研究溶液中非顺磁金属离子络合的一种新方法——NMR弛豫增宽法

研究金属离子在水溶液中与配位体的配位络合是当今生物无机络合研究的一个热点。迄今为止,应用NMR方法研究溶液中金属离子的配位络合只有三种,即测量NMR化学位移变化、测量T_1值与测量顺磁弛豫谱线增宽的方法。在这三种方法中,对研究配位最简单、直观与明显的方法就是顺磁弛豫谱线增宽的方法。但这方法的弱点是适应范围较窄,仅限于一些顺磁金属离子。对非顺磁金属离子的络合研究,这种弛豫增宽法由于这种金属离子缺乏     

枯草杆菌中性蛋白酶与无机金属化合物相互作用的核磁共振谱

利用＾１Ｈ ＮＭＲ谱研究枯草杆菌中性蛋白酶与无机金属化合物间的相互作用结果发现,原酶活性中心金属离子Ｚｎ（Ⅱ）可以与外加ＣｏＣｌ２,ＮｉＣｌ２发生直接相互作用,被Ｃｏ（Ⅱ）Ｎｉ（Ⅱ）部分换而生成了酶的Ｃｏ（Ⅱ）,Ｎｉ（Ⅱ）取代衍生物;获得了该酶的两种金属取代衍生物的＾１ＨＮＭＲ谱图,同时论证了该酶活性中心的配位结构。     

Mn(Ⅱ)-HSA和Mn(Ⅱ)-BSA金属中心的结构研究

我们曾研究了Cu(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Cd(Ⅱ),Hg(Ⅱ)与HSA(Human serum albumin,人血清白蛋白)和BSA(Bovin serum alburmin,牛血清白蛋白)的相互作用,鉴于锰酶和锰蛋白在生物无机化学上的重要性,且迄今未见有关Mn(Ⅱ)与HSA和BSA相互作用的研究报道,本文在紫外区观察LMCT谱带,研究了1:1 Mn(Ⅱ)-HSA和Mn(Ⅱ)-BSA在生理pH下金属中心的结构.结果表明:浓度较低时,金属中心具有五配位的四方锥构型,浓度较高时则转变为四配位的四方平面构型;结合位置最可能位于HSA和BSA的N-端三肽段上,涉及四个含氮基团,第五个配位原子是Asp~1上的羧基氧.本文还计算并讨论了Mn(Ⅱ)及有关配位原子的光学电负性.     

激光作用下玻璃中Cr~(3+)的顺磁共振谱线变窄现象

由于玻璃态物质结构远程无序的特性,在玻璃中每个顺磁离子所处的周围环境是不相同的。由此引起了较严重的谱线不均匀加宽。实际得到的谱线是处于不同格位上离子的共振谱线的包络。较长时期以来,玻璃中过渡金属离子的顺磁共振(ESR)研究,由于谱线过宽给研究分析带来困难。六、七十年代,在激光作用下研究晶体的激发态,或所谓光磁共振和微波光子双共振(MODR)现象已有了丰富的结果。近年来,在激光作用下,玻璃中稀土离子的荧光线变窄(FLN)的研究也得到了很好的开展,对于分析玻璃中顺磁离子的配位状态提供了     

3d~3组态在D_(3d)对称晶场下的微扰矩阵及对CoCl_2晶体的应用

自然界中存在大量的过渡金属离子(V~(2+) Cr~(3+), Co~(2+))所构成的络合物晶体,其中,不少晶体具有低对称度D_(3d)的立体结构。为了把该类晶体的结构数据同它们的电子吸收谱定量地联系起来,本文推导了3d~3电子组态在D_(3d)对称晶场下的哈密顿微扰矩阵公式。作为公式的应用,我们计算了晶体CoCl_2的电子吸收谱。考虑到晶体CoCl_2中卤素配体的特殊结构,我     

