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系統識別號 U0002-2401200816183400
中文論文名稱 鐵(III)錯合物之合成、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
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 96
學期 1
出版年 97
研究生中文姓名 吳昭賢
研究生英文姓名 Chao-Hsien Wu
學號 693170242
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2008-01-15
論文頁數 99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 磁性  觸酶  晶體結構 
英文關鍵字 Magnetic Properties  Catalase Activity  crystal structure 
學科別分類 學科別自然科學化學
中文摘要 本論文中,先以醛類和胺類反應合成Schiff-base配位基L1
~L4在和鐵離子反應,形成多核鐵(III)錯合物,分別為:

(1)[Fe(L1)(TBC)]

(2)[Fe2(L2)2(3,5-DTBC)2]

(3)[Fe4(L3)4]

(4)[Fe6(L4)4(3,5-DTBC)4Cl2]

其中L1 ︰2-((E)-(2-(2-aminoethylamino)ethylimino)methyl)-4-chlorophenol
L2 ︰(E)-2-((pyridin-2-yl)methyleneamino)-4,6-di-tert-butylphenol
L3 ︰N,N,-bis(salicylidene)ethane-1,2-diamine
L4 ︰((E)-2-((1H-imidazol-5-yl)methyleneamino)ethyl)-
ethane-1,2-diamine
TBC = Tetrabromocatechol
3,5-DTBC = 3,5-Di-tert-butyl-catechol

經由單晶結構的解析,錯合物之元素分析組成、紅外線光譜及
變溫磁化率(2-300K)等測定,探討其磁性行為,且與H2O2反應有
觸酶活性反應。
英文摘要 In this thesis, the preparations, crystal structures, magnetic properties and catalase activity of Iron(III)
complexes with substituted Schiff-base ligands(1)~(4)
are reported:

(1)[Fe(L1)(TBC)]

(2)[Fe2(L2)2(3,5-DTBC)2]

(3)[Fe4(L3)4]

(4)[Fe6(L4)4(3,5-DTBC)4Cl2]

where, L1 ︰2-((E)-(2-(2-aminoethylamino)ethylimino)methyl)-4-chlorophenol
L2 ︰(E)-2-((pyridin-2-yl)methyleneamino)-4,6-di-tert-butylphenol
L3 ︰N,N,-bis(salicylidene)ethane-1,2-diamine
L4 ︰((E)-2-((1H-imidazol-5-yl)methyleneamino)ethyl)-ethane-1,2-
diamine
TBC︰Tetrabromocatechol
3,5-DTBC︰3,5-Di-tert-butyl-catechol

These compounds have been characterized by elemental analysis, IR spectra, and variable temperature(2~300K) magnetic susceptibilities were measured to understand the magnetic behavior. These compounds exhibit catalase-like activity toward H2O2 disproportation.
論文目次 目錄
目錄………………………………………………………………………I
第一章 緒論
1-1 簡介…………………………………………………………1
1-2 酵素…………………………………………………………2
1-3 鐵之過氧化氫酶……………………………………………4
1-4 實驗目的……………………………………………………6


第二章 實驗
2-1 試藥…………………………………………………………7
2-2 鐵錯合物之合成……………………………………………8
2-2-1 配位基之合成…………………………………… 8
2-2-1 鐵錯合物之合成…………………………………11
2-3 物理性質測定及使用儀器……………………………… 13
2-4 類過氧化氫酶的反應…………………………………… 15


第三章 結果與討論
3-1 ㄧ般性質………………………………………………… 16
3-2 紅外線光譜……………………………………………… 18
3-3 晶體結構解析…………………………………………… 19
3-4 磁性……………………………………………………… 37
3-5 擬過氧化氫酶活性及其動力學討論…………………… 51
3-6 紫外光/可見光光譜………………………………………75


