水溶性锰卟啉模拟酶体系快速混合停流谱研究

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卟啉及其衍生物的应用2

卟啉及其衍生物的应用2

卟啉及其衍生物的应用摘要:近年来,卟啉及卟啉衍生物在显色反应、分子识别、催化合成反应等领域中有很广泛的应用。

文章就卟啉及卟啉衍生物在分析化学、生命科学和化学合成方面的研究发展作一简要介绍,并提出卟啉化合物今后的发展方向。

关键词:卟啉;金属卟啉;应用卟啉和金属卟啉广泛存在于自然界和生命体中,为高熔点的深色固体,多数不溶于水和碱,但能溶于无机酸。

其溶液有荧光,对热非常稳定。

卟啉化合物在石油产品中主要是以钒卟啉存在。

在生命体系中,血红蛋白、细胞色素等生物分子的结构核心都是卟啉。

它们作为一类特殊的大环共轭芳香体系,在仿生学、药学、医学、催化、材料化学、配位化学、光谱学、电化学、分析化学、有机化学等领域有广阔的应用前景。

近年来这类化合物的性能以及应用引起了科学家的广泛关注。

尤其是金属卟啉,在发展检测气体的高选择性传感物质中是一类很有潜力的分子。

本文就卟啉在分析化学、生命科学、催化等领域的应用作一综述。

1 卟啉的性质及基本结构卟啉是在卟吩环上拥有取代基的一类大环化合物的总称,具有特殊的刚性兀电子离域结构。

卟啉的卟吩环基本上在一个平面上,因此它的性质比较稳定。

卟吩环高度共轭的体系极易受到吡咯环及次甲基的电子效应影响,从而表现为各不相同的电子光谱。

在卟啉大环中,四个氮原子构成了一定空间位置和配位能力的环境,可与金属形成稳定的金属卟啉配合物。

如果在卟啉环上改变取代基、调节4个氮原子的给电子能力,引入不同的中心金属离子或者改变不同亲核性的轴向配体,就会使卟啉和金属卟啉具有不同的性质,因而也具有不同的功能。

由于卟啉具有特殊的结构和功能,因而被应用在多方面。

2 卟啉的应用研究2.1在分析化学中的应用2.1.1测定痕量金属离子卟啉类显色剂能与多种金属离子形成配合物,其摩尔吸光系数一般可达105L/moL.cm。

因此卟啉作为显色剂,测定金属离子灵敏度很高,络合比固定,稳定性好,具有操作简便、测定快速等优点。

自1974年四苯基卟啉三磺酸被作为光度试剂测量铜以来,卟啉试剂被称为“超高灵敏度的显色剂”。

水溶性PEO—PPO—PEO包裹Fe3O4纳米微粒的可控制备

水溶性PEO—PPO—PEO包裹Fe3O4纳米微粒的可控制备

F e , 0 磁 性 纳 米 粒 子 是 一 种 重 要 的 尖 晶石 型
第 1 1 卷第 1 期 2 0 1 4年 2月
纳米; 0  ̄ - Y - - 工 艺
Na n o — p r o c e s s i n g T e c h n i q u e
V0 l _ 1 1 N o . 1 F e b r u a r y 2 0 1 4
CHENG We n- z he n g , S HAO Ho n g -q i n , W ANG Xi a n -h o n g ,
L I Mi n g - x u e , WU J u n — h u a , L I U Ho n g — l i n g
( C o l l e g e o f C h e mi s t r y a n d C h e m i c a l E n g i n e e r i n g ,H e n a n U n i v e r s i t y , K a i f e n g 4 7 5 0 0 4 , C h i n a )
第 1 期
2 0 1 4年 2月ห้องสมุดไป่ตู้
纳 米 科 技
Na n o s c i e n c e& Na n o t e c h n o l o g y
No. 1
F e b r u a r y 2 0 1 4
水溶性 P E O — P P O — P E O 包裹 F e 3 o 4 纳米微粒的可控制备
F e , 0 纳米微粒 ,并进行 了相 关的表征测试。从傅里叶变换红外光谱 ( F T I R )中可以看 出,共聚 物P E O — P P O — P E O 包裹在F e 0 4 纳米微粒表 面;透射 电镜 ( T E M )显示纳米颗粒分散性好 ,呈球形 ;

系列水溶性磺酸卟啉的制备、表征及催化性能

系列水溶性磺酸卟啉的制备、表征及催化性能

系 列水 溶 性 磺 酸 卟 啉 的 制 备 、 表 征 及 催 化 性 能
孙凯芳 , 蔡 诚, 侯 宗胜 , 王 颖, 任 奇志
( 上海交通大学化学化 工学院 , 上海 2 0 0 2 4 0 )
摘要
改进磺 化 路 线 制 备 了 5种 取 代 基 及 取 代 位 置 不 同 的 水 溶 性 磺 酸 卟 啉 ,利 用 氢 核 磁 共 振 波 谱

