甲醇洗涤数次,干燥.红棕色产品用氯仿重结晶,得红棕色针状晶体0.87 g,收集备用.产率:78%.配体用1H NMR、红外光谱(IR)和LC-MS质谱及元素分析进行表征.1H NMR(400 MHz,DMSO-d6):δ=12.79(s,2H),8.96(s,1H),8.92(s,1H),7.67(t,J=8.0,2H),7.53(t,J=7.2,1H),7.40-7.46(m,3H),7.26(t,J=8.4,1H),6.98(d,J=8.4,2H),6.96(d,J=8.4,2H).IR(KBr,υ/cm-1):758.02,908.47,1109.07,1149.57,1192.01,1276.88,1479.40,1562.34,1614.42,3689.83.LC-MS:m/z=335.1[M+H+].元素分析:Calcd(%):C,71.85;H,4.52;N,8.38.Found(%):C,71.35;H,4.86;N,7.99.1.2.2 Zn(salophen)配合物的合成取上一实验合成的salophen配体0.8 g溶解于3 mL氯仿中,再取0.172 gZn(AC)2溶解在10 mL的甲醇中,混合.46 ℃回流5 h,冷却,减压抽滤,冷乙醇洗涤,得亮黄色固体,真空干燥,得0.85 g产品.产率:87%.产物用红外光谱、LC-MS及元素分析进行表征.IR(KBr,υ/cm-1)491.85,754.17,852.54,983.70,1153.43,1325.10,1384.89,1469.76,1529.55,1591.27,1616.35,3074.53.LC-MS:m/z=429[M+H+].元素分析:Calcd(%):C,58.83;H,3.76;N,6.53.Found(%):C,59.26;H,3.97;N,6.84.2.1 含氟salophen配体表征及结果分析合成配体经过氯仿重结晶之后得到针状橙红色微晶,将该微晶收集,用于进一步表征.通过样品的1H NMR表征结果分析,在化学位移为12.79 处出现典型酚羟基质子峰,在化学位移为8.96与8.92处为HC=N基团上质子峰,苯环上其余质子化学位移均在6.96~7.67 范围内出现相应单峰、双重峰或三重峰.且所有质子峰积分面积与质子数完全相符.核磁结果说明,所测试样品为预期目标产物.样品的元素分析结果显示,C、H、N含量均在理论计算允许误差内,表明配体纯度符合实验要求.在波数为 4 000~400 cm-1范围内测定了配体的红外光谱(图2),实验结果显示醛基的C=O伸缩振动吸收峰(1658 cm-1)消失,氨基N-H吸收峰(3 400 cm-1)也消失.而1614 cm-1处出现吸收峰,为-C=N-特征吸收峰,1109 cm-1为C-F吸收峰,3 689 cm-1为典型的Ar-OH伸缩振动吸收峰.从红外谱图可以看出,原料特征峰消失,形成salophen配体特征吸收峰.进一步表明合成样品为所预期的目标产物.所合成样品的LC-MS表征结果显示,样品荷质比(M/Z)为335.1,为样品加H+的位置峰,质谱结果更明确的显示样品即为所设计的目标产物.在配体合成过程中,对其合成温度进行了优化,发现适当降低温度,在50 ℃,产品的产率最高.产物通过氯仿重结晶,可得到较纯的针状晶体,合成溶剂选用甲醇比乙醇产率更高.2.2 Zn(salophen)金属配合物表征及结果分析Zn(salophen)金属配合物合成通过重结晶进行纯化,样品通过LC-MS、元素分析进行初步表征.样品的LC-MS表征结果显示,在荷质比M/Z=429处出现强峰,这是Zn(salophen)金属配合物的分子量加氢的位置峰.配合物中Zn(II)为五配位结构,Zn金属分别与salophen配体中2个N原子、2个O氧原子及1个甲醇氧进行配位,质谱结果显示合成配合物为所预期的目标产物.元素分析结果显示C、H、N含量均在理论计算允许误差内,元素分析结果更证明配合物中Zn(II)金属离子与甲醇中氧原子配位形成五配位结构,也证明了LC-MS结果的正确性,且所测样品纯度较高.