一种络合物中心过渡金属离子的混合基径向波函数

通常,把自由态金属离子波函数作为实际络离子中心金属离子的零级近似,但具体数字分析表明,对于Cu~( )作中心金属离子的卤素络离子,用自由态Cu~( )离子的Richardson波函数作零级近似得不到正确的晶场谱,事实表明,配体离子对中心金属离子的径向状态有重要影响,和中心金属原子实场满足相同对称性的配位体场引起束缚态金属离子状态较大变化,因而对束缚态的金属离子,即使是零级近似径向波函数,也要考虑部份配体场的影响。     

对NaCl晶体~(23)Na NMR的FID节拍现象的一个新解释

对于NaCl晶体中~(23)Na核磁共振(NMR)的自由感应衰减(FID)信号的节拍现象,本文提出了一个新的解释。认为这样的FID所对应的非高斯型共振吸收线,实际上是由多重的高斯型谱线叠加而成的。使用本文所讨论的延迟取样的NMR(Delay Sompling NMR)方法——简称为DLNMR,不但可以展现出这些多谱线的结构,而且还发现这些谱线的自旋-自旋弛豫     

具有新颖金属咪唑构筑单元的金属有机框架材料合成与性能

利用咪唑衍生物2-(1-羟基-乙基)-3氢-苯并咪唑-5-羧酸(Hebimc)和金属锌盐反应得到一种新颖的次级构筑单元Zn_2(ebimc)_2.在此基础上,通过加入辅助配体和条件优化,成功合成了4例结构新颖的金属有机框架(MOFs)材料,其分子式分别为:Zn_2(Hebimc)4(1),Zn_2(Hebimc)2(BDC)?x G(2,BDC=对苯二甲酸,G=客体分子),Zn_2(Hebimc)_2(NDC)?xG(3,NDC=2,6-萘二酸),Zn_8(ebimc)_6(DOBDC)(OH)_2(H_2O)_2?x G(4,DOBDC=2,5-二羟基对苯二甲酸).其中,化合物1由Zn2(Hebimc)2单元自身首尾相连形成一维链结构;在化合物2和3中,通过加入辅助羧酸配体BDC或NDC,Zn_2(Hebimc)_2单元被辅助配体连接形成二维层状结构;在化合物4中,有机碱的加入使得Hebimc配体上的羧基和咪唑基同时脱去质子,表现出高的配位能力,Zn_2(Hebimc)_2单元和单核Zn相互连接形成层状结构,再通过DOBDC配体链接形成柱层式的三维框架.有意思的是,利用化合物4中的羟基官能团-OH和孔道限域效应,可以还原Ag~+离子形成均匀分散的纳米粒子,得到的复合材料Ag~@4对结晶紫水溶液有较好的光催化降解效果.本文对于金属有机框架材料的结构调控提供了新思路.     

大豆磷脂脂质体及H~+-ATP酶脂酶体的~(31)P-NMR研究

二价金属离子对猪心线粒体H~+-ATP酶与大豆磷脂脂质体重建体系酶活性影响的研究指出,Mg~(2+)、Ca~(2+)、Mn~(2+)等二价金属离子可以提高重组酶的活性。本文主要是运用~(31)PNMR(核磁共振)技术研究在大豆磷脂脂质体中,以及在H~+-ATP酶复合体与大豆磷脂脂质体重建的脂酶体中膜脂的结构,同时观察金属离子Co~(2+)对膜脂结构的影响。     

金属配位(螯合)型离子液体在二氧化碳吸收和转化中的研究进展

金属配位型离子液体(ionic liquids, ILs)是一类由金属离子与有机或无机配体通过配位作用形成的低温熔盐.其中,当金属离子与配体具有多齿配位点时,将其称为金属螯合型ILs.目前,金属配位(螯合)型ILs已经被广泛用于气体吸收和有机催化等领域,显示出了优异的性能.本文首先对近年来金属阴离子配位型ILs和金属阳离子螯合型ILs在二氧化碳(CO_2)吸收中的应用进行综述,重点讨论了金属离子、配体和阴离子种类对CO_2吸收性能的影响;其次,总结了金属阴离子配位型ILs、金属阳离子配位型ILs、金属阴阳离子配位型ILs和金属阳离子螯合型ILs催化CO_2化学转化的研究进展,分析比较了不同类型金属配位(螯合)型ILs催化CO_2与环氧、末端炔烃、炔丙醇等底物的反应性能与机理;最后,阐述了金属配位(螯合)型ILs应用于CO_2吸收与化学转化时存在的问题与面临的挑战与机遇.     

