取代基和配体的负离子效应对(TPFC)Mn(Ⅴ)O轴向配位作用的影响

采用密度泛函理论(DFT)的BP86方法对系列β位取代的锰(Ⅴ)-氧咔咯(TPFC) Mn(Ⅴ) O配合物与咪唑的轴向配位作用,以及无β位取代的(TPFC) Mn(Ⅴ) O与4-甲基咪唑和吡咯的轴向配位性质进行理论研究.计算结果显示:β位取代基吸电子性质和轴向配体负离子效应均能缩短配位键长并增强结合能,显著增强(TPFC) Mn(Ⅴ) O配合物的轴向配位作用,其中轴向配体负离子效应影响更加显著.通过自然键轨道(NBO)分析发现,这2种效应加强(TPFC) Mn(Ⅴ) O轴向配位作用的主要因素:配位氮原子的孤对电子轨道LP(N)与Mn原子的孤对电子轨道LP(Mn,4s)和锰氧反键轨道σ*(Mn≡O)间形成较大的二级微扰稳定化能E(2).     

三-(五氟苯基)咔咯锰配合物与DNA碱基的相互作用理论研究

采用DFT/B3LYP方法对三-(五氟苯基)咔咯锰配合物(TPFC)Mn(Ⅲ)与DNA的4种碱基以及碱基对的轴向配位性质进行了理论研究.计算结果表明:以相同碱基的不同原子作为配位原子时,与(TPFC)Mn(Ⅲ)的配位能力不同,其中氧原子的配位能力强;(TPFC)Mn(Ⅲ)主要以插入的方式与A=T和C≡G碱基对结合;无论...     

光谱和电化学法研究Fe(Ⅱ)TMP_(yP)

利用分光光度法、循环伏安法和旋转环盘电极研究水溶性的中位-四-(N-甲基吡啶基)卟啉亚铁配合物(Fe(Ⅱ)TMPyP)的轴向配位作用及其对双氧的活化还原作用,咪唑、吡啶和γ-甲基吡啶等含氮有机碱能与Fe(Ⅱ)TMPyP进行轴电配位生成六配位化合物,通过测定它们的稳定常数,预示了轴向配位对铁卟啉氧化还原能力的影响,Fe(Ⅱ)TMPyP使氧还原为H_2O_2,归因于O_2以端基配位的形式同Fe(Ⅱ)中心离子作用。     

8-羟基喹啉与ⅡB过渡金属离子配位选择性的理论研究(英文)

系统研究了8-羟基喹啉与ⅡB过渡金属离子配位选择性.结果显示,配体对Zn(Ⅱ)配位选择性最强,且去质子的8-羟基喹啉与Zn(Ⅱ)配位作用最强,作用能最高.由于LM(Ⅱ)配合物正的静电势显著降低,导致其与相应配体配位作用能大大降低.L3M(Ⅱ)配合物轨道分析表明N16与O17均是很好的配位位点,可以与金属离子的4s轨道以σ键结合.     

取代基位置对钌(Ⅱ)配合物与DNA的作用及荧光性质影响

利用紫外吸收和荧光光谱法研究了不同钌(Ⅱ)配合物[Ru(bpy)2MDHIP]2+(MDHIP=2,4-二羟基-咪唑并[4,5-f]][1,10]邻菲咯啉)和[Ru(bpy)2ODHIP]2+(ODHIP=3,4-二羟基-咪唑并[4,5-f]][1,10]邻菲咯啉)与DNA的作用机制,并研究了这两个配合物与Cu2+的配位情况及配位形成双核配合物后的荧光性质变化.结果表明取代基的位置对配合物与DNA的作用机制及荧光性质等都具有较大影响.配体MDHIP上的2-位OH可以与相邻咪唑环上的N原子形成分子内氢键,增强配合物与DNA的插入作用.但其4-位OH取代基又会产生一定的位阻,使配合物只能以部分插入模式与DNA作用.而配体ODHIP上3-和4-位的两个OH取代基不能与相邻咪唑环上的N原子形成分子内氢键,并会产生更大的空间位阻,使得配合物不能插入到DNA的碱基对中.但ODHIP上的2个OH可以同时与Cu2+配位形成双核配合物,使配合物与DNA的作用模式由沟面结合改为插入结合,配合物的荧光减弱.     

3D超分子配合物[Mn(L)2(CH3OH)2(H2O)2]·2H2O和[Co(L)2(H2O)4]·2H2O的合成、晶体结构及氢键作用

合成了两个以含氮杂环芳基羧酸为配体的过渡金属配合物:[Mn(L)2(CH3OH)2(H2O)2](1)和[Co(L)2(H2O)4]·2H2O(2)(HL=4-(1-四氮唑基)苯甲酸),并采用.X-射线单晶衍射法测定了它们的晶体结构.分析结果表明,配合物1和2中的金属离子均采取八面体配位几何构型,但对相同配体的不同配位原子具有配位选择性:在1中,与Mn(Ⅰ)配位的是羧基上的氧原子,而在2中,与Co(Ⅱ)配位的是四氮唑基上的氮原子.另外,配合物1和2均通过分子间氢键作用将单核结构单元连接成三维超分子网络.     

