一种新型羟基自由基产生分子机理的研究

羟基自由基(·OH)被公认是生物系统中最具活性的活性氧物种,能导致生物体内DNA,蛋白质和脂质氧化损伤.目前,关于·OH的产生机理,最被广泛接受的是过渡金属离子催化的Fenton反应.五氯酚(PCP)是一种重要的工农业生物杀灭剂,主要用作木材保护.采用水杨酸羟基化法和电子自旋共振自旋捕获等作为分析手段,发现H2O2和五氯酚的代谢产物之一四氯-1,4-苯醌(TCBQ)能通过不依赖于金属离子的途径产生·OH;进一步的研究发现,TCBQ而非其相应的半醌自由基对·OH的产生极其重要.TCBQ和H2O2反应的主要产物被鉴定为三氯羟基-1,4-苯醌(TrCBQ-OH),其中的氧原子被证明来源于H2O2.基于这些数据和分析,提出以下假设:TCBQ和H2O2反应产生·OH不是通过依赖于半醌自由基的有机Fenton反应进行,而是H2O2对TCBQ进行亲核攻击,形成不稳定的三氯氢过氧基-1,4-苯醌(TrCBQ-OOH)中间产物,其可均裂产生·OH和三氯羟基-1,4-苯醌自由基(TrCBQ-O·).上述反应途径展示了一类新型的·OH产生机理,即·OH的形成不需要具有氧化还原活性的过渡金属离子参与.该机理可部分解释五氯酚等其他多卤...     

苯基三卤甲基汞与四苯基环戊二烯酮的反应特征及脱氧产物的晶体结构

研究了苯基三卤甲基汞与四苯基环戊二烯酮(TPCP)脱氧反应的特征及其产物——偕二卤环戊二烯的晶体结构. X射线单晶衍射分析表明, 二卤化物晶体的结构参数会随着卤原子半径的不同而有所变化. 同时还发现脱氧反应产物的产率也与卤原子的半径有关. 这些结果印证了此前曾提出的这类卡宾反应的机理, 即中间体羰基叶立德对反应不同竞争途径的选择主要取决于该中间体的特定结构.     

依赖于羟基自由基的两次化学发光产生体系:致癌性多卤代醌与过氧化氢

传统的化学发光通常只会产生一次化学发光,并且极少专一依赖于高反应活性的羟基自由基(OH).致癌性四氯苯醌(TCBQ)与H2O2反应能产生一种非同寻常的两次化学发光,其产生与2次OH形成存在良好相关性,且前者直接依赖于后者.研究推测在TCBQ与H2O2的反应过程中,生成了某种依赖于OH形成的新型醌-1,2-二氧杂环丁烷中间体以及激发态的多羰基物质,正是它们导致了该体系的化学发光.这些发现将有助于检测和定量OH以及多卤代芳烃类致癌物.     

芳香族1,4-二酮与芳醛缩合反应的研究

羟醛缩合是一类重要的有机化学反应,对它们的研究已有很多文献报道。但芳香族1,4-二酮和芳醛的缩合反应则至今尚未见文献报道。本文讨论了芳香族1,4-二酮(1a,1b)与芳醛缩合的结果。苯环上羰基的邻位没有游离羟基的1,4-二酮(1a,1b)与芳醛缩合生     

8-羟基喹啉异构化反应及其铋络合物的极谱研究

8-羟基喹啉是最常用的有机试剂之一。有关它和它的金属络合物已有专著系统报道。但8-羟基喹啉在碱性溶液中半醌式异构化产物及其铋络合物的极谱行为尚未见报道。我们发现,它的异构化产物与某些金属离子形成的络合物,不仅能在电极上产生吸附,从而使去极剂得到富集,而且异构化产物做为配体,能够被金属离子的还原诱导产生极谱电流,使测定的     