用KBr压片,在波数为 4 000~400 cm-1的范围测定了配合物的红外吸收光谱(图3).结果显示,3 074 cm-1处出现一强吸收峰,此为配体与Zn(II)配位烷烃吸收峰,因为氧原子与Zn金属离子形成配位键,导致其原子上的电子云密度降低,使得Ar-O键中的成键电子更偏向于配位原子,从而导致苯环上C-O共价键的键强度降低,其伸缩振动吸收峰低场移动.通常在形成配位键后,配位原子(如N)电子云密度降低,相应红外伸缩振动吸收峰会向低波移动,但样品的红外结果显示,-C=N-伸缩振动吸收峰出现在1 616 cm-1,与配体-C=N-伸缩振动吸收峰(1 614 cm-1)位置类似,我们推测这是由于在Zn(salophen)配合物中,Zn(II)原子与salophen配位后形成五配位结构,配位基团包含两个Ar-O-与一个CH3O-,导致Zn中心电子云密度增强,进而导致配体与Zn配位前后-C=N-伸缩振动吸收峰几乎没有变化.这些结果都表明我们合成的配合物为目标产物.salophen配体有四个配位原子,Zn(II)金属与其配位过程中,结构与溶剂有关,往往与一个溶剂分子配位形成五配位结构[11].在之前报道的几例晶体结构中已经得到证实,本文中,质谱、元素分析等表征结果显示,Zn(II)金属配合物也形成典型的五配位结构.但是由于其溶解性问题,暂时没有得到其晶体结构.2.3 配合物紫外—可见光谱分析样品的紫外—可见光谱在乙醇或DMSO溶剂中测定(图4).结果显示,Zn(salophen)金属配合物270-500 nm处出现两个吸收峰,这是由于配体间电子π-π*跃迁产生的,而这两个吸收峰的出现也与之前报道[12]的类似的含salophen配体的Zn(II)配合物的吸收峰位置相似.在乙醇溶剂中,Zn配合物在295 nm、397 nm有最强吸收峰,而在DMSO溶剂中Zn配合物在297 nm、404 nm有最强吸收峰,这可能是因为在极性溶剂中,溶剂极性越大,配合物与溶剂作用越大,激发态越稳定,能量越低,导致吸收峰波长红移.2.4 配合物荧光光谱分析为探测配合物荧光性能,对合成Zn(salophen)配合物进行了荧光测定(图5).在乙醇溶剂中,用397 nm激发,Zn(salophen)配合物在507 nm出现强烈的荧光发射峰.该发射光谱也与之前Ferran课题组报道的类似Zn(salophen)配合物一致.北京大学张俊龙课题组通过salophen衍生物的Zn配合物的细胞内荧光探针功能进行了深入的研究[13],并且发现,分子间Zn…O作用可以改变配合物聚集状态,进而影响其细胞摄取能力及生物成像功能.本文所合成的Zn(salophen)金属配合物,由于含有氟取代基团,在不改变荧光性能的前提下,增加了其生物相容性,因此,在生物荧光探针方面具有潜在的研究与应用价值.本文合成了一例含氟salophen配体,并进一步合成了Zn(II)金属配合物,通过1H NMR、IR、LC-MS及元素分析分别对配体与Zn(II)金属配合物进行了表征,结果表明,Zn与salophen配体及甲醇分子形成五配位结构,且配合物具有良好的荧光性能,具有作为潜在的细胞内双光子荧光探针的应用价值.【相关文献】[1] Tang Y H,Kong X Q,Xu A,et al.Development of a two-photon fluorescent probe for imaging of endogenous formaldehyde in living tissues[J].Angewandte Chemie International Edition,2016,55(10):3356-3359.[2] Bae S K,Heo C H,Choi D J,et al.A ratiometric two-photon fluorescent probe reveals reduction in mitochondrial H2S production in parkinson’s disease gene knockout astrocytes[J].Journal of the American Chemical Society,2013,135(26):9915-9923.