步探讨水溶性卟啉的结构对光催化性 能的影 响 , 本文 制备了多种 四苯基卟啉 , 通过改进磺 化条件
( 磺化剂、 相态 、 温度 、 时间) 制备了 5 种取代基及取代位置不同的水溶性磺 酸卟啉 , 通过氢核磁共振 波谱( H N MR ) 、 傅里叶变换红外光谱 ( F T I R ) 、 紫外一 可见吸收光谱 ( u V - V i s ) 、 质谱 ( M S ) 及荧光光谱 等 手段 对产 物进 行表 征及 性质 研究 , 将 其 用于 光催 化 氧化 1 , 5 一 萘 二 酚 的反 应 , 表 征 了催 化 主产 物 ,对 该反应进行了动力学研究 , 并讨论 了其催化机理.
并研 究其 应用 具有 重要 意义 ….
含酚废水是当今 常见的危害较大的工业废水之一 , 通过微 生物 、 光催化氧化 、电化学、F e n t o n试 剂等方法 1 1 - 1 5 3 可以对其催化氧化 , 其 中光催化氧化法具有较大的应用价值 , 新型清洁的光催化敏化剂 的开发是近年来的研究热点. 在可见光照射下 , 敏化剂生成 的单线态氧或含氧 自由基可将酚类 污染物 氧化降解为易于二次降解 的产物或生成有用的中间体¨ , 既处理 了废水 , 又利用 了产物. 水溶性磺酸 卟啉作为一种单线态氧光敏剂 l 】 ’ J , 对可见光有强吸收 , 在光催化氧化领域具有重要的应用价值¨ s , J . 本课题组近年来致力于水溶性 卟啉及酞菁的制备及性质研究 , 并将其用于催化饱 和烃羟化反应和 烯烃环氧化反应 及催化氧化 2 , 4 , 6 . 三氯苯酚【 2 及1 , 5 . 萘二酚 , 取得了较好 的催化效果 . 为 了进

卟啉与金属卟啉化合物_图文

卟啉与金属卟啉化合物_图文

命名与结构
相互关系
卟吩(porphine) 卟啉的骨架
中位碳或外环碳被取代
卟啉(porphyrin)
与金属离子结合
金属卟啉(metalloporphyrin)
命名与结构
3
5
7
4
6
2
8
外环碳
1 20
9 10
19 18
11
中位(meso)碳
12
16
14
17
15
13
IUPAC编号法
卟吩(porphq3
八乙基卟啉铂(PtOEP)与TPP相比具有更 高的光致发光量子效率,在利用单线态能量 同时还利用了三线态能量发光,使器件的内 量子效率理论上突破了25%的极限。将其掺 杂于PNP中可使发光效率达到29%。
(a)PtOE
吉林大学的研究小组也在这方面开展了 一些工作 ,他们把四苯基羰基钌掺杂Alq3以 及把四苯基卟啉铂(PtTPP)掺杂双(酚基吡啶) 铍(BePP2),利用主客体的能量转移获得了纯 红光器件。
A paradigm
2.在生物化学方面的应用
由于卟啉在生物体内起着及其重要的作 用,是血红素、细胞色素和叶绿素等生物大 分子的核心部分,故可以用作生物体内氧化 过程的模型,而其中以模拟单加氧酶P-450 、血红蛋白及肌红蛋白最引人注目。
关于模拟单加氧酶P-450
在具多转化底物能力的血红素蛋白中, 细 胞色素P-450意义重大, 它能催化各种有机物 和分子氧之间称之为混合功能氧化的化学反应 ,但由于它们的分子量巨大, 很难研究其催化 反应的详细机制。同时由于它们不稳定, 制备 很困难。由于铁卟啉配合物和P-450有类似的 结构性质, 人们利用它去对P-450进行模拟。 一种由咪唑的铁卟啉络合物和亚甲基丙烯酸共 价结合的模拟体系,如下所示:

抗体酶

抗体酶

1986年Schultz以对硝基苯酚磷酸胆碱酯(PNPPC) 作为相应的羧酸二酯的过渡态类似物。 诱导产生的抗体酶使水解反应速度加快12000倍。
抗体酶
抗体酶(Abzyme)或催化抗体(Catalytic antibody)是抗体的高度选择性和酶的高效 催化能力巧妙结合的产物。
本质上是一类具有催化活力的免疫球蛋
过渡态理论

过渡态理论认为,酶与底物的结合经历了一个 易于形成产物的过渡态,实际上是降低了反应 所需的活化能。
与反应过渡状态结合作用
在酶催化的反应中,与酶的活性中心形 成复合物的实际上是底物形成的过渡状 态, 酶与过渡状态的亲和力要大于酶与底物 或产物的亲和力。
抗体酶设想
1969年Jencks根据抗体结合抗原的高度 特异性,与天然酶结合底物的高度专一 性相类似的特性,在过渡态理论的基础 上首先提出设想:
10.1 模拟酶
11.1.1 模拟酶的概念
模拟酶又称人工酶或酶模型,是在分子 水平上模拟酶活性部位的形状、大小及其微 环境等结构特征,以及酶的作用机制和立体 化学的一门学科,是从分子水平上模拟生物 功能的一门边缘学科。
模拟酶是20世纪60年代发展起来的一个新的研 究领域,是仿生高分子的一个重要的内容。
–酶的作用机制:过渡态理论
–对简化的人工体系中识别、结合和催化的研究
• 超分子化学
– 主-客体化学:主体和客体在结合部位的空间及 电子排列的互补
– 超分子:该分子形成源于底物和受体的结合, 这种结合基于非共价键相互作用,当接受体与 络合离子或分子结合形成稳定的,具有稳定结 构和性质的实体,形成超分子 – 功能:分子识别、催化、选择性输出
白,在
其可变区赋予了酶的属性。 它是利用现代生物学与化学的理论与技术交叉研 究的成果,是抗体的高度选择性和酶的高效催化 能力巧妙结合的产物。

