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系統識別號 U0002-1707200716115800
中文論文名稱 銅錯合物的合成、結構、磁性與兒茶酚酶活性之研究
英文論文名稱 Synthesis, Structure, Magnetic Properties and Catecholase Activity of Cu(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 95
學期 2
出版年 96
研究生中文姓名 陳芝佑
研究生英文姓名 CHIH-Yu Chen
學號 693170481
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2007-07-16
論文頁數 108頁
口試委員 指導教授-魏和祥
委員-蘇展政
委員-王伯昌
中文關鍵字 銅(II)錯合物  多核銅(II)錯合物  結晶結構  磁性  兒茶酚酶活性 
英文關鍵字 Copper(II) Complexes  Polynuclear Copper(II) Complexes  Crystal Structures  Magnetic Properties  Catecholase Activity 
學科別分類 學科別自然科學化學
中文摘要 本篇論文以Schiff base方式合成一系列Salicyladimine(L1)及5-Bromosalicyladimine的配位基(L2),加入過氯酸銅以及第二架橋基3,5-Dimethylpyrazole、Glutaric acid、Benzoic acid與1,4-Cyclohexane dicarboxylic acid,合成雙重架橋雙核銅錯合物及四核銅錯合物。
內容分成二部分,第一部份是探討不同架橋基及分子結構對於銅錯合物磁性行為的影響;第二部分是討論兒茶酚酶反應活性影響。
四個錯合物(1)~(4)分別為:
(1)[Cu2(L1)(μ-C5H7N2)]•0.5H2O
(2)[Cu4(L1)(μ-C5H6O4) (H2O)]•0.5DMF
(3)[Cu2(L2)(μ-C7H5O2)]
(4)[Cu4(L2)(μ-C8H10O4) (DMF)2]•H2O
L1:【1,3-Bis(5-Bromosalicylideneamino)propan-2-ol】;
L2:【1,3-Bis(salicylideneamino)propan-2-ol】;
除單晶結構的解析,還分析錯合物之元素組成、紅外線光譜,SQUID變溫磁化率( 2 ~ 300K )等測定,來了解銅與銅間配位立體結構與磁性行為之關聯性。最後進行此系列金屬錯合物之兒茶酚酶反應活性及動力學之研究。
英文摘要 Syntheses, structures, magnetic properties and catecholase-like activity of two hetero-double bridged tetranuclear copper(II) complexes and two dinuclear copper(II) complexes have been investigated. Temperature dependence of magnetic susceptibility measurements show ferromagnetic interaction in complexes 2 and 4, and antiferromagnetic interaction in complexes 1 and 3.
These complexes are:
(1)[Cu2(L1)(μ-C5H7N2)]•0.5H2O
(2)[Cu4(L1)(μ-C5H6O4) (H2O)]•0.5DMF
(3)[Cu2(L2)(μ-C7H5O2)]
(4)[Cu4(L2)(μ-C8H10O4) (DMF)2]•H2O
L1:【1,3-Bis(5-Bromosalicylideneamino)propan-2-ol】;
L2:【1,3-Bis(salicylideneamino)propan-2-ol】;
These complexes have been characterized by single crystal X-ray diffractions, elemental analysis, and IR spectroscopy. Variable temperature (2~300K) magnetic susceptibilities were measured to understand magnetic behavior of these complexes. Finally, reaction kinetic study of copper(II) complexes for the catecholase activity was also investigated.
論文目次 目錄……………………………………………………I
表索引………………………………………………III
圖索引……………………………………………IV
第一章 緒論
1-1 簡介……………………………………………1
1-2 酶………………………………………………2
1-3 銅蛋白質簡介…………………………………5
1-4 兒茶酚酶活化作用……………………………7
1-5 酵素動力學-Michaelis-Menten方程式………12
1-6 雙核銅化合物的磁性行為…………………15
1-7 研究動機與目的………………………………26
第二章 實驗
2-1 試藥……………………………………………31
2-2 物理性質測定及使用儀器……………………32
2-3 錯合物之合成…………………………………34
2-4 兒茶酚酶模型銅錯合物反應性之測量………43