[3] Yao S,Belfield K D.Two-photon fluorescent probes for bioimaging[J].European Journal of Organic Chemistry,2012,2012(17):3199-3217.[4] Li G Y,Lin Q,Sun L L,et al.A mitochondrial targeted two-photon iridium(Ⅲ) phosphorescent probe for selective detection of hypochlorite in live cells and invivo[J].Biomaterials,2015,53:285-295.[5] Kim H M,Cho B R.Small-molecule two-photon probes for bioimagingapplications[J].Chemical Reviews,2015,115(11):5014-5055.[6] Chen Y,Guan R L,Zhang C,et al.Two-photon luminescent metal complexes for bioimaging and cancer phototherapy[J].Coordination Chemistry Reviews,2016,310:16-40.[7] Huang Huaiyi,Yang Liang,Zhang Pingyu,et al.Real-time tracking mitochondrial dynamic remodeling with two-photon phosphorescent iridium (III)complexes[J].Biomaterials,2016,83:321-331.[8] Vent-Schmidt T,Brosi F,Metzger J,et al.Fluorine-rich fluorides:new insights into the chemistry of polyfluoride anions[J].Angewandte Chemie InternationalEdition,2015,54(28):8279-8283.[9] Gillis E P,Eastman K J,Hill M D,et al.Applications of fluorine in medicinalchemistry[J].Journal of Medicinal Chemistry,2015,58(21):8315-8359.[10] Tong G S,Chow P K,To W P,et al.A theoretical investigation into the luminescentproperties of d8-transition-metal complexes with tetradentate schiff baseligands[J].Chemistry,2014,20(21):6433-6443.[11] Germain M E,Vargo T R,Khalifah P G,et al.Fluorescent detection of nitroaromatics and 2,3-nimethyl-2,3-dinitrobutane (DMNB) by a zinccomplex:(salophen)Zn[J].2007,46(11):4422-4429.