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系統識別號 U0002-0707201017443800
中文論文名稱 銅(II)錯合物合成、構造、磁性及兒茶酚酶活性的研究
英文論文名稱 Synthesis, Structures, Magnetic Properties, and Catecholase-like Activities of Copper(II) Complexes
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學學系碩士班
系所名稱(英) Department of Chemistry
學年度 98
學期 2
出版年 99
研究生中文姓名 饒瑞峪
研究生英文姓名 Ruei-Yu Rao
電子信箱 balllau2000@yahoo.com.tw
學號 697160645
學位類別 碩士
語文別 中文
第二語文別 英文
口試日期 2010-06-28
論文頁數 112頁
口試委員 指導教授-魏和祥
委員-王伯昌
委員-王 瑜
中文關鍵字 磁性  兒茶酚酶活性反應 
英文關鍵字 Schiff base,copper(II) complexes  magnetic properties catecholase activity  X-ray structure 
學科別分類 學科別自然科學化學
中文摘要 本論文以Schiff base方式合成四種配位基L1~L4,以不同架橋基合成銅(II)錯合物,討論其化學結構、磁性行為與兒茶酚酶 (Catecholase) 催化活性之關係。內容分成二部分,第一部分是銅(II)錯合物之合成與磁性行為。第二部分是兒茶酚酶(Catecholase)催化活性之探討。
四個錯合物(1)~(4)分別為:
(1)[Cu2(L1)-(μ-O)].3H2O
(2)[(CuL2)3-(μ3-OH)](ClO4)2.H2O
(3)[Cu(L3)(CTZ)]2
(4)[Cu2(L4)4(K)].2H2O
L1: 2-(2-Hydroxyphenyl)-1,3-bis[2-(2-aminoethyl)imidazolidin-2-yl)phenoxy)acetic acid]imidazolidine
L2: (Z)-4-(2-(ethylamino)ethylamino)pent-3-en-2-one
L3: 2-((E)-(2-(dimethylamino)ethylimino)methyl)phenol
L4: 2-((E)-(2-(dimethylamino)ethylimino)methyl)-6-methoxyphenol

銅(II)錯合物其性質由X-ray單晶繞射儀、紅外線光譜、元素分析儀來了解銅與銅之間配位立體結構與磁性行為的關聯性,並在UV-Vis光譜來觀察其特定吸收,探討其化學結構和Cu-Cu之間距離對兒茶酚酶(Catecholase)催化活性的影響。
英文摘要 The present paper discussion binuclear copper(II) complexs containing chemical constitution, magnetic behavior and relations of The reactive activies of catecholase-like. The content divides into two parts.

Part I: binuclear copper (II) complexs synthesis and the magnetic behavior.
Part II: The reactive activies of catecholase-like.

(1)[Cu2(L1)-(μ-O)].3H2O
(2)[(CuL2)3-(μ3-OH)](ClO4)2.H2O
(3)[Cu(L3)(CTZ)]2
(4)[Cu2(L4)4(K)].2H2O
L1: 2-(2-Hydroxyphenyl)-1,3-bis[2-(2-aminoethyl)imidazolidin-2-yl)phenoxy)acetic acid]imidazolidine
L2: (Z)-4-(2-(ethylamino)ethylamino)pent-3-en-2-one
L3: 2-((E)-(2-(dimethylamino)ethylimino)methyl)phenol
L4: 2-((E)-(2-(dimethylamino)ethylimino)methyl)-6-methoxyphenol

