论文总字数：20431字

摘 要

酶作为生物大分子，在生物体内不可缺少，因为它具有催化活性，在温和的条件下它作为催化剂，可以催化各种生物化学反应。自然界中的很多酶不仅具有单核的金属活性中心，还具有双核或多核的金属活性中心。在酶催化作用中，活性中心具有极其重要的地位。科学家已有设计了、合成很多的配合物用来模拟天然酶的金属活性中心。这些活性中心的两个金属离子一般由至少一个内生的羧酸桥连接或一到两个O桥，OH桥，烷氧桥或者外生的水桥。结构不同就会影响酶的活性。以一些水解酶，岐化酶，氧化酶为例，它们都具备这些结构特征，酶活性却迥然不同。因此越来越多的科学家关注和研究不对称配体。

本文我们通过实验合成了两个新的不对称取代苯酚配体，分别为2-[N,N-二(2-吡啶甲基)胺甲基]-6-[(2-(N-吗啉基)-乙基)亚胺甲基]-4-甲基苯酚(HL^1A)以及2-[N,N-二(2-吡啶甲基)胺甲基]-6-[(2-(N-吗啉基)-乙基) 胺甲基]-4-甲基苯酚(HL^1B)。以对甲酚、N,N-二(2-吡啶甲基)胺、乙二胺等为主要原料，通过羟甲基化反应、羟基保护与脱保护、羟基氧化、羰基的亲核加成-消除反应、还原等一系列反应最终合成配体，在合成后，对这两个产物进行了红外以及核磁共振氢谱的表征。

关键词：合成 不对称取代苯酚 双核配合物

Synthesis of 2,4,6 - trisubstituted Phenol Compounds

Abstract

Enzyme as a biological macromolecule, indispensable in the body, because it has catalytic activity, under mild conditions as a catalyst, can catalyze a variety of biochemical reactions. Many enzymes in nature have a single core of the metal active center, but also has a dual-core or multi-core metal active center. In the enzyme catalysis, the active center has an extremely important position. Scientists have designed, synthesized a lot of complexes to simulate the natural activity of the natural enzyme center. The two metal ions in these active centers are typically bridged by at least one endogenous carboxylic acid bridge or one or two O bridges, an OH bridge, an alkoxy bridge, or an exogenous water bridge. Different structure will affect the enzyme activity. With some hydrolase, disproportionate, oxidase, for example, they have these structural features, enzyme activity is very different. So more and more scientists pay attention to and study asymmetric ligands.

In this article, we synthesized two novel asymmetric substituted phenol ligands, which were 2-[Bis(pyridin-2-ylmethyl)amino]methyl-6-[(2-morpholin-4-yl-ethylimino)

-methyl]-4-methylphenol (HL^1A) and 2-[Bis(pyridin-2-ylmethyl)amino]methyl-6-[2-(

morpholinyl)ethyl-aminomethyl]-4-methylphenol (HL^1B), ethylenediamine as the main raw material, through the methylation reaction, hydroxyl protection and off The results showed that the two products were characterized by IR and ¹H-NMR.

Key Words: Synthesis ; Asymmetric substituted phenol ; Binuclear complexes

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 引言 1

1.2 不对称配体用于模拟酶的研究 2

1.2.1 磷酸酯酶模拟物 2

1.2.2 酪氨酸酶模拟物 4

1.2.3 锰过氧化氢酶模拟物 5

1.2.4 超氧化物歧化酶模拟物 6

1.3 论文选题思路 6

第二章 吗啉取代苯酚配体的合成与表征 7

2.1 引言 7

2.2 实验部分 8

2.2.1 主要试剂与仪器 8

2.2.2 合成实验 8

第三章 结论与展望 13

3.1 红外光谱 13

3.2 ¹H NMR谱 14

3.3 结论 17

3.4 展望 17

参考文献 18

致 谢 22

第一章 文献综述

1.1 引言

酶作为生物大分子，在生物体内不可缺少，因为它具有催化活性^[1]，在温和的条件下它作为催化剂，可以催化各种生物化学反应。1987年美国生物化学家Cech^[2]发现一系列核糖核酸(RNA)不仅像过去所设想的那样仅被动地传递遗传信息，还起酶的作用。在地球上，少数的酶并非为蛋白质，绝大多数酶是由蛋白质组成的，本课题所研究的酶也是如此。酶与无机催化剂比较有五个相同点：1)两种催化剂在参与反应时都可以加快或降低化学反应的速率而反应前后两种物质的质量基本不变；2)都只催化已存在的化学反应；3)都可以加快化学反应速率，加速反映的进行从而缩短达到反应平衡的时间，但不改变平衡点；4)降低活化能，使化学反应速率加快。但是酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快；并且酶具有专一性：一种酶仅仅能催化一种或一类底物；还具有多样性：迄今为止已经发现的酶的种类，大约有4000多种。正因为酶具有高效的催化性能，才使越来越多的科学家对酶工程进行了更加深入的研究，才在酶工程上取得了良好的成果，才能在在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。但目前工业上直接利用酶制剂时还存在一些缺点，酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的并且酶易变性，会被高温、强酸、强碱等破坏，导致酶在应用时的成本增加。为了能让酶的特性得到广泛应用，近些年来科学界对酶模拟物进行了大量的研究。

酶作为蛋白质，其二级结构复杂且种类多变，致使酶的发展缓慢。所以酶活性中心的配位环境引起了越来越多的科学家的重视。自然界中的很多酶不仅具有单核的金属活性中心，还具有双核或多核的金属活性中心^[3-5]。对于具有双核的金属活性中心的金属酶，顾名思义，其活性中心必然会占据两个金属离子。但两个金属离子的配位环境往往不完全一致，这种不对称性在催化过程中有着重要的作用^[6]。在酶催化作用中，活性中心具有极其重要的地位，因此人们使用大量手段对其进行了大量的研究，例如光谱、磁性以及X-射线晶体衍射等。在这些手段的基础上，科学家已有设计了、合成很多的配合物用来模拟天然酶的金属活性中心^[7-8]。这些活性中心的两个金属离子一般由至少一个内生的羧酸桥连接或一到两个O桥，OH桥，烷氧桥或者外生的水桥。结构不同就会影响酶的活性。以一些水解酶，岐化酶，氧化酶为例，它们都具备这些结构特征，酶活性却迥然不同。与传统对称配体相比,这类化合物更具目的性。因此越来越多的科学家关注和研究不对称配体。近年来有了越来越多的相关的报道。

1.2 不对称配体用于模拟酶的研究

1.2.1 磷酸酯酶模拟物

磷酸酯酶是什么？它是一类可以促使正磷酸酯化合物水解的酶，也可以说是水解磷酸酯及多聚磷酸化合物的酶。它可以催化磷酸蛋白的磷酸酯键水解而去磷酸化。因此生物分子的模拟领域的科学家，对磷酸酯酶模型越来越感兴趣，从而对磷酸酯酶模型展开了深入的研究。磷酸酯酶是可以催化磷酯键水解，其中研究较多的金属磷酸酯酶是紫色酸式磷酸酯酶(Purple Acid Phosphatases, PAPs)和锌磷酸酯酶(Zinc Phosphoesterases)，这两种酶都是利用双核金属活性中心促进磷酸酯水解。

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