[12] Sabaté F,Giannicchi I G,Acón L,et al.Anion selectivity of Zn-salophenreceptors:influence of ligand substituents[J].Inorganica Chimica Acta,2015,434:1-6. [13] Tang J,Cai Y B,Jing J,et al.Unravelling the correlation between metal induced aggregation and cellular uptake/subcellular localization of Znsalen:an overlooked rule for design of luminescent metal probes[J].Chemical Science,2015,6(4):2389-2397.。
淮海工学院优秀毕业设计(论文)摘要题目:锌配合物的合成、表征作者:高镜学号:0503103409系(院):化学工程系专业班级:制药工程034班指导者:许瑞波讲师评阅者:2007年6月连云港锌配合物的合成、表征作者高镜专业制药工程教师许瑞波职称讲师摘要:本文通过恒温水浴法合成了两种分别以1-苯基-3-甲基-5-吡唑酮、二乙烯三胺为配体的过渡金属锌的配合物:Zn(PMP)2Cl(1)和[Zn(dien)2]ZnCl4(2)。
通过X-ray单晶衍射、红外光谱、紫外光谱和电化学对所得晶体进行组成、结构和性质分析。
其中,配合物(1)是配位聚合物,属单斜晶系,P2(1)/n空间群,晶胞参数:a=10.8498(17),b=17.578(2),c=10.9966(18)Å,V=2025.8(5)Å3,Mr=448.21,Z=4,F(000)=920,Dc=1.470g/cm3,T=293(2)K,μ=1.367mm-1,λ=0.71073Å,R1=0.0441和R2=0.0492。
配合物(2)属四方晶体系,I-4空间群,晶胞参数:a=10.250(3),b=10.250(3),c=9.054(2)Å,V=951.2(5)Å3,Mr=486.95,Z=2,F(000)=504, Dc=1.700g/cm3,T=293(2)K,μ=3.083mm-1,λ=0.71073Å,R1=0.0263和R2=0.0711。
关键词:吡唑酮二乙烯三胺过渡金属配合物合成表征1引言锌是重要的生命元素[1],是人类生长所必须的有益物质,具有抗菌、抗过滤性病原体作用,它是一些重要生物酶的活性中心,以超分子化合物形态参与各种新陈代谢。
吡唑酮与锌等金属的配合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有一定的抗菌作用,并表现出广谱抗菌、抗肿瘤、抗病毒等多种生物活性。
吡唑酮含有活泼氢原子、氮原子、苯基等活性基团,两者配合可望获得具有良好生物活性的配合物。
氨基酸辅助合成特殊形貌纳米ZnO的研究进展邹如意;祝小雯;张来军【摘要】氨基酸的分子结构上有多种官能团,具有辅助合成特殊形貌和复杂结构纳米ZnO材料的潜力.本文综述了几种氨基酸在不同合成方法中的辅助功能和纳米ZnO的形成机理,并展望该技术的发展前景.【期刊名称】《上饶师范学院学报》【年(卷),期】2015(035)006【总页数】5页(P73-77)【关键词】氨基酸;官能团;形貌;ZnO;制备【作者】邹如意;祝小雯;张来军【作者单位】上饶师范学院化学化工学院,江西上饶334001;江西省靶向药物工程技术研究中心江西上饶334001;江西省塑料制备成型重点实验室,江西上饶334001;上饶师范学院化学化工学院,江西上饶334001;上饶师范学院化学化工学院,江西上饶334001;江西省靶向药物工程技术研究中心江西上饶334001;江西省塑料制备成型重点实验室,江西上饶334001【正文语种】中文【中图分类】TB383.1;O614.24纳米材料因其晶粒小、比表面积大而产生的小尺寸量子效应和晶界效应,因而表现出一系列与普通体相材料所不具有的特殊性能,由于材料维度在决定材料属性上的重要性,人们开始关注具有特定结构和形貌的无机纳米材料。