Cd-EGTA和La-EGTA的DNMR谱

自从1963年Kula等用~1H-NMR研究了金属EDTA络合物在水溶液中核磁谱和pH的关系以后,20多年来这方面研究一直未间断过。这是因为NMR方法不但可以研究其结构和立体化学问题,而且还可以在适当体系中研究金属和配位体间的迁移性及分子内的动态过程。1981年Mirti等观察到La-EGTA和Lu-EGTA的动态核磁共振谱(DNMR)。     

BaFBr:Eu~(2+)中的新型色心及其光激励发光

川芎嗪为中草药川芎的主要有效成分四甲基吡嗪.关于它与生命金属离子的作用至今未见报道.作者首次合成了川芎嗪的cu(Ⅱ)配合物并通过组分分析、红外光谱测定和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)谱的测定确证了此配合物的配位微环境,进而确定了配合物的结构. 我们在无水条件下将10~(-1)mol.L~(-1)的川芎嗪与相同浓度的CuCl_2的无水乙醇溶     

电子顺磁共振

电子顺磁共振(EPR)又叫做电子自旋共振(ESR),是近二三十年才迅速发展起来的一门新兴学科。它是利用具有未成对电子的物质在静磁场作用下对电磁波的共振吸收特性来对物质进行分析的技术。这一技术的最大特长和重要性就在于它是测量物质中未成对电子的唯一直接方法。由于具有未成对电子的自由基和过渡金属离子等顺磁中心均是在化学反应过程或材料性能中起重要作用的活性成分,因此用电子顺磁共振技术研究顺磁中心的结构和演变,对阐明反     

Ca和Sr-DTPA金属配合物分子内过程的DNMR研究

~1H NMR不但可以研究分子结构和立体化学,而且在某些适当的金属配合物体系中,还可以研究金属离子和配体间的迁移性及分子内和分子间交换的动态过程。本文用DNMR方法研究了碱土金属Ca和Sr-DTPA配合物的分子内交换过程,取得一些新结果:(1) Ca和Sr-DTPA配合物分子内过程△(?)∧构型转化是个快过程,而N原子反转在NMR时标内属于慢过程;(2) 分子内过程的活化能(E_a)大小主要决定金属离子的半径;(3) 尽管DTPA配体中四个乙酸基参与配位,但由于快速交换平均,可认为配合物是六配位。     

仿古汝瓷天青釉低温穆斯堡尔谱研究

铁是中国青瓷釉特别是汝瓷天青釉的重要着色剂。化学分析和X射线衍射不能有效地提供釉中铁的化学状态的信息。M(?)ssbauer谱能详细分析铁的化学状态。我们曾经用M(?)ssbauer谱研究了仿古汝瓷天青釉在烧制过程中发生的相变。但在室温谱中不能区分结构铁的顺磁峰和由氧化铁的超顺磁弛豫效应产生的顺磁峰。本文的目的在于研究在液氦温度下天青釉超精细相互作用参数的变化,以确定氧化铁和结构铁的化学状态。这对研究中国历代青瓷的着色机理有重要意义。实验结果表明,在4.2K时,磁有序成分的吸收峰面积增加,中央     

青霉素-金属络合物的合成、结构及其抗耐药金葡菌的活性研究

金属离子可以影响许多药物分子的稳定性、体内分布和代谢途径,以至影响到药物的活性。青霉素是一类重要而有发展前途的β-内酰胺类药物,具有高效低毒的优点。一些金属离子如Zn(Ⅱ)和Cn(Ⅱ)能显著催化青霉素分子的水解,这不仅涉及到药物的稳定性,而且涉及到青霉素的作用机理。研究青毒素与金属离子的配位、结构及抗菌活性不仅可以探索     

