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1、Vol.33高等学校化学学报No.72012年7月摇摇摇摇摇摇CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES摇摇摇摇摇摇1370~13752,3鄄二氨基丙酸钴(域)配合物的可逆氧合性能张新村,岳摇凡,黄摇艳,付摇佩,程摇翔,王吉德(新疆大学化学化工学院,石油天然气精细化工教育部和自治区重点实验室,乌鲁木齐830046)摘要摇通过UV鄄Vis光谱和氧电极实验证明2,3鄄二氨基丙酸(DAPA)钴(域)配合物在水溶液中具有良好的吸氧性能和吸氧鄄放氧可逆性.根据配合物光谱随pH值变化的pH鄄A曲线可知,该配合物在pH值高于6郾5后发生氧合反应,在pH=7郾0~10
2、郾0范围内生成稳定的形态;在pH=8时用等摩尔比法及量气法对氧合配合物的组成比进行了测定,得出n(Co)颐n(DAPA)颐n(O)=1颐2颐1;在波长384nm和pH=7郾0条件下,利用UV鄄2Vis光谱考察了配合物在室温、水溶液中的吸氧鄄放氧反应动力学,结果表明,该配合物在85h内连续吸氧鄄放氧可逆循环150次后仍具有5%的氧合能力.关键词摇氧载体;2,3鄄二氨基丙酸;钴(域);氧合配合物中图分类号摇O614摇摇摇摇文献标识码摇A摇摇摇摇DOI:10.3969/j.issn.0251鄄0790.2012.07.002氧载体是指能与分子O可逆结合的物质,如生物体内的血红蛋白和肌红蛋
3、白等天然氧载体,在2生命体内对分子O的传递、贮存及生物氧化等具有极其重要的作用.研究氧载体对揭示生物体内氧2[1,2]气的传送和贮存具有重要意义.由于天然氧载体在生命体外失活较快,直接研究天然氧载体氧合作用的规律及机理等困难较多,因此常采用人工合成的金属配合物作为模型化合物来研究天然氧载体[3,4]的载氧、贮氧过程及载氧机理.设计和合成载氧活性更好、可逆载氧周期更长的配合物,对氧载体[5~7]的研究具有重要意义.[8]在已有的模型化合物中,常用的金属离子为Co(域),Fe(域),Cu(玉)和Mn(域)等,而配体常[9~13]为多胺、席夫碱、氨基酸和卟啉等.不少模型化合物在固态、低温
4、下或非水溶液中表现出良好的[9,14]吸氧可逆性,但在接近生物环境的水溶液体系中,已知的大多数模型化合物的氧合可逆性较差,目前只有组氨酸鄄Co配合物及其衍生物碘代组氨酸鄄Co在水溶液中具有良好的氧合可逆性的报[15~17]道.本实验小组经对比研究发现,组氨酸独特的配位结构在Co配合物的可逆氧合性质上起关键[18]作用,并采用电喷雾电离质谱对组氨酸钴配合物的吸氧过程及氧合形态进行了研究.本文通过UV鄄Vis光谱和氧电极实验考察了室温下2,3鄄二氨基丙酸(DAPA)的Co(域)配合物在水溶液中的可逆吸氧性,通过测定水溶液中配合物的组成比、配合物的可逆氧合周期及氧合寿命、配合物的吸氧量等
5、参数,初步推测了该配合物的氧合结构及载氧机理,为氧载体的模型化合物研究提供了新的可逆研究体系,为研究组氨酸独特的配位结构对Co配合物的可逆氧合性质的作用机理提供了实验依据.1摇实验部分1.1摇试剂与仪器2,3鄄二氨基丙酸盐酸盐(DAPA,CHNO·HCl)、四水合醋酸钴[Co(CHCOO)·4HO]、氢氧3822322化钠、盐酸、乙酸铵、邻苯二甲酸氢钾及硼酸等试剂均为市售分析纯.氮气(纯度为99郾9%),氧气(纯度为99郾9%).收稿日期:2011鄄12鄄26.基金项目:国家自然科学基金(批准号:20762009,20961010,21162027)资助.联系人简介:王吉德,男,教
6、授,博士生导师,主要从事配位化学研究.E鄄mail:awangjd@yahoo.com.cn摇No.7摇张新村等:2,3鄄二氨基丙酸钴(域)配合物的可逆氧合性能1371UV鄄2450型紫外鄄可见光谱仪(日本岛津公司);HI9146型便捷式溶氧仪(意大利哈纳公司);PHS鄄3C型pH计(上海盛磁公司);VERTEX70鄄RAMANII型红外光谱仪(德国Bruker公司),分辨率-14郾0cm,扫描100次,以水为背景,采用衰减全反射测量方式.1.2摇实验过程1.2.1摇DAPA鄄Co(域)配合物的吸氧可逆性能及动力学测试摇移取15郾0mL1mmol/L的DAPA水溶液于样品池中,在氮
7、气保护下加入0郾5mmol/LCo(域)溶液15郾0mL,用一定浓度NaOH溶液调节溶液pH值为7郾0,通过UV鄄Vis分光光度法在250~600nm波长范围内测定氮气气氛下配合物的吸收光谱,然后在氧气气氛下测定氧合配合物的吸收光谱.再依次向体系通入氮气和氧气,分别测定配合物的吸收光谱(实验装置如图1所示).预先分别Fig.1摇Equipmentofflowinjectionspectrophotome鄄测定DAPA溶液与Co(域)溶液的吸收光谱,绘制tryforte