随着人们对纳米材料的形貌和尺寸控制的技术日趋成熟,将氧化锌这种宽禁带直跃迁的半导体材料[1]纳米化,且赋予其特殊的结构形貌,如纳米棒状[2-3] 、纳米线[4-5]、纳米球[6]等,进而具有了特殊的力学、电学、光学、磁学和机械性能,也因此被广泛应用于传感器[7]或光催化[8],电池[9]等诸多方面。
生物分子氨基酸携有多种官能团,具备与金属离子配位的能力,特有的氨基和羧基又使之表现出两性离子表面活性剂特征,在纳米粒子合成过程中可修饰于纳米粒子或其前驱体的表面,不仅能限定纳米粒子的大小,同时还可使之在分散剂中稳定,另外氨基酸分子间的相互作用(如氢键等)可使纳米粒子以多级结构方式进行组装。
四川理工学院毕业设计(论文)氨基酸Schiff碱配合物的合成及其催化PNPA水解的研究学生:蒋聪学号:06131010109专业:化学班级:2006.1指导教师:蒋维东四川理工学院化学与制药工程学院二O一O年六月四川理工学院毕业论文(设计)中文摘要氨基酸Schiff碱配合物的合成及其催化PNPA水解的研究摘要氨基酸Schiff碱及其金属配合物具有良好的抗炎、抗菌、抗癌等生物活性而有望成为高效、低毒、可供临床使用的新药物而引起人们的极大关注。
目前,这类配合物被作为模拟水解酶应用于催化酯水解领域还相当少见。
本文合成了一系列L-丝氨酸Schiff碱金属配合物并进行表征,考察了其中七种配合物对对硝基苯酚乙酸酯(PNPA)水解的催化性能。
研究结果表明,这些氨基酸Schiff碱金属配合物表现出较好的催化性能和酸碱稳定性。
关键词:L-丝氨酸;氨基酸Schiff碱;PNPA;水解;人工水解酶I四川理工学院毕业论文(设计) 英文摘要 IISynthesis of Amino acids Schiff Base Metal complex ed Compounds and Studies on p -nitrophenyl Acetate (PNPA) Cleavage by itsABSTRACTAmino acid Schiff base and corresponding metal complex have been attracted more and more attention because they possess some favorable anti-inflammation, antibacterial, and anticancer activities, furthermore, they have great potential application in the field of new drugs for clinical medicine due to their properties including efficient and low toxicity. However, there is less report that evaluates the catalytic activity of various transition metal complexes with amino acid Schiff base.In this thesis, a series of L-serine Schiff base metal complexes were synthesized and characterized. Moreover, seven synthetic Schiff base metal complexes were employed as mimic hydrolytic enzyme models catalyzing p -nitrophenyl acetate (PNPA) hydrolysis. The observations indicate that these complexes have higher activity and acid-base stability toward the hydrolysis of PNPA.Key words : L-serine, amino acid Schiff