新型水溶性大环席夫碱锰(Ⅱ)配合物的合成及其模拟超氧化物歧化酶的活性研究

新型水溶性大环席夫碱锰(Ⅱ)配合物的合成及其模拟超氧化物歧化酶的活性研究
t i fS i t o OD. vy
K y o d : a r hbe c i ae ; n 1)cm o n ; coyl o p u d sn ei; i - ew rs wt e s l shfb ss M ( I o p u d marcci c m o n ; y t s m m o e h s
袁泽利 , 昊 庆, 杨兴变 , 胡庆红 , 钟永科 , 周旭 美, 张铭钦
( 遵义医学院 药学 院, 贵州 遵义 530 ) 603 摘要 : 合成 了一 系列新型水溶性大环席 夫碱 配体 (x x 2 4 及其锰 ( ) L, = - ) Ⅱ 配合物 ( nx , M L )其结构经 u ・i VVs , HN R I M 和元素分析表征。采用邻苯三酚 自氧化法测定 了 M L 的超 氧化 物歧 化酶 (O ) M ,R, S nx S D 活性 。结
2 1 年第 1 01 9卷 第 4期 , 4 4 9 4 6— 4
合 成 化 学
CMn o ra fSnh t e sr  ̄eJ un l y tei Chmi y o c t
Vo. 9,2 1 11 01 No 4,4 6 — 4 .席夫碱锰 ( 配合 物 的 Ⅱ) 合成及其模拟超氧化物歧化酶的活性研究
基金项 目: 贵州省科学技术基金资助项 目{ 黔科合 J 21123 字[00 22 }
作者简介 : 袁泽利 (9 7一) 男, 17 。 汉族 , 州遵 义人, 贵 副教 授, 主要 从事大 环化 合物 的合 成 及其 生物 活 性研 究。Em l z - - a: l l y
u n 0 2 1 6. on a 2 0 @ 2 c i
能透过细胞膜等缺点 , 限制 了其在临床中的应用。 为此 , 究 者 们 致 力 于用 化 学 方 法合 成 模 拟 研

金属卟啉在催化反应中的应用

金属卟啉在催化反应中的应用

金属卟啉在催化反应中的应用白发红;刘秀方;冯建营;金欣【摘要】金属卟啉化合物从结构和性能上都是细胞色素P-450单加氧酶的有效模拟物,综述了卟啉及金属卟啉类化合物作为催化剂在氧化反应、CO2环加成反应、胺化反应、烷基化反应等诸多反应中的应用,并对目前金属卟啉在催化反应中存在的主要问题以及未来的发展进行了总结.【期刊名称】《化工科技》【年(卷),期】2019(027)004【总页数】10页(P55-64)【关键词】金属卟啉;催化;氧化;CO2环加成【作者】白发红;刘秀方;冯建营;金欣【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】O643.36卟啉(Porphyrins,简称Por)及金属卟啉类化合物是一类具有共轭大环结构的芳香族杂环化合物。

卟啉和金属卟啉类化合物的母体结构均为卟吩,卟吩是由4个吡咯环通过亚甲基相连而成的具有平面共轭环状结构的大分子(1)(见图1)。

卟啉是卟吩环上的氢原子部分或全部被其他原子或者基团取代的同系物和衍生物的总称。

卟啉的中心具有一个空腔,里面的吡咯氮原子与金属络合后即成为金属卟啉(2)(见图1)。

图1 卟吩及金属卟啉化学结构卟啉及金属卟啉化合物广泛存在于动植物中,其中血红素、细胞色素P-450以及过氧化氢酶是金属铁卟啉化合物,叶绿素是金属镁卟啉化合物,维生素B12是金属钴卟啉化合物[1]。

金属卟啉具有与酶功能结构类似的单元结构,反应条件温和,在生物医学、生物仿生、分析化学、分子识别、材料化学等方面均有广泛的应用,均表现出良好的性能[2-3]。

其中,仿生催化作为一种绿色环保可持续的反应,在合成有机药物中间体等物质中得到广泛应用[4]。

作者较全面地综述了近年来国内外报道的金属卟啉在催化反应中应用的研究成果。

1 氧化反应在有机化合物中,C—H通常在常规有机转化中呈惰性。

模拟酶

模拟酶
O

于催化双疏水部位酯底物11
O
NO2

2+ 的水解反应。底物11被两个CD包结后,配位于桥基的Cu 正好处于底物酯基的附近,有利于OH-对酯基的进攻,因而 显著地加速了水解反应。其催化速率比无催化剂时提高 2.2×10 5 倍。
退出

