固氮酶催化作用机理及其化学模拟

固氮酶是某些微生物在常温常压下固氮成氨的主要催化剂,其催化机理和化学模拟是国际上长期致力研究的对象。尽管人们已经揭示了固氮酶催化活性中心——铁钼辅基（FeMo-co)MoFe7S9（R-高柠檬酸）的结构,然铡,有关FeMo-co生物合成的详细途径和其中包含的钼铁转移和利用;固氮酶在哪些活性位和按什么模式结合N2,C2H2、CO等多种底物或抑制剂;以及其中涉及的电子和质子传递过程等许多问题,至今尚有待解决。本文将综述这些问题的研究进展和厦门大学固氮组最近五年来的相关研究工作。     

负载型水相膦铑配合物催化剂上丙烯氢甲酰化制了醛

用连续流动加压微反－色谱装置评价了负载型水溶性膦铑催化剂对丙烯氢甲酰化制了醛的反应活性，结果表明，催化剂活性与体系中水含量密切相关，适量的水可使催化剂活性明显提高，原位红外光谱考察结果显示，当催化剂吸附ＣＯ时在２０４０、２０１２、１９０１ｃｍ－１等处出现一系列可归属于可逆吸附ＣＯ物种的伸缩振动带；通入原料气丙烯／ＣＯ／Ｈ２时，很快可观测到～１７１４ｃｍ－１附近的醛基吸收峰．实验结果表明，水溶性膦铑配合物负载到固体表面后，在载体表面与体系中微量水形成液膜，于气／液膜（固）界面可能有利于丙烯氢甲酰化配位络合催化循环的进行．     

丙烯腈的等离子体聚合研究

本文研究丙烯腈的等离子体聚合过程。探讨了聚合规律、聚合物形态和性质与各反应条件的依赖关系。结果表明聚丙烯腈(PAN)的淀积速率明显地取决于单体分压和放电功率,较小的单体分压有利于形成均匀致密的薄膜;聚合时加入非聚合性气体(Ar)将改变PAN的淀积分布,并一定程度地改善膜的韧性;膜在不同材料基底上的附着力大小次序为金属(Pt、Cu、Ti)>半导体(Si、GaAs、GaP)>玻璃。IR光谱分析得出等离子体聚合的PAN结构比较复杂,具有较高的交联度。     

丙烯定向聚合高效负载型Ziegler-Natta催化剂的研究

反应法制备的丙烯聚合催化剂上残留的OR基不利于丙烯的定向聚合,OR基不仅有损于载体及催化剂的规整性,也可能妨碍给电子体对某些无规活性位的堵塞作用。催化剂中烷氧基含量与醇分子的大小、解醇方式等有较大关系,选用2-乙基己醇并在解醇及聚合体系中同时添加适量的酯可以显著减少催化剂中烷氧基的残留量,大为改善其定向性。通过IR、X-光粉末衍射及ESR实验,我们认为解醇过程中添加的酯主要是改善MgCl_2微晶的规整性,而聚合体系中添加的酯主要是起着堵塞催化剂上那些空间位阻小、定向性差的Cl~-的作用。     

化学模拟生物固氮——Ⅸ 铁钼辅基模型化合物的合成和性能表征

采用乙二醇基阴离子作为活插头(可通过水解除去的双配位螯形配位体),对前文提出的合成方法作了重要改进,以期所合成的铁钼辅基模型化合物中Mo~(Ⅳ(Ⅲ))第一配位界内两个不稳定的配位体处于相邻的位置,如厦门模型Ⅲ(或厦门模型Ⅱ)所要求。合成和重组活性评价结果,重组活性比使用乙腈等为活插头的提高2个数量级,化学催化活性和选择性接近于天然FeMo-co水平。     

化学模拟生物固氮——Ⅵ.铁钼辅基模型化合物的合成及其催化性能

本文讨论了先前我们提出的固氨酶活性中心骈联双座双立方烷原子簇结构模型的一些特征。根据这一模型。设计了铁钼辅基模型化合物的合成方案,合成了三系列的铁钼辅基模型化合物,其Mo、S~*、Fe之比如同这一模型所要求的,为1:～6:6～8。由氯化物系列和柠檬酸盐进行配位体交换而得到的柠檬酸盐系列中的两个样品,在KBH_4还原C_2H_2为C_2H_4的反应中具有很高的催化活性(按每个Mo计算,转变数为20～30分~(-1))和选择性(91～95％),接近天然的铁钼辅基的水平,并在与Av突变种UW_(45)重组后,按Shah和Brill的方法测定,显示出明显的固氮酶活性。     

含Si－H功能键聚硅氧烷／聚芳砜嵌段型高分子配体的合成与表征

利用酚羟基封端的聚砜和二氯封端、含Ｓｉ－Ｈ功能键的硅氧烷低聚体合成交替偶联嵌段共聚物。由于Ｓｉ－Ｈ键在碱性介质中不稳定，二氯封端的聚硅氢烷被选作嵌段基元．所得聚合物用ＩＲ、Ｈ￣１ＮＭＲ、ＧＰＣ和ＴＥＭ作了表征，结果表明嵌段合成是成功的．通过Ｓｉ－Ｈ键与烯键的加成反应在该共聚物的分子链上引入了碱性侧基而得到一系列嵌段型高分子配体．     

碳纳米管的催化合成、结构表征及应用研究

概述近10年来国内外在碳纳米管催化合成及其应用研究领域的发展动态,着重介绍本研究组在管径小而均匀碳纳米管的催化合成、结构性能表征、及其在作为新型催化剂载体材料及储氢等应用领域的研究进展。     

α-TiCl_3电子能级的晶体场分裂

本文采用点电荷加点偶极模型,对α-TiCl_3片状晶体和β-TiCl_3纤维状晶体的晶体场分裂参数分别进行了计算和粗估,并用所得的结果翻译了文献上所报导的一些漫反射光谱数据;同时也估计了熔盐中TiCl_6络离子和溶液中Ti(H_2O)_6~(+3)络离子的八面体场分裂参数,所得结果与实验值靠近.以上计算说明了配位体诱导偶频对晶体场分裂的重要性.最后对晶体场方法的实用意义和局限性进行了讨论.     

固氮酶铁钼辅因子模型化合物合成的研究——Ⅰ、光谱法研究合成方法的设计方案

本文讨论了以K_2MoS_4,FeCl_2,KOR(R=-CH_2CH_2OH或-CH_3)为基本原料,合成固氮酶铁钼辅因子(FeMo-co)模型物合成方案的设计依据。系统地考察这种体系的电子吸收光谱和激光拉曼光谱特征及其随时间的变化。实验结果支持了所提出合成方案的设计依据。