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系統識別號 U0002-1907201117324300
中文論文名稱 希夫式鹼配位基之鐵 (III) 錯合物的合成、結構、磁性及觸酶活性之研究
英文論文名稱 Synthesis , Structures , Magnetic properties and Catalase Activity of Iron(III) complexes with Schiff - base Ligands
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 99
學期 2
出版年 100
研究生中文姓名 陳杰妤
研究生英文姓名 Chieh-Yu Chen
學號 698160487
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2011-07-12
論文頁數 114頁
口試委員 指導教授-魏和祥
委員-王瑜
委員-簡玉成
委員-王伯昌
委員-魏和祥
委員-謝仁傑
中文關鍵字 希夫式鹼配位基  過氧化氫酶  鐵(III)錯合物 
英文關鍵字 Schiff - base Ligands  Catalase  Iron(III) complex 
學科別分類 學科別自然科學化學
中文摘要 本論文主要以水楊醛、胺類縮合反應合成具希夫式鹼配位基HL1~HL5,再和鐵離子反應,形成一系列的單核鐵(III) 錯合物(1)~(6)。
具希夫式鹼配位基之鐵(III) 錯合物:
(1) [Fe(HL1)Cl3]2
(2) [Fe(HL2)Cl3].CH3CN
(3) [Fe(HL3)Cl3].CH3CN
(4) [Fe(HL4)Cl3]2.CH3CN
(5) [Fe(HL5)Cl2(H2O)] Cl
(6) [Fe(HL4)Cl2(H2O)] Cl

L1: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)phenol
L2: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)-4-bromophenol
L3: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)-4-chlorophenol
L4: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)-4,6-dichlorophenol
L5: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)-4,6-dibromophenol

錯合物(1)~(6) 性質及其物性由X-ray單晶繞射儀、UV-Vis光譜、元素分析儀、電化學、電子順磁共振光譜及紅外線光譜方法來分析,並藉由SQUID變溫磁化率的測定,了解錯合物的中心金屬其磁性行為。再加入過氧化氫來了解錯合物是否有反應活性,並探討其酵素動力學。
英文摘要 A seiries of mononuclear iron(Ⅲ) complexes (1) ~ (6) with Schiff - base ligands HL1~HL5 were synthesized by 2-hydroxybenzaldehyde , amine , and iron(III) chloride.
Iron(Ⅲ) complexes with Schiff – base ligands were prepared:
(1) [Fe(HL1)Cl3]2
(2) [Fe(HL2)Cl3].CH3CN
(3) [Fe(HL3)Cl3].CH3CN
(4) [Fe(HL4)Cl3]2.CH3CN
(5) [Fe(HL5)Cl2(H2O)] Cl
(6) [Fe(HL4)Cl2(H2O)] Cl
L1: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)phenol
L2: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)-4-bromophenol
L3: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)-4-chlorophenol
L4: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)-4,6-dichlorophenol
L5: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)-4,6-dibromophenol

The physical properties of complexes (1) ~ (6) were measured by X-ray Single diffraction, UV-Vis spectroscopy, infrared spectra, element analyzer, electronchemical analysises , and electron spin resonance . Magnetic susceptibilities measurements and theoretical calculations were performed to understand magnetic behavior of these complexes. Then added hydrogen peroxide to understand activity and enzyme kinetics of the mononuclear iron(Ⅲ) complexes .
論文目次 目錄 Ⅰ
表目錄 III
圖目錄 V
第一章 緒論1
1-1 酵素 1
1-2 過氧化氫酶(Catalase 4
1-3 鐵過氧化氫酶(Catalase)催化過氧化氫的反應模式 10
1-4 酵素動力學- Michaelis-Menten方程式 14
1-5 研究動機與目的 17
第二章 實驗 18
2-1 藥品 18
2-2 物理性質測定與使用儀器 19
2-3 配位基的合成 21
2-4 鐵(III)錯合物的合成 26
2-5 鐵過氧化氫酶的反應性測量 29
第三章 結果與討論 30
3-1 一般性質 30
3-2 單晶結構解析 32
3-2-1 Complex (1) [Fe(HL1)Cl3]2 32
3-2-2 Complex (2) [Fe(HL2)Cl3].CH3CN 38
3-2-3 Complex (3) [Fe(HL3)Cl3].CH3CN 43
3-2-4 Complex (4) [Fe(HL4)Cl3]2.CH3CN 48
3-2-5 Complex (5) [Fe(HL5)Cl2(H2O)] Cl 54
3-2-6 Complex (6) [Fe(HL4)Cl2(H2O)] Cl 59
3-3 磁性 66
3-4 物理性質測定 81
3-4-1 UV-Visible spectra 81
3-4-2 Infrared spectra 83
3-4-3 Cyclic voltammetery 85
3-5 鐵(III)錯合物之活性及動力學討論 87
第四章 結論 108
第五章 參考文獻 110
附錄 IR圖譜 112

