探究类叶绿素结构金属卟啉的合成及对环己烯的催化氧化作用

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1、湖南大学硕士学位论文类叶绿素结构金属卟啉的合成及对环己烯的催化氧化作用姓名：刘小红申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：阳卫军201007硕：仁学位论文摘要金属卟啉配合物具有良好的电荷转移能力，能够模拟生物氧化酶的功能实现温和条件下分子氧的活化，并表现出很高的催化活性和选择性。开发高效、价廉的金属卟啉类仿生催化剂，研究金属卟啉结构因素与其催化氧化活性的关系，是金属卟啉仿生催化领域的一个重要研究方向。本论文从自然界广泛存在的天然卟啉化合物——叶绿素出发，根据已知的仿生催化剂的结构与性能的关系，以及叶绿素分子本身的结构特征与化学性质，对其分子结构进

2、行修饰和改造，合成出了6种类叶绿素结构的卟啉化合物：脱镁叶绿酸a、脱镁叶绿酸a甲酯、焦脱镁叶绿酸a、焦脱镁叶绿酸a甲酯、二氢卟吩e6二甲酯、原焦脱镁叶绿酸a甲酯。对其进行了结构表征，并深入分析了这些化合物的紫外．可见光谱和红外光谱的变化特征。合成出了这6种卟啉化合物的锰、铁配合物，并将其用作仿生催化剂，以环己烯为底物，研究了常压下在分子氧氧化剂体系中对环己烯的催化氧化性能。通过试验数据对比分析了共轭卟啉大环周围外侧的取代基、极性对这类金属卟啉催化氧化环己烯烃性能的影响。研究结果表明，叶绿素卟啉配体的极性越小越有利于环己烯催化氧化。叶’绿素酯化产物的

3、铁(锰)nt-啉对环己烯的氧化都具有优异的催化性能，环己烯的转化率和环己烯酮选择性都比非酯化产物的铁(锰)hi-啉高。对于相同的叶绿素卟啉配体来说，锰配合物比铁配合物的催化性能更优，对环己烯具有更高的转化率。锰、铁配合物对环己烯酮均具有较高的选择性。所合成的12种类叶绿素锰／铁配合物中，原焦脱镁叶绿酸a甲酯锰催化的环己烯转化率最高，是性能最佳的仿生催化剂。关键词：金属卟啉；叶绿素衍生物：结构修饰；空气；环己烯；催化氧化lI类叶绿素结构的金属卟啉的合成及对环己烯的催化氧化作用AbstractMetalloporphyrinscomplexhaveag

4、oodabilitytotransferelectrons．AsCytochromeP-450，metalloporphyrinsCanimprovetheactivityofoxygenandexhibithighercatalyticabilityandselectivityundermildconditions．Thedevelopmentofefficient,inexpensivemetalporphyrinbiomimeticcatalystsandtheresearchoftherelationshipbetweenmetallopo

5、rphyrinsstructuralfactorsanditscatalyticoxidationactivityisanimportantsubjectinthefieldofmetalporphyrinbiomimeticcatalysis．Accordingtotherelationshipbetweenthebiomimeticcatalystsstructureandtheircatalyticactivity,aswell嬲thestructurefeaturesofchlorophyllmoleculesandtheirchemica

6、lproperties，sixkindsofchlorophyllderivativessuchaspheophorbidea、methylpheophorbidea，pyropheophorbidea，methylpyropheophorbidea，chlorinee6dimethylesterandmethylprotopyropheophorbideaweresynthesizedbymodifyingofthechemicalstructureofchlorophyllawhichWasawidespreadnaturalporphyrin

7、s．Afterconfirmingthesecompoundsstructures，thechangecharacteristicsofUV二ⅥsandInfraredspectrabetweenthemwereanalyzedprofoundly．Sixkindsofiron(manganese)porphyrincomplexweresynthesizedandwereusedtocatalyzetheoxidationofcyclohexeneundertheconditionsofatmosphericatmosphere，whenmole

8、cularoxygenWasusedasthesourceofoxygen．Theinfluenceoftheoutsid