谷胱甘肽过氧化物酶(GPX,EC1.11.9)为含硒酶,是 生物体内重要的抗氧化物酶,能有效消除体内的自由 基,同超氧化歧化酶和过氧化氢酶共同作用,防止脂 质过氧化。因而在治疗和预防克山病、心血管病、肿 瘤等疾病具有明显效果。但是,此酶的来源有限、稳 定性差,以及分子质量大等缺点,限制了它的实际应 用,因此,人们把注意力集中在对此酶的工人模拟上。 为克服以往GPX模拟物如PZ51无底物结合部位的缺点, 罗贵民等利用环糊精为底物结合部位,硒为催化基团, 制备出双硒桥联环糊精(12)。

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1980年报道了第一个人工转氨酶6。在它的存在下, 苯并咪唑基酮酸转氨基速度比吡哆胺单独存在时快200 倍,而且表现出良好的底物选择性。CD空腔能稳定结 合类似亚胺中间体的过渡态是提高催化速度的关键。 由于β-CD本身具有手性,可以预料产物氨基酸也应该 具有光学活性,事实上,产物中D、L异构体的含量确 实不同,说明该人工酶有一定的立体选择性。 6的不足之处在于它不具备催化基团。Tabushi等将催 化基团氨基引入CD得到模拟酶7。乙二胺的引入不仅 使反应加速2000倍以上,还为氨基酸的形成造就了一 个极强的手性环境。靠近乙二胺一面的质子转移受到 抑制,从而表现出很好的立体选择性。


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图5.2 4和5催化环状磷酸二酯的水解反应

(3)转氨酶的模拟 磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是许多涉及氨基酸的酶促转 化的辅酶,其中最重要的是转氨酶催化的酮酸与氨基 酸之间的相互转化。吡哆醛(胺)本身也能实现转氨 作用,但由于辅酶本身无底物结合部位,反应速度远 不如酶存在时快。显然,有效的转氨酶模型除了具有 辅酶体系外,还应有特定的结合部位,这种结合部位 能够选择性地与底物形成复合物。

超分子化学技术及其应用进展[1]

超分子化学技术及其应用进展[1]

超分子化学技术及其应用进展20世纪80年代末, 诺贝尔化学奖获得者J.M.Lehn 创造性地提出了超分子化学的概念,它的提出使化学从分子层次扩展到超分子层次,这种分子间相互作用形成的超分子组装体,带给人们许多认识上的飞跃,认识到分子已不再是保持物性的最小单位。

功能的最小基本单位不是分子而是超分子,功能产生于超分子组装体之中,这种认识带来了飞跃。

据估计,现在已有40 %的化学家要用超分子的知识来解决所面临的科学问题,超分子科学已成为21世纪新思想、新概念和高技术的一个主要源头[1]。

所谓超分子化学[2],是基于分子间的弱相互作用(或称次级键) 而形成复杂而有序且有特定功能分子聚集体的化学。

不同于基于原子构建分子的传统分子化学,超分子化学是分子以上层次的化学,它主要研究两个或多个分子通过分子之间的非共价键弱相互作用,如氢键、范德华力、偶极/ 偶极相互作用、亲水/ 疏水相互作用以及它们之间的协同作用而生成的分子聚集体的结构与功能。

一、超分子化合物的分类[3]1.1杂多酸类超分子化合物杂多酸是一类金属一氧簇合物,一般呈笼型结构,是一类优良的受体分子,它可以与无机分子、离子等底物结合形成超分子化合物。

作为一类新型电、磁、非线性光学材料极具开发价值,有关新型Keg-gin和Dawson 型结构的多酸超分子化合物的合成及功能开发日益受到研究者的关注。

1.2 多胺类超分子化合物由于二氧四胺体系可有效地稳定如Cu ( Ⅱ) 和Ni ( Ⅱ) 等过渡金属离子的高价氧化态,若二氧四胺与荧光基团相连,则光敏物质荧光的猝灭或增强就与相连的二氧四胺配合物与光敏物质间是否发生电子转移密切相关,即通过金属离子可以调节荧光的猝灭或开启,起到光开关的作用。

大环冠醚由于其自组装性能及分子识别能力而引起人们广泛的重视。

近来,冠醚又成为在超分子体系中用于建构主体分子的一种重要的建造单元。

李晖等利用了冠醚分子的分子识别能力及蒽醌分子的光敏性,设计合成了一种新的氮杂冠醚取代蒽醌分子,并以该分子作为主体分子,以稀土离子作为客体构成超分子体系,并研究了超分子体系内的能量转移过程。