第三章 結果與討論
3-1 一般性質………………………………………44
3-2 紅外線光譜……………………………………46
3-3 晶體結構解析…………………………………47
3-4 磁性……………………………………………71
3-5 兒茶酚酶模擬反應之研究……………………82
第四章 結論……………………………………97
第五章 參考文獻…………………………………99
附錄 兒茶酚酶催化反應之UV-vis光譜圖…102


表索引
表1-2-1 酶的分類與反應形式…………………………………………4
表1-3-1 銅蛋白質的功能性……………………………………………6
表3-1-1 錯合物代號與名稱…………………………….......................45
表3-1-2 元素分析與分子量…………………………….......................45
表3-2 錯合物νC=N 紅外線吸收光譜…………………………………46
表3-3-1 Complex(1)的X-ray 結構解析的參數和結晶數據………….49
表3-3-2 Complex(1)之鍵長(Å)與鍵角(°)數據......................................52
表3-3-3 Complex(2)的X-ray 結構解析的參數和結晶數據………….55
表3-3-4 Complex(2)之鍵長(Å)與鍵角(°)數據.....................................58
表3-3-5 Complex(3)的X-ray 結構解析的參數和結晶數據.................61
表3-3-6 Complex(3)之鍵長(Å)與鍵角(°)數據......................................64
表3-3-7 Complex(4)的X-ray 結構解析的參數和結晶數據.................67
表3-3-8 Complex(4)之鍵長(Å)與鍵角(°)數據......................................70
表3-4-1 最佳適模結果所得到磁性數據……………………………...80
表3-4-2 磁交換耦合常數與Cu-O-Cu 角度及雙平面夾角數據……..81
表3-5-1 Cu-Cu 距離與Kobs 之關係........................................................95

圖索引
圖1-4-1 甲酚酶活化作用及兒茶酚酶活化作用示意圖.......................7
圖1-4-2 抑制型兒茶酚酶晶體與三級結構圖………………………...9
圖1-4-3 Fernandes 等人以醋酸根為第二架橋基之結構、
UV 吸收光譜圖及pH 值對Kobs 作圖.....................................11
圖1-5-1 反應速率與受質濃度關係圖...................................................12
圖1-5-2 Lineweaver-Burk圖....................................................................14
圖1-6-1 以Pyridine N-oxide 為架橋的雙核鹵化銅錯合物………….17
圖1-6-2 磁交換常數2 J 值與Cu-O-Cu 角度關係圖…………………18
圖1-6-3 Merz 及Haase 合成Alkoxo 架橋之雙核銅錯合物結構圖…..18
圖1-6-4 Thompson 等人合成Phenoxo 架橋之雙核銅錯合物結構…..19
圖1-6-5 磁交換常數-2 J 值與Cu-O-Cu 角度關係圖..............................19
圖1-6-6 各種架橋形式之Cu-O-Cu 角度與2J 值之關係.....................20
圖1-6-7 實驗室合成雙銅錯合物……………………………………...21
圖1-6-8 對稱分子軌域、不對稱分子軌域圖........................................21
圖 1-6-9 Charlot, M. F.以Hydroxo為單一架橋基合成雙核銅錯合物.23
圖1-6-10 Mazurek, W.等合成一系列雙重架橋雙核銅錯合物結構….23
圖1-6-11 μ-Alkoxo-μ-7-azaindolate 雙核銅屋頂型分子……………....25
圖1-6-12 μ-Alkoxo-μ-dicarboxylate 雙重架橋四核銅屋頂型分子…...25