base, PNPA, hydrolysis, artificial hydrolases四川理工学院毕业论文(设计)目录目录中文摘要.. (Ⅰ)英文摘要.. (Ⅱ)1绪论 (1)前言 (1)1.1 Schiff碱的概述 (1)1.2氨基酸类Schiff碱金属配合物的作用 (2)1.3人工酶和天然酶 (4)1.4水解金属酶 (4)1.5 Schiff碱配合物模拟水解酶 (5)1.6研究构想 (6)2实验部分 (8)2.1 仪器与试剂 (8)2.1.1 实验仪器 (8)2.1.2实验试剂 (9)2.2原料的合成 (9)2.2.1 5-氯水杨醛的合成 (9)2.2.2 5-溴水杨醛的合成 (9)2.3四种氨基酸Schiff碱(L1~L4)的合成 (9)2.3.1 L-丝氨酸与水杨醛Schiff碱(L1)的合成 (9)2.3.2 L-丝氨酸与5-氯水杨醛Schiff碱(L2)的合成 (10)2.3.3 L-丝氨酸与5-溴水杨醛Schiff碱(L2)的合成 (10)2.3.4 L-丝氨酸与2-羟基萘甲醛Schiff碱(L4)的合成 (10)2.4氨基酸Schiff碱金属配合物的合成 (11)2.4.1 L-丝氨酸与水杨醛Schiff碱(L1)金属配合物的合成 (11)2.4.2 L-丝氨酸与5-氯水杨醛Schiff碱(L2)金属配合物的合成 (11)2.4.3 L-丝氨酸与5-溴水杨醛Schiff碱(L3)金属配合物的合成 (12)2.4.4 L-丝氨酸与2-羟基萘甲醛醛Schiff碱(L4)金属配合物的合成 (13)2.5 PNPA水解反应动力学测定 (13)2.5.1缓冲化的金属配合物溶液的配制 (13)2.5.2 PNPA水解反应动力学测定 (13)2.5.3 光谱扫描 (14)3结果与讨论 (15)3.1实验数据记录和光谱扫描 (15)III四川理工学院毕业论文(设计)目录3.1.1水解速率数据记录 (15)3.1.2 光谱扫描分析 (15)3.2 PNPA水解的机理及动力学 (16)3.3反应体系pH对金属配合物催化PNPA水解的影响 (17)3.4催化剂结构对金属配合物催化PNPA水解的影响 (18)3.5 底物浓度对金属配合物催化PNPA水解的影响 (18)4结论与展望 (19)4.1 主要结论 (19)4.3 后续研究工作的展望 (19)参考文献 (20)致谢 (22)IV四川理工学院毕业论文(设计)绪论1 绪论前言在我们的地球上,生活着形形色色、千姿百态的生物。
新型氨基酸锌金属配合物的制备姓名:学号:年级:班级:学院:导师:目录摘要 (1)1.前言 (1)2.实验目的 (2)3.实验原理 (2)4.实验设备 (2)5.实验材料及试剂 (3)5.1试剂的配制 (3)5.2材料的处理 (3)5.2.1反应时间的选择 (3)5.2.2反应温度的选择 (3)5.2.3配合物配比的选择 (3)6.实验操作步骤 (4)7.结果及计算 (4)8.讨论 (5)8.1 L一甘氨酸及甘氨酸锌为例的红外与拉曼光谱分析 (5)参考文献 (8)新型氨基酸锌金属配合物的制备摘要氨基酸是生物体内大量存在的一类生物配体,是蛋白质、酶等的基本结构单元,研究稀土及过渡金属与氨基酸的相互作用将为探索稀土及过渡金属在生物体内的代谢及其生物效应提供基础。
为此,近年来,稀土及过渡金属氨基酸配合物的研究一直为人们所重视,尤其是近十年来发展迅速。
本文概述了近年来锌金属的氨基酸配位化合物的研究,主要介绍了它的性质、运用以及发展等。
对氨基酸配合物的性质研究,主要集中在讨论此类配合物的稳定性和成键特征等方面。
关键词:氨基酸锌金属配合物制备1.前言氨基酸是生物体内大量存在的同时具有氨基和羧基的双官能团生命小分子配体,是构成生物体内蛋白质、酶的基本结构单元[1],氨基酸金属配合物等小分子配合物不仅具有重要生物功能,而且也往往是金属蛋白,金属酶等生物大分子配合物为维持其结构和功能所必需的活性中心。
研究过渡金属与氨基酸的相互作用将为探索过渡金属在生物体内的新陈代谢及其生物效应提供基础[2]。