2016年立项北京大学本科生科研训练通过中期审核项目名

2016年立项北京大学本科生科研训练通过中期审核项目名

Grijs 毛玉刚基金 钟夏校际科研基金 钟夏校际科研基金 䇹政基金 䇹政基金 䇹政基金 1400011370 1400011328 1400011344 1400011365 1400011428 1400011603 朱哲毅 胡泽远 魏世源 李瑞鹏 娄 媛 男 男 男 男 女 女 物理 物理 物理 物理 物理 物理 林熙 胡永云 肖立新 方哲宇 李方廷 Richar
冒亚军 鲁向阳 高 张 贾 张 原 焱 爽 焱
胡永云 刘玉鑫 王 刘 然 峰
吴孝松
究 1400017702 校长基金 1400017698 1400017629 校长基金 校长基金 校长基金 国家创新训练项目 1400061306 1400061308 1400011380 1400011711 刘 洲 男 男 男 男 男 男 男 元培 元培 元培 物理 物理 物理 化学 王 乔 健 宾 拓扑超导体的实验探索 激光核物理数值模拟探索研究 基于空间冷原子的物理与技术研究 二维碘化铅与石墨烯的外延和光电响应及其 在柔性透明基底上的应用 新型稳定自由基的合成 基于分子电子学的单分子动力学检测 缺电子型稠环芳烃二酰亚胺及其衍生物的合 成及性质研究 针对甲烷干气重整反应的双金属催化体系理 论研究 基于钨钴合金催化剂的单壁碳纳米管手性可 控生长 meso 位羧基修饰卟啉在敏化稀土离子近红外 发光中的应用 红外荧光蛋白的动力学模拟 Spirochensilide A 的全合成研究 基于 Cu(I)X 无机空穴传输材料的钙钛矿太阳 能电池 甲壳型液晶聚炔的合成、相结构及其“手性 对称破缺”研究 基于自由基的对于有机物中电荷转移过程的 研究 具有精确三维空间朝向的杂多臂星型高分子 的合成和组装研究 光伏材料的组装和结晶研究 铑掺杂的铂基双金属纳米催化剂形貌调控与 电催化活性探究 高对称性单分子磁体研究 基于八碘基 POSS 的超分子笼型聚合物的合成 及组装研究 天然产物 Daphniglaucin C 的全合成研究 纯有机小分子高效室温磷光材料的合成与表 征 利用非天然核酸对细菌 RNA 进行代谢标记 鼠源胚胎干细胞中 RNA 结合蛋白 PUMI 的糖基 化修饰及功能研究 PEG 标记法检测细胞全蛋白组 O-GlcNAc 修饰 杨金波 新型永磁材料研究

近五年科研项目

近五年科研项目
45.3
任建兴
燃煤电厂湿法脱硫石膏雨的成因与治理的研究
华能国际电力股份有限公司上海石洞口第一发电厂
35
石奇光
300MW机组热力系统改进提效技术研究
华能国际电力股份有限公司井冈山电厂
30
石奇光
能源审计多维分析技术研究与应用
华能集团太仓发电有限责任公司
30
王渡
660MW高效超超临界机组运行管理研究成果报告编制
程智海
平顶山姚孟发电有限责任公司制粉系统在线状态监控技术研究
中电华创电力技术研究有限公司
58
任建兴
燃煤发电厂PM2.5排放控制分析与电袋除尘技术的研究
上海电力建设修造厂
50
任建兴
《火电厂热力设备运行与安装》专业建设
上海电力工业学校
47
任建兴
基于数字化图像处理技术的电站锅炉材料安全性分析系统研发
上海市特种设备监督检验技术研究院
上海市自然科学基金
20
吴江
石墨烯负载硫掺杂铋基光催化剂制备及其脱汞机理研究
上海市自然科学基金
20
张涛
光伏-太阳能环路热管/热泵复合系统运行控制优化
上海市科委扬帆计划
20
李庆伟
面向低NOx燃烧优化的粒子群算法改进研究
上海市科委扬帆计划
20
吴江
IGCC粗煤气脱硫关键技术的研究
上海市科委
80
任建兴
大容量发电机组高效安全运行关键技术的研究
定远县瑞安天然气技术服务有限公司
40
杨涌文
基于四联供的分布式能源中心技术集成及应用
上海国际旅游度假区新能源有限公司
20
刘青荣
青岛市公共建筑能耗统计

人工模拟酶技术的研究与应用_邢锦娟

人工模拟酶技术的研究与应用_邢锦娟

第29卷第2期 辽宁工业大学学报(自然科学版) V ol.29, No.22009年 4 月 Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition) Apr.2009收稿日期:2008-12-12作者简介:邢锦娟(1980-),女,山西原平人,助理实验师。

人工模拟酶技术的研究与应用邢锦娟,刘 琳(渤海大学 应用化学省级重点实验室,辽宁 锦州 121003)摘 要:人工模拟酶是为了顺应克服传统酶对热敏感、稳定性差、来源有限以及催化条件局限性等缺点的需要,而研制和开发的一种新型催化剂。