表目錄
表1-1-1 酵素的分類與反應形式 3
表3-1-1 錯合物代號與名稱 30
表3-1-2 元素分析 31
表3-1-3 紅外線吸收光譜 31
表3-2-1 Complex(1) [Fe(HL1)Cl3]2 晶體基本資料 34
表3-2-2 Complex(1) [Fe(HL1)Cl3]2之鍵長(Å)與鍵角(°) 36
表3-2-3 Complex(2) [Fe(HL2)Cl3].CH3CN晶體基本資料 40
表3-2-4 Complex(2) [Fe(HL2)Cl3].CH3CN之鍵長(Å)與鍵角(°)42
表3-2-5 Complex(3) [Fe(HL3)Cl3].CH3CN晶體基本資料 45
表3-2-6 Complex(3) [Fe(HL3)Cl3].CH3CN之鍵長(Å)與鍵角(°)47
表3-2-7 Complex(4) [Fe(HL4)Cl3]2.CH3CN晶體基本資料 50
表3-2-8 Complex(4) [Fe(HL4)Cl3]2.CH3CN之鍵長(Å)與鍵角(°)52
表3-2-9 Complex(5) [Fe(HL5)Cl2 (H2O)]Cl晶體基本資料 56
表3-2-10 Complex(5) [Fe(HL5)Cl2 (H2O)]Cl之鍵長(Å)與鍵角(°)58
表3-2-11 Complex(6) [Fe(HL4)Cl2 (H2O)]Cl晶體基本資料 61
表3-2-12 Complex(6) [Fe(HL4)Cl2 (H2O)]Cl之鍵長(Å)與鍵角(°)63
表3-2-13 錯合物Fe-O、F-Cl之鍵長(Å) 65
表3-4-1 錯合物 phenolate to Iron(Ⅲ) CT吸收值 82
表3-4-2 錯合物紅外線振動吸收光譜 84
表3-4-3 錯合物之氧化還原電位 86
表3-5-1 改變錯合物(1)濃度之初始速率 89
表3-5-2 錯合物(1):改變過氧化氫濃度之初始速率 89
表3-5-3 改變錯合物(2)濃度之初始速率 92
表3-5-4 錯合物(2):改變過氧化氫濃度之初始速率 92
表3-5-5 改變錯合物(3)濃度之初始速率 95
表3-5-6 錯合物(3):改變過氧化氫濃度之初始速率 95
表3-5-7 改變錯合物(4)濃度之初始速率 98
表3-5-8 錯合物(4):改變過氧化氫濃度之初始速率 98
表3-5-9 改變錯合物(5)濃度之初始速率 101
表3-5-10 錯合物(5):改變過氧化氫濃度之初始速率 101
表3-5-11 改變錯合物(6)濃度之初始速率 104
表3-5-12 錯合物(6):改變過氧化氫濃度之初始速率 104
表3-5-13 鐵(III)錯合物與H2O2之動力學反應k值 107