L一甘氨酸,L一丙氨酸,L一苏氨酸是三种蛋白质氨基酸,表2.1是三种氨基酸的结构式及基本性质[3]。
本论文以上述三种氨基酸作为配体,讨论了其与锌盐(氯化锌,硫酸锌,硝酸锌)的配位反应。
金属氨基酸配合物的合成是通过无机盐与氨基酸在一定条件下反应制得的,制备方法可归纳为液相反应合成法阵[4-5]、固一液相反应合成法[6].固相反应合成法[7]及电解合成法[8]、相平衡合成法[9]等。
提供金属元素离子的原料有金属单质、金属氧化物、金属氢氧化物、金属氯化物、醋酸盐、碳酸盐和硫酸盐;氨基酸配体包括单一氨基酸配体和复合氨基酸配体。
2.实验目的根据氨基酸及锌金属配合物的性质制备氨基酸金属配合物并研究其性质3.实验原理金属氨基酸配合物的合成是通过无机盐与氨基酸在一定条件下反应制得的,提供金属元素离子的原料有金属单质、金属氧化物、金属氢氧化物、金属氯化物、醋酸盐、碳酸盐和硫酸盐;氨基酸配体包括单一氨基酸配体和复合氨基酸配体。
4.实验设备DDS一307型电导率仪,DJS一IC型铂黑电极,电极常数为0.97(上海精密科学仪器有限公司)。
数显恒温水浴锅HH一A型(国华电器有限公司)。
5.实验材料及试剂L一甘氨酸(L-Gly)、L一丙氨酸(L一Ala)、L一苏氨酸(L-Thr)(生化试剂,上海康捷生物科技发展有限公司):氯化锌(AR,无锡市东风化工厂);硝酸锌(AR,上海美兴化工有限公司);硫酸锌(AR,上海美兴化工有限公司);氢氧化钠(AR,杭州萧山化学试剂厂);盐酸(AR,杭州化学试剂有限公司);超纯水。
5.1试剂的配制氨基酸标准溶液的制备:分别精确称取0.0759、0.0899、0.1199的L一甘氨酸、L一丙氨酸、L一苏氨酸,溶解后用超纯水定容至100mL;氯化锌标准溶液的制备:精确称取0.349的固体ZnC12,溶解后用超纯水定容至250mL;5.2材料的处理5.2.1反应时间的选择按不同摩尔比(氨基酸:金属(LM)分别为:4:1;2:1;1:1;1:2)精确移取氨基酸、氯化锌标准溶液,并用超纯水定容至50mL,摇匀,于室温下进行反应,测定在不同反应时间下氨基酸锌配位反应体系的电导率。
5.2.2反应温度的选择按不同摩尔比(L:M分别为:4:1;2:1;1:1;1:2)精确移取氨基酸、氯化锌标准溶液,并用超纯水定容至50ml,摇匀,在不同反应温度(25、35、45、55、65、75℃)下反应25min 后,冷却至室温,并适量补加超纯水,使反应前后的浓度保持不变,测定氨基酸锌配位体系的电导率。
5.2.3配合物配比的选择按不同摩尔比(L:M分别为:9:1、6:1、4:1、3:1、2:1、1:1、l:2、l:3、l:4)精确移取氨基酸、氯化锌标准溶液,调节溶液州值,使其处于等电点状态,并用超纯水定容至50ml,摇匀,在室温下反应15-25min后,测定氨基酸锌配位体系的电导率。
6.实验操作步骤按摩尔比氨基酸:金属为2:1称取一定量的氨基酸和锌盐(包括氯化锌,硫酸锌,硝酸锌),以适量水溶解氨基酸,边搅拌边加入锌盐进行反应,并用0.1mol比的HCI或NaOH 调节其pH值。
反应完全后,用滤纸滤去杂质或沉淀(pH13.0时产生沉淀),然后用滤纸封住烧杯口防止灰尘落入,在室温(25℃)下,静置20-30天后,有晶体析出,过滤、干燥得到氨基酸锌配合物晶体。
产物置于干燥器中保存。
7.结果及计算锌离子是较强的路易斯酸,带有+2价电荷,在生成配合物是其配位数通常为4或6,分别形成四面体构型或八面体构型,由于中心原子Zn的d10电子结构,能够生成稳定的配合物。
而氨基酸是较强的路易斯碱,是既具有氨基又具有羧基的双官能团生命小分子配体,因而能与锌离子反应生成稳定的配合物。
本章根据氨基酸锌体系的电导率变化,讨论了反应时间、反应温度对配位反应的影响;通过电导率曲线变化确定了各氨基酸锌配合物的配比;制备了不同pH条件下的氨基酸金属离子配合物。
由实验得出,三种氨基酸锌配合物均为2:1型配合物,L一甘氨酸与锌的反应速度相对较快,15min就达到平衡状态,到25min后,L一丙氨酸和L一苏氨酸也达到了平衡状态。