简要地概述模拟酶研究的理论基础,并分别从小分子仿酶体系,大分子仿酶体系,以及当今的研究热点抗体酶等几个方面对人工模拟酶模型的研究进展作了简要介绍。

关键词:模拟酶;主-客体化学;超分子化学理论;分子印迹;催化抗体中图分类号:O621.25 文献标识码:A 文章编号:1674-3261(2009)02-0125-04Research and Application of Artificial Enzyme TechnologyXING Jin-juan ,LIU Lin(Provincial Key Laboratory for Applied Chemistry, Bohai University, Jinzhou 121003, China )Key words: enzyme; main-object chemistry; supramolecular chemistry; molecular imprinting;catalytic antibodiesAbstract: Artificial enzyme was a new type of catalyst developed and researched, which overcame the shortcomings such as the traditional heat-sensitive, poor stability, the limited sources, as well as the limitations of the conditions. Theoretical basis in research was briefly outlined, respectively from the aspects of small molecules, large molecules like-enzyme system, as well as the present burning points in antibody enzyme research, the research progress of artificial enzyme model was briefly described.酶是自然界经过长期进化而产生的一种生物催化剂,它具有催化效率高、作用专一性强和反应条件温和等显著特点。

基于微流控的植物根部-微生物相互作用研究进展

基于微流控的植物根部-微生物相互作用研究进展

基于微流控的植物根部-微生物相互作用研究进展陈登博1,付玉明1,2∗,冯佳界1,2(1.北京航空航天大学生物与医学工程学院,北京100191;2.北京航空航天大学空天生物技术与医学工程国际联合研究中心,北京100191)摘要:基于微流控技术研究空间环境下植物的根-菌互作,有利于揭示植物-微生物稳态对空间环境效应的响应与适应机制㊂介绍了微流控技术中关于根-菌互作的成像技术,重点阐述了微流控技术针对不同栽培基质的成像以及对根际化学环境的操控/采样功能的优势,分析了芯片技术针对不同根系形态需求的研究,并对微流控技术在空间环境根-菌互作研究中的应用进行展望㊂关键词:微流控芯片;植物-微生物相互作用;根部生理学;空间生命保障中图分类号:Q948.12㊀文献标识码:A㊀文章编号:1674-5825(2022)06-0845-08收稿日期:2022-04-24;修回日期:2022-09-19基金项目:国家自然科学基金(31870852)第一作者:陈登博,男,硕士研究生,研究方向为空间生命保障技术与纳米生物技术㊂E-mail:chendengbo@∗通讯作者:付玉明,男,博士,副教授,研究方向为航天居室环境-微生物组-人体健康轴研究㊂E-mail:fuyuming@Research Progress of Microfluidics-based Plant-Microbe InteractionCHEN Dengbo 1,FU Yuming1,2∗,FENG Jiajie 1,2(1.School of Biological Science and Medical Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China;2.International Joint Research Center of Aerospace Biotechnology &Medical Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China)Abstract :The study of plant-microbe interactions in space environment based on microfluidic tech-nology is conducive to revealing the response and adaptation mechanism of plant-microbe homeostasis to the space environment.In this paper,the imaging technology of root-bacteria interaction in mi-crofluidic technology was introduced,the advantages of microfluidic technology for imaging different cultivation substrates and manipulating /sampling the rhizosphere chemical environment were dis-cussed,and the researches of