乳胶清除蛋白Lcp_(K30)催化氧气裂解聚顺-1,4异戊二烯机理

乳胶清除蛋白LcpK30是一种内型双加氧酶,其通过活化分子氧催化裂解化学惰性的聚顺-1,4异戊二烯,进而生成醛和酮.实验发现活性区域的谷氨酸148对活性有重大影响,然而其作用机制和整个反应机理仍然存在争议.本研究使用量子力学/分子力学组合方法研究了乳胶清除蛋白催化分子氧氧化裂解天然橡胶模型化合物的反应机理.计算结果显示谷氨酸148在反应过程中为质子化态,并与铁(Ⅲ)-超氧物种形成稳定氢键,因此其作用可能与调节铁(Ⅲ)-超氧物种与底物的位置有关.可能反应机理为:(1)铁(Ⅲ)-超氧物种的远端氧进攻底物碳碳双键,形成过氧烃自由基中间体;(2)近端氧回弹到碳自由基,形成过氧化物中间体和铁(Ⅱ)中心;(3)铁(Ⅱ)调节的过氧化物中间体O–O键还原裂解,生成邻二醇自由基负离子中间体;(4)邻二醇自由基负离子C–C键断裂,生成产物醛和酮.此外,计算发现,过氧化物中间体O–O键直接断裂反应能垒超过160 kJ/mol,表明铁(Ⅱ)的催化对于过氧化物中间体的后续转化至关重要.因此,本研究结果不仅加深对于Lcp_(K30)反应机理的理解,而且为Lcp酶降解合成橡胶材料的设计和工程化提供有用信息.     

黄酮类化合物研究——XIV.一步法合成β-二氢萘黄酮类似物

作者采用1-乙酰-2-萘酚在六氢吡啶催化下与芳香醛反应,制备羟基萘查尔酮。然而实验结果却未得到预期的缩合产物,得到的唯一产物是环合产物——β-二氢萘黄酮类似物。此种在六氢吡啶催化下,由β-萘酚乙酮直接环合成β-二氢萘黄酮类似物的方法至今未见文献报道。为了研究一步法合成β-二氢萘黄酮类似物的适用性,作者用1-乙酰基-2-萘酚(Ⅰ)及邻羟基苯乙酮衍生物(Ⅱ)分别作起始原料,在六氢吡啶催化下,与取代的苯甲醛反应。在相同的实验条件下,前者得到β-二氢萘黄酮(Ⅲa—g),后者均为查尔酮类似物(Ⅳa—e)。两者产物结构式分别如下:     

ESR方法研究竹红菌乙素及其衍生物的半醌负离子自由基及它们产生~1O_2和O_2~■的作用

竹红菌素是3.10-二羟基-4.9-苝醌类衍生物。它对癌细胞有明显抑制作用.它对红细胞膜的作用,除了,外其他自由基中间体也起着重要的作用。竹红菌甲、乙素(简称HA、HB)以及它们的衍     

P450酶活性中心催化1,2-二溴-3-氯丙烷的机理及动力学同位素效应

发展有毒物质被细胞色素P450酶催化转化途径和机理的计算毒理预测方法,对于污染物的风险评价具有重要意义.本研究通过密度泛函理论计算,揭示了细胞色素P450酶活性中心(CpdI)催化氧化1,2-二溴-3-氯丙烷(DBCP)的反应机理,并考察了动力学同位素效应的影响.结果显示,DBCP羟基化反应与烷烃羟基化反应机理存在明显差异.不同于一般的双态反应,DBCP羟基化反应是自旋选择性反应.此外,DBCP羟基化第二步反弹过程中的能垒明显的高于烷烃羟基化过程.自旋密度分析表明,DBCP羟基化反应的氢提取步骤是一个氢原子转移过程.DBCP羟基化反应具有明显的动力学同位素效应(KIE),且温度和隧道效应对KIE值具有明显的影响.本研究可为卤代烷烃类化合物的生物转化预测提供理论依据.     