新型磷酸酯酶模型配体的合成及其Zn(Ⅱ)配合物催化PNPP水解反应研究

以N,O,O′-三(对甲苯磺酰基)-双(2-羟乙基)胺为起始物,经季铵化、Hoffmann消去,得到了含两个咪唑功能基的仿生配体1,1再经水解、亲核取代反应,合成了含两个咪唑功能基的仿生配体2;化合物1、2的结构经IR、1HNMR和MS谱证实.催化活性研究表明:pH=7时,配体2的Zn(II)配合物催化PNPP水解的表观速率常数是PNPP自身水解的3.004×103倍,其水解能很好地遵从一级反应的动力学行为.     

1,3-双(2-苯并咪唑基)-2-氧杂丙烷及其La(Ⅲ)和Y(Ⅲ)配合物的合成与表征

合成了1,3．双(2-苯并咪唑基)-2-氧杂丙烷(DBM)及其La(Ⅱ)和Y(I)的配合物,并利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱、摩尔电导等进行表征,发现La(I),Y(I)分别与DBM分子中咪唑基C=N键上的N原子及CIO4^-中的O原子配位,配合物呈电中性．     

唑系配体与双过氧钒配合物相互作用的核磁共振研究

为探讨取代基团和杂环类型对反应平衡的影响,在模拟生理条件下(0.15 mol/LNaCl溶液),应用多核(1H、13C和51V)NMR技术研究双过氧钒配合物NH4[OV(O)2(2picolinamide)].H2O(简写为bpV(picamd),其中picamd为皮考林酰胺)与唑系配体的相互作用,研究表明bpV(picamd)与有机配体有较强的的反应性,其从强到弱的顺序为:咪唑2-甲基咪唑吡唑≈3-甲基吡唑,这说明咪唑类配体的配位能力强于吡唑类,咪唑环上2位取代基影响反应,而吡唑环上3位取代基团不影响反应;竞争配位导致一系列新的6配位过氧钒物种[OV(O)22L]-(L=唑系配体)生成.     

[MnⅡMn2Ⅲ(H2L)2(CH3COO)4(CH3OH)2]·H2O·CH3OH的合成与晶体结构

以水杨醛缩三羟甲基氨基甲烷(H4L)为配体,分别与简单锰盐、低核锰簇反应,都得到三核锰配合物[MnⅡMn2Ⅲ(H2L)2(CH3COO)4(CH3OH)2]·H2O·CH3OH,并用红外光谱和单晶衍射对其进行了表征.晶体结构分析表明,4个醋酸根的氧原子和2个希夫碱分子的烷氧基氧共同桥联3个金属离子,形成一个三核结构的配合物.分子之间通过氢键作用,形成二维超分子结构.     

β-四溴四苯基卟啉锌(Ⅱ)轴配反应性质研究

研究了β－四溴四苯基卟啉锌配合物[Zn(Ⅱ)TPP(Br4)]在CHCl3中与咪唑，吡啶等含量碱的轴配反应，测定了体系的电子光谱，利用平衡移动法求出轴配反应的配位数（n)及平衡常数（K)。     

线性金属配合物Cr3(dpa)4Cl2及其氧化态的Cr—Cr键的理论研究

用密度泛函理论对具有分子导线潜在应用前景的线性金属配合物Cr3(dpa)4Cl2的对称构型1,非对称构型2及其氧化态[Cr3(dpa)4Cl2]+3进行理论计算,并结合自然键轨道理论对配合物1～3的CrCr键进行分析.结果表明:(1)中性构型1和2中只形成Cr36+的dz2轨道组成的三中心三电子键,电子由两端向中间的Cr离域,电子由中间向两端的Cr离域,电子的离域更显著.由于离域和dpa-配体的螺旋盘绕作用,Cr36+的轨道中dxz和dyz轨道成份较小且绕金属轴(Z轴)发生不同程度的旋转,难以重叠形成键.(2)氧化态3中,因配体的螺旋作用,Cr的dxy轨道绕Z轴发生不同程度旋转而无法有效重叠形成键,故CrCr短键只存在1个键和2个键的三重键.(3)中性分子的HOMO轨道为非键轨道,电子云集中在两端Cr上,两端的Cr(2的长键端的Cr)是失电子形成氧化态3的中心.     