copper (II) complexs thing its nature by the single-crystal X-ray diffraction , the infrared spectra, and the element analyzer to understand that between the Cu-Cu coordinate spatial structure and the magnetic behavior's relatedness, and observes its specific absorption in the UV-Vis spectra, discusses between its chemical constitution and Cu-Cu is away from to the catecholase catalytic activity influence.
論文目次 目錄
目錄………………………………………………………………I
圖目錄……………………………………………………………IV
表目錄……………………………………………………………VIII
第一章 緒論…………………………………………………1
1-1 簡介…………………………………………………1
1-2 酶……………………………………………………2
1-3 銅蛋白質介紹………………………………………4
1-4 兒茶酚酶生化反應及研究發展……………………7
1-5 雙核銅化合物的磁性行為…………………………17
1-6 研究動機……………………………………………21
第二章 實驗…………………………………………………22
2-1 藥品…………………………………………………22
2-2 物理性質測定與使用儀器…………………………24
2-3 錯合物的合成………………………………………25
2-3-1 配位基的合成………………………………25
2-3-2銅(II)錯合物的合成…………………………29
2-4 UV-Vis電子光譜的測量……………………………31
第三章 結果與討論…………………………………………32
3-1 一般性質……………………………………………32
3-2 紅外線光譜…………………………………………34
3-3 晶體結構解析………………………………………35
3-3-1 Complex (1) [Cu2(L1)-(μ-O)].3H2O………35

3-3-2 Complex (2) [(CuL2)3-(μ3-OH)](ClO4)2.H2O…40

3-3-3 Complex (3) [Cu(L3)(CTZ)]2…………………45

3-3-4 Complex (4) [Cu2(L4)4(K)].2H2O……………49
3-4 磁性………………………………………………………55
3-4-1 Complex (1) 磁性性質…………………………58
3-4-2 Complex (2) 磁性性質…………………………60
3-4-3 Complex (3) 磁性性質…………………………61
3-4-4 Complex (4) 磁性性質…………………………62
3-5 兒茶酚酶模擬反應的研究………………………………64
3-5-1 反應速率常數(kobs)……………………………65
3-5-2實驗方法……………………………………………67
3-5-3結果討論……………………………………………73
第四章 結論………………………………………………………80
第五章 參考文獻…………………………………………………82
附錄A 單晶原始資料表及鍵長(Å)與鍵角(°)…………………84
附錄B 兒茶酚酶催化反應之UV-vis光譜圖……………………105