超声强化雷尼镍活化新生氢气对水中三氯生的降解机制

催化加氢脱氯是实现水中三氯生(triclosan,TCS)降毒去稳的有效方法.实际应用中,对贵金属催化剂的过度依赖和密闭的加压反应体系是制约该方法工业化应用的关键因素.本研究以阴极析氢反应产生的新生氢气(nascent H_2,Nas-H_2)作为雷尼镍(Raney Ni,R-Ni)催化剂的氢源,建立了温和条件下三氯生高效还原脱氯的催化加氢体系.结果表明,雷尼镍/新生氢气体系中三氯生的还原遵循准一级反应动力学,反应2.0 h后,三氯生的转化率为96.3%,脱氯率为68.8%.其中,雷尼镍活化新生氢气产生的吸附态氢原子(hydrogen adatoms,H_(ads)~*)为反应性物种.为了深化三氯生加氢脱氯,向反应体系中引入超声波(ultrasonic,US),三氯生转化率及脱氯率分别增至99.0%和86.5%,新生氢气的原子利用率达到0.21%.超声增强的氢化性能归因于空化作用提高了雷尼镍催化活性,并将新生氢气泡破碎为易活化的纳米氢(nanoscale H_2,Nano-H_2)气泡,促进了H_(ads)~*的产生,增加了反应物种之间的有效碰撞次数.通过对反应中间产物的测定分析,提出了三氯生逐级加氢脱氯的反应去除机制,反应最终产物为2-羟基二苯醚.该研究可望应用于水中多卤代有机污染物的高效脱卤.     

竹红菌乙素羟基取代物半醌自由基的特点

苝醌中羟基的位置在它的光动力作用中发挥关键性的作用。本文用ESR,UV-vis和NMR研究了作用机理。竹红菌乙素是4,9-苝醌的衍生物,简称HB。在分子中醌羰基的追位3-和10-位带有两个羟基,分别和羰基形成很强的氢键。HB的11-位甲氧基去甲基后得到相应的羟基取代物,简称HB(11-OH).研究结果表明11-位取代的羟基引起其半醌负离子自由基与氧反应活性的根本改     

竹红菌甲素过氧化物的结构和性质

竹红菌甲素(简称甲素)是一种新的苝醌衍生物,可作为光疗药物和光敏化剂,但同时可被光氧化为甲素过氧化物。陈维新等认为甲素过氧化物结构是Ⅰ,是通过(2+4)进行加成的。但我们在邻二氯苯中回流甲素过氧化物,经过分离鉴定得到其异构体Ⅱ,认为甲素过氧化物结构是Ⅲ,是通过(2+2)进行加成的。     

(±)-Echinodol的全合成

Echinodol(l)是1993年由Hartmann等从生长于巴西的一种药用植物(Echinodorusgrandiflorus)的叶子中分离鉴定出的含羟基的西松烷(Cembrane)型大环二萜天然产物.它是具有显著抗肿瘤活性的大环二萜天然产物Sarcophytol-A(2)的异构体.有关1的生物活性试验及其全合成尚未见文献报道.文献[3]中我们曾报道了1的前体化合物的合成,本文报道其全合成.我们以全反式     

在喹啉酮-(2)3位上直接引入芳香基团的光化学方法

喹啉酮-(2)和它的衍生物广泛用于生麦素、抗菌素、杀虫剂和荧光材料等,近年来,虽然它的各种光化学性质包括光二聚、光加成等已见报道,但很少注意卤代喹啉酮的光化学研究,我们曾报道过卤代芳香化合物同杂环类、取代苯类和稠环化合物的光偶合反应,这里我们发表的在喹啉酮-(2)3位上通过卤代喹啉酮-(2)的光偶合反应,直接引入芳香基团合成3-芳香喹啉酮-(2)的光化学方法。     