圖目錄
圖1-2-1 人類過氧化氫酶的四及結構 5
圖1-2-2 過氧化氫酶活性中心卟啉結構 6
圖1-2-3 過氧化氫酶血基質的周圍環境 6
圖1-3-1 Human Catalase 催化過氧化氫的反應機構 11
圖1-3-2 過氧化氫酶形成中間物的反應路徑 13
圖1-4-1 反應速率與受質濃度關係圖 14
圖1-4-2 Lineweaver-Burk圖 16
圖2-3-1 配位基HL1合成反應流程 21
圖2-3-2 配位基HL2合成反應流程 22
圖2-3-3 配位基HL3合成反應流程 23
圖2-3-4 配位基HL4合成反應流程 24
圖2-3-5 配位基HL5合成反應流程 25
圖2-4-1 Complex(1)~(4)合成圖 27
圖2-4-2 Complex(5)、(6)合成圖 28
圖3-2-1 Complex(1)晶體結構 35
圖3-2-2 Complex(1) 分子間作用示意圖 35
圖3-2-3 Complex(2) 去除溶劑分子之晶體結構 41
圖3-2-4 Complex(2) 分子間作用示意圖 41
圖3-2-5 Complex(3) 去除溶劑分子之晶體結構 46
圖3-2-6 Complex(3) 分子間作用示意圖 46
圖3-2-7 Complex(4) 去除溶劑分子之晶體結構 51
圖3-2-8 Complex(4) 分子間作用示意圖 51
圖3-2-9 Complex(5) 晶體結構 57
圖3-2-10 Complex(5) 分子間作用示意圖 57
圖3-2-11 Complex(6) 晶體結構 62
圖3-2-12 Complex(6) 分子間作用示意圖 62
圖3-3-1 Complex(1)莫耳磁化率與溫度乘積(χmT)對溫度(T)作圖70
圖3-3-2 Complex(2)莫耳磁化率與溫度乘積(χmT)對溫度(T)作圖72
圖3-3-3 Complex(3)莫耳磁化率與溫度乘積(χmT)對溫度(T)作圖74
圖3-3-4 Complex(4)莫耳磁化率與溫度乘積(χmT)對溫度(T)作圖76
圖3-3-5 Complex(5)莫耳磁化率與溫度乘積(χmT)對溫度(T)作圖78
圖3-3-6 Complex(6)莫耳磁化率與溫度乘積(χmT)對溫度(T)作圖80
圖3-4-1 錯合物 UV-Vis光譜圖 82
圖3-4-3 錯合物在乙腈溶液之CV圖 85
圖3-5-1 Complex(1)與H2O2反應產生的O2體積對時間作圖 90
圖3-5-2 Vi對不同Complex(1)濃度之作圖 90
圖3-5-3 Complex(1)與H2O2反應產生的O2體積對時間作圖 91
圖3-5-4 Complex(1):Vi對不同H2O2濃度之作圖 91
圖3-5-5 Complex(2)與H2O2反應產生的O2體積對時間作圖 93
圖3-5-6 Vi對不同Complex(2)濃度之作圖 93
圖3-5-7 Complex(2)與H2O2反應產生的O2體積對時間作圖 94
圖3-5-8 Complex(2):Vi對不同H2O2濃度之作圖 94
圖3-5-9 Complex(3)與H2O2反應產生的O2體積對時間作圖 96
圖3-5-10 Vi對不同Complex(3)濃度之作圖 96
圖3-5-11 Complex(3)與H2O2反應產生的O2體積對時間作圖 97
圖3-5-12 Complex(3):Vi對不同H2O2濃度之作圖 97
圖3-5-13 Complex(4)與H2O2反應產生的O2體積對時間作圖 99
圖3-5-14 Vi對不同Complex(4)濃度之作圖 99
圖3-5-15 Complex(4)與H2O2反應產生的O2體積對時間作圖 100
圖3-5-16 Complex(4):Vi對不同H2O2濃度之作圖 100
圖3-5-17 Complex(5)與H2O2反應產生的O2體積對時間作圖 102
圖3-5-18 Vi對不同Complex(5)濃度之作圖 102
圖3-5-19 Complex(5)與H2O2反應產生的O2體積對時間作圖 103
圖3-5-20 Complex(5):Vi對不同H2O2濃度之作圖 103
圖3-5-21 Complex(6)與H2O2反應產生的O2體積對時間作圖 105
圖3-5-22 Vi對不同Complex(6)濃度之作圖 105
圖3-5-23 Complex(6)與H2O2反應產生的O2體積對時間作圖 106
圖3-5-24 Complex(6):Vi對不同H2O2濃度之作圖 106
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