金属串配合物[CoMCo(dpa)4(NCS)2](M=Co,Ni,Pd,Pt)结构和自旋过滤性质研究

应用密度泛函理论B3LYP方法对金属串配合物[CoMCo(dpa)4(NCS)2](1:M=Co, 2:M=Ni, 3:M=Pd, 4:M=Pt; dpa=dipyridylamide)的成键性质和自旋过滤效应进行了研究,结果表明:配合物1的基态为二重态,Co36+金属链形成三中心三电子键(2nb1*0);而配合物2~4的基态均为反铁磁耦合单重态(AF态),对应的最低能量高自旋态(HS态)分别为三重态、七重态和七重态,单电子分布在两端Co原子上,[CoMCo]6+链具有三中心四电子键(2nb1*1)。由分子轨道能级图和PDOS图分析得到配合物1~4均具有自旋过滤效应,电子传输通道主要为-自旋nb轨道,与费米能级的距离大小为1234。电场作用下,1~4的高电势端Co2―N4键增长而低电势端Co3―N7键缩短,Co―M平均键长略为缩短,Co―M键增强;电场作用下金属原子的自旋密度和电荷密度变化很小,电磁性质稳定;电场作用下nb轨道分布仍保持沿金属轴方向离域,LUMO-HOMO能隙减小,有利于电子输运。     

关于分子键级计算方法的讨论

以双原子分子为例，用分子轨道理论和作者提出的电子空位对假说两种理论方法分别计算这些分子中共价键的键级，并对计算过程和结果进行了讨论．结果表明，两种理论方法所得结论基本一致，但电子空位对假说在处理分子键级问题上显得更加简单明了．     

Theoretical characterization of electronic structures and properties of C-F···H-C pseudohydrogen bonds

The weak intermolecular interactions between 2-F-tetrahydrofuran and imidazole, pyrimidine, adenine, and guanine were studied theoretically using density functional B3LYP/6-311++G** and HF/6-311++G** methods. The results showed that both conven- tional N···H hydrogen bond and C-F···H-C pseudohydrogen bond (PHB) structures coexist in the four complexes. The weak intermolecular interaction energies indicate that the relative stabilities of the four complexes are in the order guanine···F > imidazole···F > adenine···F > pyrimidine···F. The characteristics of the four PHBs were determined using geometry optimizations, stretching vibrational frequencies, and natural bond orbital and electron density topological properties calculations. The most important result is that the F group of 2-F-tetrahydrofuran can activate the C-H to accept electrons from another molecule, and C-F···H-C PHB formation is relatively favorable.     

The role of the distal histidine in myoglobin and haemoglobin

The distal E7 histidine in vertebrate myoglobins and haemoglobins has been strongly conserved during evolution and is thought to be important in fine-tuning the ligand affinities of these proteins. A hydrogen bond between the N epsilon proton of the distal histidine and the second oxygen atom may stabilize O2 bound to the haem iron. The proximity of the imidazole side chain to the sixth coordination position, which is required for efficient hydrogen bonding, has been postulated to inhibit sterically the binding of CO and alkyl isocyanides. To test these ideas, engineered mutants of sperm whale myoglobin and the alpha- and beta-subunits of human haemoglobin were prepared in which E7 histidine was replaced by glycine. Removal of the distal imidazole in myoglobin and the alpha-subunits of intact, R-state haemoglobin caused significant changes in the affinity for oxygen, carbon monoxide and methyl isocyanide; in contrast, the His-E7 to Gly substitution produced little or no effect on the rates and extents of O2, CO and methyl isocyanide binding to beta-chains within R-state haemoglobin. In the beta-subunit the distal histidine seems to be less significant in regulating the binding of ligands to the haem iron in the high affinity quaternary conformation. Structural differences in the oxygen binding pockets shown by X-ray crystallographic studies account for the functional differences of these proteins.     

N-(2-羟基苯亚甲基)苯胺衍生物分子内质子 转移取代基效应的密度泛函理论研究

在B3LYP/6-31+G(d,p)水平上研究了N-(2-羟基苯亚甲基)苯胺衍生物分子内质子转移的取代基效应.结果表明:吸电子基引入后会让分子更加趋于平面构型,而供电子基取代后让分子发生了一定程度的扭转;吸电子取代基引入后减小了分子平面的电子密度,拉近了N_1-H_2距离,增强了分子内氢键的强度,降低了醇式到酮式的结构互变能垒.供电子取代基引入后增加了分子平面的电子密度,加大了N_1-H_2间距,减弱了分子内氢键的强度,使得质子转移能垒升高.对分子的前沿轨道研究表明醇式较酮式结构来说更易形成激发态,并且能隙随着吸电子能力和供电子能力增强变小,说明其生物活性变强.     

2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑(AMT)异构体的MP2研究

用密度泛函理论（DFT）的MP2／6－31G(d）方法，优化了2－氨基－5－巯基－1，3，4－噻二唑（AMT）各种异构体和过渡态结构的几何构型，并对它们的电子结构、振动光谱和化学键性质进行了研究，进一步完成了对ATM异构体和过渡态成键方式的自然键轨道（NBO)分析。     

α、β、γ、δ-四(4-三甲铵苯基)卟啉荧光熄灭法测定钢中微量锰

在含有汞盐及咪唑的弱碱性介质中,利用锰对Hg-T(4TMAP)P 配合物的金属取代反应,而使T(4TMAP)P的荧光定量熄灭,由此建立了测定微量锰的荧光分析的新方法。本法用于钢中锰的测定,获得了满意的结果。