氟代乙烷热消除反应的理论研究

在一般情况下,卤代烷可以发生1-1和1-2消除卤化氢的反应: 其中1-1消除反应的产物是单线态卡宾。但是对氟代乙烷消除氟化氢的反应在没有取代基的情况下1-1消除实验上没有观测到。本文从理论上对以上反应进行了研究。     

亚硝胺β-位代谢物与DNA碱基作用机理的从头计算研究

用从头计算方法在RHE/6-31G(d)和MP2/6-3lG(d)水平上对甲基乙基亚硝胺代谢产生的β-位硫酸酯按照是否经过邻基参与作用与DNA碱基发生烷基化反应的不同假设机理进行了研究.对所有反应物、产物、中间体和过渡态进行了全几何构型优化,得出反应活化能和内禀反应坐标等参数.结果表明,邻基参与作用有力地促进了β-位硫酸酯化烷基亚硝胺与DNA碱基的烷化反应.在相同水平上用Onsager溶剂效应模型反应场进行了计算,表明在极性溶剂中邻基参与反应的活化能明显降低.     

一类化学反应网络的工程模型——多元可逆反应系统

多元可逆反应网络系统颇常见于石油化学及生物化学,通常表现具有三边形或四边形结构(图1),或由这些结构组合而成;二氯丁烯的三种异构体:3,4二氯丁烯-1,顺式1,4二氯丁烯-2,反式1,4二氯丁烯-2在催化剂作用下的互变异构即为一个三边形结构。该类网络最一般的情形为图2所示的多边形结构,其可能发生反应数的极限为N(N-1)。     

马尾松毛虫性信息素的三个活性组分顺,反-5,7-十二碳双烯-1-醇及其乙酸酯和丙酸酯的合成

马尾松毛虫(Dendralimus punctatus Walker)是中国南方马尾松林的一种毁灭性害虫。通过Wittig缩合反应合成了马尾松毛虫性信息素的三个活性组分:顺,反-5,7-十二碳双烯-1-醇(Ⅰ),顺,反-5,7-十二碳双烯-1-基乙酸酯(Ⅱ)和顺,反-5,7-十二碳双烯-1-基丙酸酯(Ⅲ)。Wittig反应是在六甲基磷酰三胺溶剂中,以正丁基锂作碱完成的。经气相色谱分析,主要产物是颇,反异构体和反,反异构体的混合物,两者的比例约为91:9。用二甲基亚砜代替六甲基磷酰三胺作溶剂时,产物中顺,反与反,反异构体的比例约75:25。     

高等植物中的谷胱甘肽过氧化物酶及其功能

硒是人类、动物和某些微生物的必需微量元素,人类和动物谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathioneperoxidase,GSH-Px)的组成成分,其主要生理功能是催化过氧化物分解,阻断脂质过氧化链锁反应和清除某些有机氢过氧化物,如核酸氢过氧化物,胸腺嘧啶氢过氧化物等,保护膜结构和功能的完整性.Rosenfeld和Beath根据植物对硒累积的倾向性,将植物分为三大类,推测硒可能为黄芪属(Astragalous)所必需外,还没有确切证据表明为其它植物所必需.据世界各国的报道和20余年我们单位对各种农作物等硒含量及其与环境关系的研究结果表明,所     

N-烷基取代对苯二胺自由基正离子的超声辐射产生

自由基正离子通常采用光解、电解、射线辐照或单电子转移氧化还原反应方式产生,用超声波作为自由基正离子的生成方法迄今尚未见报道。Reize等研究发现,氯代甲烷经超声辐射可发生C—Cl键断裂,并以自旋捕获法鉴定了所生成的自由基中间体。他们还进一步发现,H_2O经超声辐射处理也可发生H—O键断裂,生成·OH自由基,并用DMPO(5,5-dimethyl-1-pyrroli-ne-1-oxide)作为自旋捕获剂捕获并鉴定了所生成的羟基自由基。本文