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酶在生物体新陈代谢中起着不可替代的作用。很多天然酶都具有金属活性中心。酶的模拟物是仿生化学中的重要课题。正由于天然金属酶存在提纯困难、分子结构复杂、稳定性差等特点,致使模拟酶对进一步研究和理解天然酶的结构和反应机理起了重大的作用。 许多天然酶具有双核的金属活性中心结构,比如一些水解酶、岐化酶和氧化酶等。两个金属离子之间一般由至少一个内生的羧酸桥或一到两个O桥、OH桥、烷氧桥或者外生的水桥连接,且往往具备不对称的配位环境。因此,不对称配体恰恰对模拟这些天然酶具有得天独厚的优势。 本文设计、合成了两个全新的不对称苯酚配体。以对甲基苯酚、N,N-二(2-吡啶甲基)胺、邻苯二胺、邻苯二甲酰亚胺等为主要原料,通过羟甲基化反应、羟基保护与脱保护、羟基氧化、羰基的亲核加成-消除反应、还原等一系列反应最终合成了配体2-[N,N-二(2-吡啶甲基)氨甲基]-6-(2-氨基苯基氨甲基)-4-甲基苯酚(L1)和2-[N,N-二(2-吡啶甲基)氨甲基]-6-[(2-羧基)苯基氨甲基]]-4-甲基苯酚(HL2),对其进行了红外、紫外、核磁共振谱表征。解析了一个化合物2-[N,N-二(2-吡啶甲基)氨甲基]-6-醛基-4-甲基苯酚(L0)的单晶结构。 利用课题组之前合成的带有α-氨基酸基团的配体2-[N,N-二(2-吡啶甲基)氨甲基]-4-甲基-6-[(2-乙酸基)氨甲基]苯酚(HLY2)与铜离子配位,得到了一个三核铜配合物[Na3Cu3(LY2-H)(CH3CO2)6(CH3COCH3)2]ClO4(1),对其进行了紫外、红外、质谱表征,解析了它的晶体结构。1为单斜晶系,空间群为P21/c,晶胞参数为:a=20.316(14)(A), b=16.084(11)(A), c=17.950(12)(A),β=115.396(10)°,V=5298.8(6)(A)3,Z=4。其中三个铜离子分别是4、5和6配位,由醋酸根和配体的酚氧桥连的两个铜离子分别为5和6配位,分别为扭曲的四方锥和八面体几何构型,不与配体直接配位的铜离子为4配位四面体构型。在1的晶体中三个分别是6、6、7配位的钠离子将配合物分子连结成3D超分子结构。磁性研究表明,配合物1体现出强的反铁磁性耦合。 采用配体L0和金属铜盐反应,得到了二个新的单核铜配合物[CuL0(CH3CN)(ClO4)]ClO4(2)和[CuL0NCS)2]·0.5 C4H8O2(3),对其进行了紫外-可见光谱、红外光谱、粉末XRD和电喷雾质谱的表征,并解析了它们的晶体结构。配合物2属于单斜晶系,P21/n空间群,晶体学参数为:a=8.2782(16)(A),b=21.119(4)(A),c=15.004(3)(A),β=90.044(3)°,V=2623.1(9)(A)3,Z=4。配合物3也属于单斜晶系,空间群为P21/c,晶体学参数为a=8.2782(16)(A),b=21.119(4)(A),c=15.004(3)(A),β=90.044(3)°,V=2623.1(9)(A)3,Z=4。