microfluidic technology for different root morphological requirements were analyzed.In addition,the application of microfluidic technology in the study of root-bacteria interaction in space environment was prospected.Key words :microfluidic chip;plant-microbe interaction;root physiology;space life support1㊀引言㊀㊀植物栽培是地面和受控生态生命保障系统的重要组成部分㊂植物的根系有固定植株㊁吸收水分和养分等重要功能,根际微生物在植物根表或近根部位生长繁殖,是植物微生物组的重要组成部分㊂植物脱落物或分泌物可到达根际微区,在根系周围形成丰富而复杂的化学环境[1],是植物在长期进化过程中形成的一种适应外界环境变化的重要机制[2]㊂这些植物脱落物或分泌物为微生物提供营养,以此构建和调节根际微生物菌群[3];另一方面,根际微生物也会深度参与调解植物生理活动[4-5]㊂因此,植物与微生物的根际相互作用(简称根-菌互作)是植物学和微生物学第28卷㊀第6期2022年㊀12月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀载㊀人㊀航㊀天Manned Spaceflight㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Vol.28㊀No.6Dec.2022研究的热点问题㊂传统的根-菌互作研究所用的栽培方式难以实时营造对根际研究所需化学环境,且由于需要将植物根部取出进行采样和成像观察,使得采样和成像不具有实时性(时间分辨率较低),难以复现动态的互作过程㊂并且根毛可增加根表面积,为根部探索更大空间,在根生理学研究中具有重要地位,但却因为尺度过小而难以采样和成像等㊂因此,根-菌相互作用的实时化㊁可视化和操控性研究是一项新的挑战㊂近年来,控制小体积流体的微流控芯片技术(或称为芯片实验室)为生物学研究的实时化和可视化提供了新方法,在根-菌互作研究中展现出巨大潜力㊂微流控技术在根-菌互作研究中具有三大优势:①透明的芯片可实现根-菌互作的实时成像;②可实现对根际环境的多次采样;③可对根际化学环境实现准确操控,以研究化学环境对互作的影响㊂目前最广泛采用的芯片构建流程及材料为:按照所需的芯片设计图纸,以光刻机制作与其互补的光刻胶材质或3D打印制作塑料材质的模板(Template/mold),以聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)浇注到模板上成型后剥离,再以等离子体氧化PDMS的需封装面(即有芯片通道的面)以活化其表面基团,最后放置玻璃片至封装面上键合以完成封装[6]㊂相对于二氧化硅㊁热固性塑料㊁热塑性塑料等其他可选的芯片材质,PDMS的价格低廉㊁偏软质㊁制作模板后可快速批量浇注制取等优势,使其成为主流芯片制作流程中常用材料[6]㊂等离子体氧化封装方式是不可逆的,即封装后很难将PDMS从玻璃片上拆卸;若实验有拆卸需求,可考虑可逆的封装方式,直接在室温下依赖PDMS和玻璃片间的范德华力封装,但这样封装不严密,在外力和内压下容易因意外拆卸开[7]㊂高等植物可以再生氧气㊁食物和水,是生物再生生命保障系统(Bioregenerative Life Support Sys-tem,BLSS)的功能核心[8]㊂而空间特殊环境(微重力㊁辐射㊁磁场㊁密闭㊁微生物多样性受限等)对根-菌互作的影响尚不明晰,前期搭载实验表明植物对微生物病害的敏感性可能增加[9]㊂而微流控技术体积小㊁性价比高,对于空间研究也独具优势㊂本文综述了基于微流控的植物根部发育和根-菌互作的研究,阐述微流控芯片针对不同栽培基质的成像及对根际化学环境的操控/采样功能的优势,分析了芯片针对不同根系形态需求的研究,并对微流控技术在空间环境根-菌互作研究中的重要作用进行展望㊂2㊀根-菌互作芯片的成像技术㊀㊀主流微流控芯片的材质(PDMS㊁玻璃片等)透光性好,对根-菌互作的成像观察独具优势㊂若能结合荧光等生物发光技术和一些高级成像技术,将可以更全面地还原根-菌互作过程㊂图1㊀针对根-菌互作的芯片Fig.1㊀Chip for root bacteria interaction Massalha等[10-11]构建的微流控系统TRIS (Tracking Root Interactions System)是一个研究根-菌互作的典型装置,如图1(a)所示,体现了生物荧光技术在芯片根-菌互作成像中的出色效果㊂TRIS系统采用PDMS-玻璃片材质,在灌有固体植物培养基的移液器吸头中令拟南芥发苗,在根长出吸头前移栽至芯片通道入口令其向芯片中生长,并使用注射泵将液体培养基和所感兴趣的根际菌(枯草芽孢杆菌作为植物有益菌,大肠杆菌作为有害菌)注射进芯片通道内,这些方法在根-菌互作的芯片研究中被普遍使用㊂为了实时显微观察,该装置直接安装在显微镜上㊂在无菌芯片中接种了表达红色荧光蛋白的枯草芽孢杆菌和表达绿色荧光蛋白的大肠杆菌,使用激光扫描共焦显微镜分别荧光成像并叠加图像,发现在接种后12h当中,枯草芽孢杆菌向根伸长区聚集并定殖,大肠杆菌却被排除在根表面之外,通过图像观察菌群行为动态,可推测出有益菌对植物针对病648载人航天第28卷原体的保护机制㊂除使用荧光标记的细菌之外,该研究还使用了仅在6个特定根区(皮层㊁脉管系统㊁根毛等)表达绿色荧光蛋白的6种荧光拟南芥株系,并与红色荧光蛋白的枯草芽孢杆菌图像叠加,观察到了杆菌接种后6h内向根伸长区的明显趋化行为