圖目錄
圖1-3-1 銅蛋白之四種類型………………………………………5
圖1-4-1 兒茶酚酶的催化機制……………………………………7
圖1-4-2 科學家預測酪氨酸酶的催化機制………………………9
圖1-4-3 實驗室學長合成一系列氧架橋的雙核銅錯合物………10
圖1-4-4 Cu-Cu間距離與兒茶酚酶活性反應的關係………………11
圖1-4-5 Neves等人測其雙核銅(II)錯合物在不同pH下Kobs值…12
圖1-4-6 Neves等人預測生成3,5-DTBQ之反應機構………………12
圖1-4-7 co-worker以不同錯合物濃度及pH值下測其反應速率…13
圖1-4-8 Laura Gasque等人合成的四核銅(II)錯合物…………14
圖1-4-9 Geeta Hundal 等人設計之Schiff base配位基………15
圖1-4-10 Geeta Hundal等人合成的雙核銅(II)錯合物…………15
圖1-4-11 Geeta Hundal等人每兩分鐘測之錯合物溶液與3,5-DTBC混合反應UV-vis 光譜圖(溶劑為甲醇)……………………………16
圖1-5-1 磁交換常數 與 Cu-O-Cu 角度關係圖………………17
圖1-5-2 Thompson 等人合成 phenoxo 架橋之雙核銅錯合物結構…18
圖1-5-3 磁交換常數-2J值與Cu-O-Cu 角度關係圖…………19
圖1-5-4 各種氧架橋型式之Cu-O-Cu角度與2J之關係………19
圖2-3-1 配位基HL1合成反應流程……………………………25
圖2-3-2 配位基HL2合成反應流程……………………………26
圖2-3-3 配位基HL3合成反應流程……………………………27
圖2-3-4 配位基HL4合成反應流程……………………………28
圖3-3-1 Complex(1)的晶體結構圖…………………………38
圖3-3-2 Complex(2)的晶體結構圖…………………………42
圖3-3-3 Complex(3)的晶體結構圖…………………………47
圖3-3-4 Complex(4)的晶體結構圖…………………………51
圖3-4-1 Complex (1)磁化率和溫度乘積(χmT)與溫度(T)之關係圖…59
圖3-4-2 Complex (2)磁化率和溫度乘積(χmT)與溫度(T)之關係圖…60
圖3-4-3 Complex (3)磁化率和溫度乘積(χmT)與溫度(T)之關係圖…61
圖3-4-3 Complex (4)磁化率和溫度乘積(χmT)與溫度(T)之關係圖…63
圖3-5-1 酵素催化反應的進行模式圖………………………65
圖3-5-2 反應的Initial rate與[S]關係圖…………………66
圖3-5-3 Complex(1) 溶於甲醇的UV-vis光譜圖……………68
圖3-5-4 Complex(2) 溶於甲醇的UV-vis光譜圖……………68
圖3-5-5 Complex(3) 溶於甲醇的UV-vis光譜圖……………69
圖3-5-6 Complex(4) 溶於甲醇的UV-vis光譜圖……………69
圖3-5-7 Complex(1) 溶液與 3,5-DTBC溶液混合(未改變pH值)
共60分鐘所測的UV-vis光譜圖……………………………70
圖3-5-8 Complex(1) 溶液與 3,5-DTBC溶液混合(pH值為9.5)
共60分鐘所測的UV-vis光譜圖……………………………70
圖3-5-9 Complex(2) 溶液與 3,5-DTBC溶液混合(未改變pH值)
共60分鐘所測的UV-vis光譜圖……………………………71
圖3-5-10 Complex(2) 溶液與 3,5-DTBC溶液混合(pH值為9.0)
共60分鐘所測的UV-vis光譜圖……………………………71
圖3-5-11 Complex(4) 溶液與 3,5-DTBC溶液混合(pH值為10.0)
共60分鐘所測的UV-vis光譜圖……………………………72
圖3-5-12 Complex (1) 在不同pH值下的Kobs¬…………………75
圖3-5-13 Complex (2) 在不同pH值下的Kobs¬…………………76
圖3-5-14 Complex (3) 在不同pH值下的Kobs¬…………………76
圖3-5-15 Complex(1)預測反應機構圖…………………………78
圖3-5-16 Complex(2)預測反應機構圖…………………………79
圖3-5-17 Debasis Das等人預測反應機構圖…………………79


表目錄
表1-2-1 酶的分類與反應形式……………………………………3
表1-4-1 不同溶劑下錯合物與3,5-DTBC的反應速率……………14
表3-1-1 錯合物代號與名稱………………………………………33
表3-1-2 元素分析與分子量………………………………………33
表3-2 錯合物νC=N紅外線吸收光譜…………………………34
表3-3-1 [Cu2(L1)-(μ-O)].3H2O晶體基本資料………………37
表3-3-2 [Cu2(L1)-(μ-O)].3H2O 之鍵長(Å)與鍵角(°)……39
表3-3-3 [(CuL2)3-(μ3-OH)](ClO4)2.H2O晶體基本資料……41
表3-3-4 [(CuL2)3-(μ3-OH)](ClO4)2.H2O 之鍵長(Å)與鍵角(°)…43
表3-3-5 [Cu(L3)(CTZ)]2晶體基本資料…………………………46
表3-3-6 [Cu(L3)(CTZ)]2 之鍵長(Å)與鍵角(°)…………………48
表3-3-7 [Cu2(L4)4(K)].2H2O 晶體基本資料…………………50
表3-3-8 [Cu2(L4)4(K)].2H2O 之鍵長(Å)與鍵角(°)…………52
表3-5-1 Cu-Cu距離與Kobs的關係…………………………………74
表3-5-2 各錯合物改變pH值時Kobs的比較………………………78
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