过渡金属离子调节的氮杂15-冠-5苯乙炔三联吡啶Pt(Ⅱ)络合物的最低激发态

发展高选择性、高灵敏度的分子传感器是化学家们长期而艰巨的任务[1~4]. 主体分子受到外界刺激 (如与客体分子之间的相互作用)所产生的结构和性能的变化, 继而将外界刺激转变为分子信息表达出来, 从而实现对客体分子的识别. 以有机小分子为发色团的主体分子已得到了广泛研究[1,2], 但是利用金属有机络合物丰富的激发态性质选择性地识别客体分子, 特别是过渡金属离子的报道并不多. 虽然各种功能单元(如冠醚、杯芳烃等)都曾被引入金属有机络合物中, 但客体分子的进入能够显著改变溶液颜色的报道却寥寥无几[5~9]. 本文基于d8族多吡啶铂(Ⅱ)络合物特殊的分子构型和电子排布, 设计合成了以氮杂15-冠-5苯乙炔为辅助配体的三联吡啶铂(Ⅱ)络合物11)(图1), 研究了其对过渡金属离子的响应, 发现Cd2+, Zn2+, Hg2+和Pb2+离子的存在能够显著改变络合物1的吸收光谱, 溶液最大吸收波长由548 nm分别蓝移至423 nm (Cd2+), 416 nm (Zn2+), 420 nm (Hg2+), 439 nm (Pb2+), 颜色由紫色变为亮黄色. 实现了最低激发态由LLCT(配体→配体电荷分离)单重态向MLCT(金属→配体电荷分离)单重态的转化.     

柠檬酸氧钒(V)配合物Na_2(NH_4)_4-[VO_2(cit)_2]·6H_2O的合成和晶体结构

最近,Rees等相继发表了Mo-Fe蛋白0.22和0.27nm分辨率的晶体结构分析结果,揭示了固氮酶金属活性中心FeMo-辅基的结构图象,其中Mo原子处在一端的角落位置上,并且同高柠檬酸的羟基和羧基形成双齿配位.考虑到自然界中钒可取代钼成钒固氮酶,为了了解高柠檬酸在金属酶活性中心中的作用,本文报道含羟基和羧基双齿配位的二聚柠檬酸氧钒(V)配合物Na_2(NH_4)_4[VO_2(cit)]_2·6H_2O(H_4cit=柠檬酸)的合成、光谱和结构.     

多肽及蛋白质中天然丰度15N的NMR检测

~15N的核磁共振(NMR)研究是蛋白质溶液结构解析中的一个重点.用NMR对生物大分子的溶液构象进行研究的第一步,往往就是通过~15N的异核多量子相干(HMQC)谱的测定来定出酰胺质子的归属,再进行全相关谱(TOCSY)和核欧沃豪斯(Overhauser)增强谱(NOESY)等其他谱的实验 由于~15N天然丰度很低(约0.37%),直接对蛋白质中天然丰度~15N进行NMR的研究几乎没有报道.三维及多维NMR实验在对样品进行~15N富集处理的条件下能够更为方便、有效地测定蛋白质溶液结构,但很多蛋白质是从天然物质中提取出来的,纯化过程已很复杂,要获得~15N标记的蛋白质样品更加不容易.同位素标记技术十分繁琐,成本昂贵,不是每一个从事蛋白质溶液结构研究的实验室所能实现的.因此对蛋白质中天然丰度~15N的NMR研究具有十分重要的意义.     

系统Ⅱ反应中心复合物的磁圆二色性研究

近年来磁圆二色(MCD)光谱在分析金属卟啉及其与蛋白质的相互作用方面表现出独到之处,但MCD方法在光合作用研究中的应用很少见报道.现已得知,光系统Ⅱ反应中心(PSⅡ-RC)复合物中所含的几种色素都是金属卟啉类色素,本文报道了PSⅡ-RC的MCD谱,并对其中的部分谱峰组分进行了初步归属.PSⅡ-RC的MCD研究可以提供PSⅡ-RC的色素结构和与蛋白结合状态的新的信息,有助于解决因PSⅡ-RC吸收光谱在红区Q带吸收峰的严重重叠带来的困难.