氧载体模拟化合物的制备,表征和载氧作用

氧载体模拟化合物的制备,表征和载氧作用

氧载体模拟化合物的制备、表征和载氧作用

安 娜 绍兴文理学院 化学化工学院 应用化学071

绍兴 312000

摘要：无机配合物双水杨醛乙二胺合钴(Ⅱ) [Co(Ⅱ)（Salen）] 具有可逆载氧

能力，是天然氧载体的模型化台物。通过电导率，红外光谱，紫外光谱对其结构进行表征，并通过模型化合物[Co(Ⅱ)（Salen）]的吸氧测量和放氧观察了解载氧作用机制。

关键词：合成，氧载体，[Co(Ⅱ)（Salen）]，载氧作用

引言

自然界许多生物体中都有含过渡金属离子的蛋白，例如：含铁的肌红蛋白， 血红蛋白，含铜的血青蛋白等．这些金属蛋白作为”天然氧裁体” 在一定条件下能够吸收或放出氧气，供给机体生命活动的需要。目前，对这些天然氧载体的研究已取得了较明显的进展．人们早已合成了一系列具有键合氧能力而结构又较为简单的化台物，即“模拟化合物“．用它来模拟天然氧载体进行研究。这些研究不仅对揭示天然氧载体本身性质， 而且对氧化催化剂的探索具有十分重要的意义．

研究分子氧配合物的本质， 从而有助于探明天然氧载体氧合作用的规律， 化学模拟天然氧载体的研究， 不仅有助于了解这些天然物的作用机理， 而且为人造血液的制造创造了条件。 此外，在合成氧载体的研究中，了解O2在这些模型物上的活化规律， 还有助于改进某些现有的工业氧化催化剂， 以及满足某些部门贮氧的需要，例如作为潜艇的贮氧剂等。由此可见， 合成及研究氧载体的模型化台物， 无论在理论研究或在实用上，都有十分重要的意义。例如双水杨醛乙二胺合钴[Co(Ⅱ)（Salen）]也同生物体的含金属的蛋白质相似，在一定条件下具有与氧可逆结合的能力。

氧载体模拟化合物的制备,表征和载氧作用

O

C = NH

CH2 -CH2

O

N = C

H

[Co(Ⅱ)（Salen）]

Co(Ⅱ)，至今已合成出许多具有可逆载氧性能的模型化合物。它们一般是Fe(I)，

Mn(Ⅱ)、I r(I)，Rb(I)等金属离子与氨、胺、氨基酸、肽、Scbiff碱、卟琳

等配体所形成的金属配合物。

OH

+

CHO

Co(CH3COO)2.4H2O

+

NH2CH2CH2NH2

O

O

CH3CH2OHN2 Δ

合成路线

本实验以[Co(Ⅱ)（Salen）]为例来观察配合物的吸氧和放氧作用，[Co(Ⅱ)（Salen）]配合物制备条件的不同可以有两种不同的固体形态存在，一种是棕褐色黏状物体（活性型）在室温下能迅速吸收氧气；另一种是暗红色（非活性型），在室温下稳定，不吸收氧气。

氧载体模拟化合物的制备,表征和载氧作用

非活性[Co(Ⅱ)（Salen）]配合物在某些溶剂中，能与溶剂配位而成活性型。在DMF溶剂生成的加合物[Co(Ⅱ) Salen]2(DMF)2O2是细颗粒状的暗棕色沉淀，不易过滤，宜用离心分离，加合物中Co和O的比例气体体积测量法测定。

正文：

1.实验部分 1.1仪器和试剂

雷磁DDS-307电导率仪，可见紫外分光光度计，TDL80-2B离心机 氮气钢瓶，量筒（100ml）, 氧气钢瓶，刻度移液管（2ml）

离心管2支，三颈瓶，恒压漏斗，冷凝管，烧杯，磁力搅拌器（DF-1012），支试管，三通旋塞，量气管，小试管。

水杨醛，醋酸钴，DMF,乙二胺，95%乙醇，氯仿均为分析纯

1.2 非活性[Co(Ⅱ)（Salen）]的制备

在装有冷凝管，恒压漏斗的250ml的三颈瓶加入80ml95%的乙醇，再注入1.6ml的水杨醛。在搅拌情况下，注入0.7ml的70%的乙二胺，让其反应7min，溶液中有亮黄色晶体。然后向三颈瓶中通入氮气，赶尽装置中的空气，再调节氮气流使速度稳定在每秒一个气泡，这时使冷却水进入冷凝管，并开始加热水浴温度保持在65℃。溶解1.9g醋酸钴与15ml热水中，溶液呈紫红色，15min后，三颈瓶中的固体全部溶解后，溶液呈亮黄色，用恒压漏斗将醋酸钴滴入三颈瓶中，刚开始无沉淀，之后有大量暗红色沉淀，搅拌下呈糊状，搅拌1h，移去水浴用冷水冷却反应瓶，再中止氮气流，过滤晶体，用5ml水洗涤三次，然后用5ml95%的乙醇洗涤，干燥，最后称重并计算产率。

氧载体模拟化合物的制备,表征和载氧作用

1.3 [Co(Ⅱ)（Salen）]的表征 1.3.1 测定溶液的电导率

配制甲醇溶液，浓度约为10-3mol.L-1, 1.3.2 测定配合物的红外光谱 1.3.3 测定配合物的紫外光谱

加入米粒大小的[Co(Ⅱ)（Salen）]，用氯仿稀释至颜色很浅，在紫外光谱仪上测量。

1.4 [Co(Ⅱ)（Salen）]的吸氧测定

先检查吸氧装置的气密性：打开三通旋塞，使试管只与量气管相通，把水准调节器下移一段距离，并固定在一个位置，如果量气管中的液面仅在开始时稍有下降，以后维持恒定，这表明装置不漏气，如果液面继续下降则表明装置漏气，则应检查调整好后在检查气密性，直至不漏气为止。

把5～8mlDMF放进支试管，小试管中准确称量0.05～0.1g [Co(Ⅱ)（Salen）]配合物，小心将其放入支试管，赶尽装置中空气，使整个装置充满氧气，关闭旋塞，停止通入氧气，调节水准调节器，使两液面在同一水平面上，读出量气管的读数，再小心倒转支试管使DMF进入小试管，并经常摇动支试管，溶液最后变成暗褐色，直到量气管中的液面不再变化为止，读出 …… 此处隐藏：3698字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……