反应温度对配位反应影响不大。
8.讨论8.1 L一甘氨酸及甘氨酸锌为例的红外与拉曼光谱分析图3.1,3.2分别为甘氨酸及甘氨酸锌固体的红外、拉曼光谱图,结合红外、拉曼谱图,可以看出金属配合物与配体氨基酸相比,一些主要吸收峰发生了明显的位移,相对强度也有所改变,表明金属与氨基酸发生了配位作用。
表3.1列出了甘氨酸及其配合物的红外和拉曼谱图的主要吸收峰数值,并且对照配体前后谱带的变化对谱峰进行了振动类型的归属。
分析甘氨酸、甘氨酸锌的红外及拉曼光谱可以知道:(1)自由的氨基酸基本上以内盐形式存在,即氨基酸中的梭基表现为梭酸根离子,而氨基则表现为质子化的伯钱离子,故在甘氨酸红外和拉曼光谱中出现.氨基的正离子和羧基的负离子的特征红外及拉曼吸收谱带。
而在甘氨酸锌配合物的红外与拉曼谱图中,配体氨基酸的几个特征锋都在配合物中保留下来,说明氨基酸在金属配合物中仍保留其自由时的内盐结构。
(2)在甘氨酸锌的谱图中,甘氨酸的特征谱线都存在,且发生了频移。
红外谱图中,配体的羧基不对称伸缩和对称伸缩振动分别从1612cm-1,1413cm-1频移到1635cm-1,1411cm-l,分别向高波数和低波数频移了23cm-l和2cm-1。
在拉曼谱图中,配体的羧基不对称伸缩和对称伸缩振动分别从1626cm-1,1410cm-1频移到了1650cm-1,1411cm-1,分别频移24cm-1,和7cm-1,与红外谱图中的基本一致。
另外,在甘氨酸锌的拉曼谱图中,305cm-1,出现了新的特征峰,经分析为Zn2+伸缩振动产生的。
以上现象表明L一甘氨酸分子中的羧基氧原子参与了配位反应,与Zn早十配位,形成了Zn2+配位键。
(3)甘氨酸锌的红外谱图中,只有在3300cm-1--3500cm-1,处出现较宽的水吸收峰,表明配合物中有水分子存在,且所含的水为结晶水。
拉曼谱图中的按离子-NH3+的不对称伸缩和对称伸缩振动也发生了红移,说明-NH3+在配合物中的分子环境发生了变化,形成配合物时自由甘氨酸分子间氢键被破坏。
由于-NH3+基团中的N原子不能提供孤对电子,无法与Zn2+进行配位,因此,-NH3+伸缩振动的红移可能是与结构中的水分子发生了更强的氢键所致,是环境作用的结果,而非参与中心离子配位的结果。
(4)由甘氨酸和甘氨酸锌的红外光谱图可以知道,甘氨酸中的羧基氧原子与Zn2+十进行配位,形成Zn-O配位键,谱图中的羧基不对称伸缩振动和对称伸缩振动发生了红移。
通过计算甘氨酸及甘氨酸锌配合物的-COO-不对称伸缩振动与对称伸缩振动的差值发现,两者的差值分别为199cm-1和224cm-1。
后者的值大于前者,说明配合物中的羧基以单齿形式参与配位。
通过以上分析可以得到,L一甘氨酸在等电点条件(即pH6.0条件)下,能与Zn2+进行配位反应。
L一甘氨酸分子中的羧基氧原子能够与Zn2+进行配位,形成新的Zn2+配位键,且羧基与金属离子以单齿形式进行配位。
参考文献[1]杨频,高飞.生物无机化学原理[M].北京:科学出版社,2002[2]计亮年,黄锦汪,莫庭焕等.生物无机化学导论第二版[M].广州:中山大学出版社,2001[3]蒋澄主编.氨基酸的应用[J].北京:世界图书出版公司,1996:5-7[4]张有明,白俊锋,吕曼青等.氨基酸锌的制备和性质[J].化学世界,1997,(2):82一84[5]朱妙琴.甘氨酸合铜(II)配合物的固、液相反应合成与表征[J].光谱实验室,2006,23(l):110一114[6]张瑞华.赖氨酸锌的合成[J].饲料工业,2004,25(5):35一37.[7]蒋才武,陈超球,梁利芳等.微波辐射条件下Cu(II)、Co(II)、Ni(II)、Zn(II)与甘氨酸配合物的固相合成、表征及应用[J].广西师范学报(自然科学版),2000,17(l):32一37[8]柴之芳,祝汉民.微量元素化学概论[M]..北京:原子能出版社,1994[9]刘建睿,侯育冬,高胜利等.锌盐与L一a一组氨酸配合物行为的相化学研究[J].化学学报,1999,57:485一90。