钨酶活性结构因子的仿生合成及表征

论文摘要

钨是一种具有生物活性的微量生命元素，钨氧转移酶在生物体系的氮、硫和碳的天然循环过程中起着极其重要的催化作用。随着钨酶在生物体内的作用逐步得到重视，及其模拟的功能配合物在探究钨酶的生理活性和催化机理研究中所作的突出贡献，使钨氧转移酶活性结构因子的仿生合成、生理活性以及催化机理研究成为研究热点。通过钨酶的X射线晶体结构分析研究表明，其活性结构因子由金属钨与二硫烯上的S原子配位而形成。多羟基酚由于其抗肿瘤和抗病毒活性，它的衍生物一直是研究的热点。多羟基酚作为抗氧化剂，可以影响体内金属的生物利用度，此外金属-儿茶酚配合物存在有趣的电子效应。这种电子效应和金属的多价态和配体电荷分布有关，是由于奎宁前线轨道和金属轨道能量之间存在的微妙平衡而产生，被认为是生物体中离子传输和儿茶酚／奎宁相关酶和生物分子的模型。本文以邻苯二酚为配体合成了一系列钨氧转移酶活性中心仿生配合物，并对其进行了IR、1HNMR和EPR等谱学表征和晶体结构测定，主要内容如下：1．以含有邻位取代基的邻苯二酚为配体，在甲醇乙腈混合溶剂中与（n-Bu4N）4[W10O32]反应，分别向体系中加入1，3-丙二胺、1，2-丙二胺和乙二胺，得到三种呈手性八面体构型的单核钨配合物，（NH3CH2CH2CH2NH2）2[WO2（C6H4O2）2]（1）、[（NH3CH2CH（NH2）CH3）2[WO2（C6H4O2）2)]（2）和（NH3CH2CH2NH2）3[WⅤO2（C6H4O2）2]（3）。（a）EPR：虽然中心离子的价态不同，EPR信号不同，但配位结构相同。WⅤ化合物因d1电子组态而具有EPR活性，与牛奶中黄质氧化酶的EPR呈相似性，因此钨氧转移酶活性中心在进行电子转移时，配位场不变。（b）NMR：利用NMR研究了配合物2与ATP的相互作用，结果发现手性特征的1，2-丙二胺及邻苯二酚苯环的1H化学位移在与ATE混合前后均呈现出较大的差异，分析得出：配合物中的金属离子在D2O中大多数均以W（Ⅴ）价态存在，但在与ATP共存时转化为W（Ⅵ），并与配体发生了解离。2．以邻苯二酚为配体，在甲醇乙腈混合溶剂中与NaWO4·2H2O反应，分别向体系中加入1，3-丙二胺、1，2-丙二胺、乙二胺，得到三种结构截然不同的产物，（NH3CH2CH2CH2NH3）2{Na2[（C6H4O2）2]（C6H4O2H）2}（4）[NH3CH2CH（NH2）CH3]{WO2（C6H4O2）2Na[NH2CH2CH（NH2）CH3]}n（5）、（NH2CH2CH2NH2）2{Na2[μ2-（C6H6O2）2]（C6H4OOH）2}（6）。（a）X单晶衍射：配合物（6）为独立的二金属钠簇合物，而（5）为一维链状结构。（b）NMR：配合物（6）固态与重水中的13C NMR比较表明桥联配体μ2-（C6H6O2）和端基配体（C6H4OOH）-在溶液中会发生快速交换。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 第一节 氧转移酶活性因子和生物活性
• 1 前言
• 2 钨酶
• 2.1 钨酶发现的历史
• 2.2 钨酶的分类
• 2.3 钨酶的活性部位结构
• 2.4 钨酶的光谱特性
• 第二节 与钨酶活性部位相关的钨配合物的合成研究
• 1 前言
• 2 Holm教授等人的工作
• 3 曼彻斯特大学的Joule等人的工作