圖1-7-1 配位基名稱與結構對照圖.......................................................27
圖1-7-2 第二架橋基名稱與結構對照圖……………………………...28
圖1-7-3-1 設計之錯合物結構圖(一) ....................................................29
圖1-7-3-2 設計之錯合物結構圖(二) ....................................................30
圖2-3-1 配位基名稱與結構對照圖.......................................................35
圖2-3-1-1 配位基L1、L2 合成流程圖..................................................36
圖2-3-2-1 Complex(1)、Complex(2)合成流程圖………………………39
圖2-3-2-2 Complex(3)、Complex(4)合成流程圖……………………..40
圖2-3-2-3 錯合物代號結構圖(一)………………………………….....41
圖2-3-2-4 錯合物代號結構圖(二)………………………………….....42
圖3-3-1 Complex(1)的ORTEP 及原子標號…………………………...50
圖3-3-2 Complex(1)的單位晶格堆積圖…………………………….....51
圖3-3-3 Complex(2)的ORTEP 及原子標號………………………......56
圖3-3-4 Complex(2)的單位晶格堆積圖…………………………….....57
圖3-3-5 Complex(3)的ORTEP 及原子標號……………………….......62
圖3-3-6 Complex(3)的單位晶格堆積圖…………………………….....63
圖3-3-7 Complex(4)的ORTEP 及原子標號…………………………...68
圖3-3-8 Complex(4)的單位晶格堆積圖……………………………….69
圖3-4-1 Complex(1)磁化率和溫度乘積(χmT)與溫度(T)之關係圖…...76

圖3-4-2 Complex(2)磁化率和溫度乘積(χmT)與溫度(T)之關係圖….76
圖3-4-3 Complex(3)磁化率和溫度乘積(χmT)與溫度(T)之關係圖….77
圖3-4-4 Complex(4)磁化率和溫度乘積(χmT)與溫度(T)之關係圖.....77
圖3-5-1 Fernandes 等人以醋酸根為第二架橋基之結構、
UV 吸收光譜圖及pH 值對Kobs 作圖.....................................83
圖3-5-2 Complex(1)溶於甲醇的UV-vis 光譜圖...................................87
圖3-5-3 Complex(2)溶於甲醇的UV-vis 光譜圖...................................88
圖3-5-4 Complex(3)溶於甲醇的UV-vis 光譜圖...................................88
圖3-5-5 Complex(4)溶於甲醇的UV-vis 光譜圖...................................89
圖3-5-6 Complex(1)溶液(未改變pH 值)與3,5-DTBC 溶液混合
每8 分鐘測量一次,共80 分鐘所測的UV-vis 光譜圖………89
圖3-5-7 Complex(2)溶液(未改變pH 值)與3,5-DTBC 溶液混合
每8 分鐘測量一次,共80 分鐘所測的UV-vis 光譜圖………90
圖3-5-8 Complex(3)溶液(未改變pH 值)與3,5-DTBC 溶液混合
每8 分鐘測量一次,共80 分鐘所測的UV-vis 光譜圖………90
圖3-5-9 Complex(4)溶液(未改變pH 值)與3,5-DTBC 溶液混合
每8 分鐘測量一次,共80 分鐘所測的UV-vis 光譜圖………91
圖3-5-10 Complex(1)溶液在pH 值9 時與3,5-DTBC 溶液混合
每8 分鐘測量一次,共80 分鐘所測的UV-vis 光譜圖………91

圖3-5-11 Complex(2)溶液在pH 值9 時與3,5-DTBC 溶液混合
每8 分鐘測量一次,共80 分鐘所測的UV-vis 光譜圖………92
圖3-5-12 Complex(3)溶液在pH 值9 時與3,5-DTBC 溶液混合
每8 分鐘測量一次,共80 分鐘所測的UV-vis 光譜圖………92
圖3-5-13 Complex(4)溶液在pH 值9 時與3,5-DTBC 溶液混合
每8 分鐘測量一次,共80 分鐘所測的UV-vis 光譜圖………93
圖3-5-14 Complex(1)在不同pH 值下的Kobs………………………......93
圖3-5-15 Complex(2)在不同pH 值下的Kobs………………………......94
圖3-5-16 Complex(3)在不同pH 值下的Kobs……………………….....94
圖3-5-17 Complex(4)在不同pH 值下的Kobs……………………….....95


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