第四章 結論……………………………………………………… 81


第五章 參考文獻………………………………………………… 82


附錄A 晶體結構之鍵長及鍵角數據…………………………… 84
附錄B 擬過氧化氫酶活性實驗數據…………………………… 92
表目錄
表3-1-1 錯合物名稱與分子量17
表3-1-2 錯合物之元素分析17
表3-1-3 錯合物之顏色17
表3-2 錯合物之VC=N吸收光譜18
表3-3-1 Compound(1) X-ray 的單晶結構數據20
表3-3-2 Compound(1)主要之鍵長(A 。)及鍵角(°)數據22
表3-3-3 Compound(2) X-ray 的單晶結構數據24
表3-3-4 Compound(2)主要之鍵長(A 。)及鍵角(°)數據26
表3-3-5 Compound(3) X-ray 的單晶結構數據28
表3-3-6 Compound(3)主要之鍵長(A 。)及鍵角(°)數據30
表3-3-7 Compound(4) X-ray 的單晶結構數據33
表3-3-8 Compound(4)主要之鍵長(A 。)及鍵角(°)數據36
表3-4-1 錯合物最佳適模分析參數值45
表3-5-1 改變錯合物(1)濃度之初始速率54
表3-5-2 改變過氧化氫濃度之初始速率54
表3-5-3 改變錯合物(2)濃度之初始速率55
表3-5-4 改變過氧化氫濃度之初始速率55
表3-5-5 改變錯合物(3)濃度之初始速率56
表3-5-6 改變過氧化氫濃度之初始速率56
表3-5-7 改變錯合物(4)濃度之初始速率57
表3-5-8 改變過氧化氫濃度之初始速率57
表3-5-9 鐵(III)錯合物與H2O2 之動力學反應之k值58
表3-6-1 錯合物之UV/VIS 之吸收位置及吸收度(Abs)數據76
圖 目 錄
圖1-3-1鐵(III)錯合物與H2O2催化活性推測之反應機構 5
圖2-2-1配位基之結構圖 10
圖3-3-1 Compound(1)的晶體結構圖 21
圖3-3-2 Compound(2)的晶體結構圖 25
圖3-3-3 Compound(3)的晶體結構圖 29
圖3-3-4 Compound(4)的晶體結構圖 34
圖3-3-5 Compound(4)的核心構造圖 35
圖3-4-1以平面表示數種磁性行為的電子自旋方向 38
圖3-4-2 居里定律及居里-魏斯定律。θ > 0表示鐵磁性、θ < 0表示反鐵磁性、θ = 0表示順磁性 40
圖3-4-3 Compound (1)莫耳磁化率和溫度乘積(cmT)對溫度(T)之關係圖 46
圖3-4-4 Compound (2)莫耳磁化率和溫度乘積(cmT)對溫度(T)之關係圖 47
圖3-4-5 Compound (3)莫耳磁化率和溫度乘積(cmT)對溫度(T)之關係圖 48
圖3-4-6 Compound (4)莫耳磁化率和溫度乘積(cmT)對溫度(T)之關係圖 49
圖3-4-7 Compound(4)之磁化強度(M)對外加磁場(H)作圖 50
圖3-5-1改變錯合物(1)之濃度x10-4 (a)0.363 M( ) (b)0.726 M( ) (c) 1.089 M( ) (d) 1.452 M( ) 與H2O2 0.8901 M反應所產生的氧氣體積對時間作圖 59
圖3-5-2 Vi對不同錯合物(1)濃度之作圖 60
圖3-5-3改變H2O2之濃度(a)0.2388 M( ) (b)0.4663 M( ) (c)0.6832 M( ) (d)0.8901 M( ) 與錯合物x10-4 (1)0. 908 M反應所產生的氧氣體積對時間作圖 61
圖3-5-4錯合物(1):Vi對不同過氧化氫濃度之作圖 62
圖3-5-5改變錯合物(2)之濃度x10-4 (a)0.363 M( ) (b)0.726 M( ) (c) 1.089 M( ) (d) 1.452 M( ) 與H2O2 0.8901 M反應所產生的氧氣體積對時間作圖 63
圖3-5-6 Vi對不同錯合物(2)濃度之作圖 64
圖3-5-7改變H2O2之濃度(a)0.2388 M( ) (b)0.4663 M( )(c) 0.6832 M( ) (d)0.8901 M( ) 與錯合物x10-4 (2)0. 908 M 反應所產生的氧氣體積對時間作圖 65
圖3-5-8錯合物(2):Vi對不同過氧化氫濃度之作圖 66

圖3-5-9改變錯合物(3)之濃度x10-4 (a)0.363 M( ) (b)0.726 M( ) (c) 1.089 M( ) (d) 1.452 M( ) 與H2O2 0.8901 M反應所產生的氧氣體積對時間作圖 67
圖3-5-10 Vi對不同錯合物(3)濃度之作圖 68
圖3-5-11 改變H2O2之濃度(a)0.2388 M( )(b)0.4663 M( ) (c)0.6832 M( ) (d)0.8901 M( ) 與錯合物x10-4 (3)0. 908 M反應所產生的氧氣體積對時間作圖 69
圖3-5-12錯合物(3):Vi對不同過氧化氫濃度之作圖 70
圖3-5-13改變錯合物(4)之濃度x10-4 (a)0.363 M( )(b)0.726 M( ) (c) 1.089 M( ) (d) 1.452 M( ) 與H2O2 0.8901 M反應所產生的氧氣體積對時間作圖 71
圖3-5-14 Vi對不同錯合物(4)濃度之作圖 72
圖3-5-15改變H2O2之濃度(a)0.2388 M( ) (b)0.4663 M( ) (c)0.6832 M( ) (d)0.8901 M( ) 與錯合物x10-4 (4)0. 908 M反應所產生的氧氣體積對時間作圖 73
圖3-5-16錯合物(4):Vi對不同過氧化氫濃度之作圖 74
圖3-6-1錯合物(1)(1x10-5 M)之UV/VIS圖 77
圖3-6-2錯合物(2)(1x10-5 M)之UV/VIS圖 78
圖3-6-3錯合物(3)(1x10-5 M)之UV/VIS圖 79
圖3-6-3錯合物(4)(1x10-5 M)之UV/VIS圖 80
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