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钒辅基模拟SOD酶模型化合物的设计、合成、表征及构效关系研究

作　者: 尹宇新
导　师: 刘小兰
学　校: 天津师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 超氧自由基（O2-·） 超氧化物歧化酶(SOD) 钒 钒辅基模拟 量化计算 配体设计 模拟化合物 合成 表征 晶体结构 生物活性
分类号: O641.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要


钒是生命体重要的微量元素，最近十几年来，随着科学家对钒的生物作用的化学机理认识不断深入，钒化学越来越引起化学家和药学家的兴趣，使钒化学已经成为一个很活跃的领域。在研究组SOD模拟化学研究的基础上，本论文作了拓展研究的尝试。本文概述了微量元素钒在化学和生命领域中的研究进展。模拟SOD活性中心配位的微环境，合成了一系列以钒辅基为中心的SOD模拟化合物，对一些配体和配合物进行了波谱分析和晶体结构表征以及量子化学计算，测试了模拟物的生物活性。 1．叙述了微量元素钒的概况和生物学意义。 2．详细综述了以钒为中心的酶及其在生命科学领域的进展。 3．采用Fe-SOD活性中心模型，以钒辅基置换Fe辅基后的SOD活性中心作为计算模型，运用Gaussian98程序包，在LANL2DZ基组水平上进行了量子化学计算。 4．设计并合成了一系列含有咪唑基的配体，应用X-射线衍射方法测定了其中一种配体的晶体结构，并用Gaussian98程序包进行了量子化学计算。 5．合成了所设计配体与金属盐作用生成的单核钒金属配合物，并进行了C、H、N元素分析、红外谱图及紫外谱图的表征。 6．测定了二(2-苯并咪唑亚甲基)甲基胺和二(2-苯并咪唑亚甲基)苄基胺为配体的钒配合物，研究了它们的晶体结构，并进行了量子化学计算。 7．利用改进的邻苯三酚自氧化法测定了所合成配合物的生物活性，结果显示钒的模型配合物具有较好的活性，为拓展研究SOD模型化学奠定了基础，开阔了思路。

全文目录


中文摘要  3-4
英文摘要  4-7
第一章 微量元素钒的概况和生物学意义  7-15
  1.1 钒的概况  7-8
    1.1.1 金属钒单质的性质  7
    1.1.2 钒的溶液和体液化学  7-8
  1.2 钒的生物学意义  8-15
    1.2.1 钒的氧化还原性质  8-11
    1.2.2 钒酸根作为磷酸根的类似物对磷酸根参与的反应的干预  11-12
    1.2.3 钒酸根的配位性质  12-13
    1.2.4 钒氧离子的配位化学  13-15
第二章 钒蛋白酶及钒生命科学的研究进展  15-23
  2.1 钒蛋白酶  15-18
    2.1.1 钒铁传递蛋白酶  15-16
    2.1.2 钒过氧化酶  16
    2.1.3 钒固氮酶  16-18
  2.2 钒在生命科学领域的研究进展  18-23
    2.2.1 钒的吸收和代谢  18-19
    2.2.2 钒的生物学功能  19-23
第三章 钒模拟超氧化物歧化酶的活性中心计算  23-27
  3.1 选择计算区域  24
  3.2 量子化学计算  24
  3.3 结果与讨论  24-27
第四章 配体的设计、合成和结构解析  27-41
  4.1 配体的制备  27-29
    4.1.1 配体二(2-苯并咪唑亚甲基)胺的制备  27
    4.1.2 N-甲基，二(2-苯并咪唑亚甲基)胺的制备  27-28
    4.1.3 N-苄基，二(2-苯并咪唑亚甲基)胺的制备  28-29
  4.2 N-甲基，二(2-苯并咪唑亚甲基)胺晶体结构研究  29-35
    4.2.1 N-甲基，二(2-苯并咪唑亚甲基)胺结构解析  29-30
    4.2.2 结构的描述与讨论  30-35
  4.3 N-甲基，二(2-苯并咪唑亚甲基)胺的量子化学研究  35-41
    4.3.1 量子化学计算  35-36
    4.3.2 量子化学讨论  36-41
第五章 钒辅基模拟SOD模型化合物的合成、表征及活性测试  41-47
  5.1 配合物的合成与元素分析  41-43
    5.1.1 依文献法合成了以咪唑(苯并咪唑)为配体的单核配合物  41
    5.1.2 合成以N3为配体的单核配合物  41-42
    5.1.3 以N-甲基，二(2-苯并咪唑亚甲基)胺为配体的配合物  42
    5.1.4 以N-苄基，二(2-苯并咪唑亚甲基)胺为配体的配合物  42
    5.1.5 元素分析结果  42-43
  5.2 配合物的红外、紫外表征  43-44
    5.2.1 紫外光谱表征  43
    5.2.2 红外光谱表征  43-44
  5.3 配合物的活性研究  44-47
第六章 钒辅基SOD模拟物的晶体结构  47-79
  6.1 二(2-苯并咪唑亚甲基)甲基胺的氧钒(Ⅳ)配合物晶体结构  47-59
    6.1.1 衍射实验和结构解析  47-48
    6.1.2 结构的描述与讨论  48-56
    6.1.3 量子化学研究  56-59
  6.2 二(2-苯并咪唑亚甲基)苄基胺的氧钒(Ⅳ)配合物晶体结构  59-79
    6.2.1 衍射实验和结构解析  59-60
    6.2.2 结构的描述与讨论  60-69
    6.2.3 量子化学研究  69-79
参考文献  79-92
致谢  92

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 结构化学 > 络合物化学（配位化学）
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