• 4 印度Sparkar等人的工作
• 第三节 含钨化合物的抗艾滋病活性
• 1 前言
• 2 钨多酸的合成与抗HIV活性
• 3 钨多酸抗病毒的药物动力学研究
• 4 钨多酸抗病毒可能的机理
• 4.1 对病毒表面蛋白质的抑制作用
• 4.2 对逆转录酶的抑制作用
• 5 检测手段
• 参考文献
• 第二章 以邻苯二酚为配体的单核钨配合物的合成与性质研究
• 1 前言
• 2 实验部分
• 2.1 试剂与仪器
• 2.2 正丁基溴化铵十钨酸盐的制备
• 2.3 配合物（1）的合成
• 2.4 配合物（2）的合成
• 2.5 配合物（3）的合成
• 3 结果与讨论
• 3CH₂CH₂CH₂NH₂）₂[W^ⅥO₂（OC₆H₄O）₂]（1）的晶体结构及其谱学分析'>3.1 （NH₃CH₂CH₂CH₂NH₂）₂[W^ⅥO₂（OC₆H₄O）₂]（1）的晶体结构及其谱学分析
• 3.1.1 X-射线衍射晶体结构分析
• 3.1.2 透射电子显微镜光谱图
• 3CH₂CHNH₂CH₃）₂[W^ⅥO₂（OC₆H₄O）₂]（2）的晶体结构及其谱学分析'>3.2 （NH₃CH₂CHNH₂CH₃）₂[W^ⅥO₂（OC₆H₄O）₂]（2）的晶体结构及其谱学分析
• 3.2.1 X-射线衍射晶体结构分析
• 3.2.2 红外光谱
• 3.2.3 核磁共振谱
• 3CH₂CH₂NH₂）₃[W^ⅤO₂（OC₆H₄O）₂]（3）的晶体结构及其谱学分析'>3.3 （NH₃CH₂CH₂NH₂）₃[W^ⅤO₂（OC₆H₄O）₂]（3）的晶体结构及其谱学分析
• 3.3.1 X-射线衍射晶体结构分析
• 3.3.2 红外光谱
• 3.3.3 电子顺磁共振谱
• 4 结论
• 参考文献
• 2WO₄·2H₂O为原料的配合物的合成与性质研究'>第三章 以Na₂WO₄·2H₂O为原料的配合物的合成与性质研究
• 1 前言
• 2 实验部分
• 2.1 试剂与仪器
• 2.2 配合物（4）的合成
• 2.3 配合物（5）的合成
• 2.4 配合物（6）的合成
• 3 结果与讨论
• 2[μ₂-（C₆H₆O₂）₂]（C₆H₅O₂）₂}（4）的晶体结构及其谱学分析'>3.1 {Na₂[μ₂-（C₆H₆O₂）₂]（C₆H₅O₂）₂}（4）的晶体结构及其谱学分析
• 3.1.1 X-射线衍射晶体结构分析
• 3.1.2 透射电子显微镜和扫描电子显微镜光谱图
• 3CH₂CH（NH₂）CH₃）[WO₂Na（C₆H₄O₂）₂（NH₂CH₂CH（NH₂）CH₃）]}_∞（5）的晶体结构和谱学分析'>3.2 {（NH₃CH₂CH（NH₂）CH₃）[WO₂Na（C₆H₄O₂）₂（NH₂CH₂CH（NH₂）CH₃）]}_∞（5）的晶体结构和谱学分析
• 3.2.1 X-射线衍射晶体结构分析
• 3.2.2 红外光谱
• 3.2.3 核磁共振谱
• 3CH₂CH（NH₂）CH₃）[WO₂Na（C₆H₄O₂）₂（NH₂CH₂CH（NH₂）CH₃）]}_∞（6）的晶体结构和谱学分析'>3.3 {（NH₃CH₂CH（NH₂）CH₃）[WO₂Na（C₆H₄O₂）₂（NH₂CH₂CH（NH₂）CH₃）]}_∞（6）的晶体结构和谱学分析
• 3.3.1 X-射线衍射晶体结构分析
• 3.3.2 红外光谱
• 3.3.3 核磁共振谱
• 4 结论
• 参考文献
• 结论
• 致谢