,实现荧光标记的植物和细菌共同成像㊂在可见光(包括荧光)手段之外,电子显微镜和原子力显微镜等先进成像技术的分辨率更高,可在根-菌互作研究中作为更高级的㊁细胞器水平的成像手段㊂比如根毛就是一种微米级的根部结构,可以应用这两种高级成像手段㊂与光学显微镜不同,这两者都要求观察面暴露在外,而根却被封装在芯片中㊂由于等离子体氧化法的封装是不可逆的,很难打开封装以将根和根际区暴露在外㊂针对这一需求,Aufrecht等[12]设计了一种可拆卸的㊁针对根毛研究的芯片,PDMS并未化学键合到玻璃片上,而只是在高压灭菌时形成了较弱的物理键,且用琼脂固化围住PDMS以进一步固定及保湿,如图1(b)所示㊂其可在光学成像完成后拆卸开以供电镜等成像㊂针对根毛研究的目的,芯片被设计成了两层(Two-layer)式的阶梯状腔室,较高的腔室(200μm)容纳主根㊁两侧较低的腔室(20μm)容纳根毛,实测证明根毛生长时可自然粘附在PDMS面上,在拆卸过程中可保持在原位,利于后续的电子显微镜/原子力显微镜对根毛的成像研究㊂研究人员进一步使用该芯片跟踪了2种植物益生菌在拟南芥发育早期根部定殖情况[13],结果发现,无论细菌种类和接种浓度如何, 4天后细菌细胞在根表面的覆盖面积均为1%~ 2%,且根的发育情况很大程度上取决于细菌接种的种类和浓度㊂3㊀芯片技术对不透明栽培基质的成像优势㊀㊀芯片通道中装载液体基质时,其在光学上透明的性质有助于成像,但液体并不是自然界或人工栽培的主流基质,自然环境中的根-菌互作大多发生在土壤等固体基质中㊂若将土壤引入芯片,以解决土壤颗粒不透明导致的可见光成像困难等问题,生物荧光和某些显微光谱成像技术或可成为其研究手段㊂Mafla-Endara等[14]设计了土壤芯片,将土壤置于芯片通道入口处,以可见光观察土壤及微生物扩散进入通道的过程,以揭示土壤生态系统的形成过程㊂研究发现,土壤液体和真菌菌丝是土壤物质扩散的主要驱动力,土壤颗粒和微生物在充满液体的通道中扩散比在空气中快得多,且真菌菌丝可携带细菌穿过气体障碍而扩散定殖㊂芯片成像还可用于量化土壤颗粒的运动模式,对所得显微视频中2~6μm土壤颗粒使用自动追踪算法制作速度-位置热图,发现土壤颗粒被芯片内部的流水拖拽形成蜿蜒的运动模式,也使细菌很快地移动㊂虽未引入植物,该研究使用的土壤芯片已展现了对根-菌互作的可见光成像研究潜力㊂图2㊀EcoFAbs的应用[15]Fig.2㊀The applications of EcoFABs[15]也有研究尝试让植物根进入装载有固体基质的芯片,以研究基质中的根-菌互作㊂Gao等[15]描述了EcoFAB(Ecosystem Fabrication)芯片制作方法,可向通道内装载沙子或土壤作为基质,以期在更接近自然条件的微环境中研究根-菌互作,如图2所示㊂观察发现,虽然在亮场(可见光)下,沙子和土壤的不透明性质让埋在其中的根系和微生物不可见,但在荧光显微镜下,荧光标记的根际益生菌Pseudomonas simea在土中清晰可见,展现了荧748第6期㊀㊀㊀㊀陈登博,等.基于微流控的植物根部-微生物相互作用研究进展光技术克服土壤不透明性成像的潜力㊂这种益生菌在沙子中集中于植物根尖,而在土壤中集中于芯片开口处㊂研究表明沙子的贫营养迫使益生菌定殖于根尖以摄取分泌物,而土壤的富营养使芯片开口处的氧气成为益生菌的首要需求㊂值得注意的是,EcoFAB的实验流程认为可使用镊子将裸露的植物幼苗直接从发苗的固体培养基上移栽至芯片的孔道内[15];而几乎所有其他芯片-植物的结合研究都选择使用内有固体培养基的移液器吸头作为发苗载体,并模块化地整体移栽至芯片孔道内[10,13,16],以防止移栽过程对根的伤害㊂使用移液器的成活率明显高于使用镊子的移栽,虽然使用镊子的做法更接近自然条件,但对实验操作要求较高,很难不伤害根系㊂至于直接在灌注培养基的芯片中发苗的方法[17],由于植物的发芽率并非100%等原因,失败率相对更高㊂针对土壤颗粒对可见光的不透明性,Puce-taite等[18]推荐对土壤芯片使用可见光光谱之外的㊁先进的显微光谱成像技术,以克服土壤的不透明性,利于在微观尺度监测土壤微生物和相关的生物地球化学过程㊂这些非可见光的显微光谱成像技术包括红外吸收㊁拉曼散射和基于同步辐射的X射线显微光谱技术等,有时需要在土壤中加入稳定同位素或纳米贵金属粒子等辅助成像定位,在微生物鉴定㊁代谢物/污染物的定量/定位等方面各有优势,也可运用于基于固体基质芯片的根-菌互作研究中㊂4㊀芯片技术对根际化学环境的操控/采样功能优势㊀㊀利用微流控亦可在时空上快速操控/监测根周围的化学环境,研究根部对生物或非生物因素的动态响应,例如一系列以RootChip命名的芯片设计[19],如图3所示㊂最初Grossmann等[19]开发的RootChip被用于根对化学环境的响应研究,并以根内的葡萄糖荧光传感器开展荧光成像,成功发现细胞内糖水平的改变主要发生在灌注了葡萄糖的根尖㊂对于使用拟南芥的研究,RootChip可在几厘米内(<10cm)部署多个平行通道,以一次性开展多个植株的重复性实验㊂Fendrych等[20]采用竖直放置的vRootChip(v意为vertical,竖直以不影响根向地性)研究根部生长的基因通路,观察拟南芥根生长情况数天,发现无生长素存在时拟南芥的根生长速度会在30s内迅速下降;补充少量生长素后,根生长速度又会在2min内恢复;并通过向芯片中根际环境注入cvxIAA㊁ccvTIR1等人工配体,最终确认了以TIR1/AF-BAux/IAA共受体复合物为基础的一个调节根生长的非转录分支[20]㊂Guichard等[21]开发了根生长通道更长的RootChip-8S微流控装置,Denninger 等[22]用其跟踪观察了与根毛形成相关的细胞极化过程机理,发现基因GEF3在细胞极化过程中有作为细胞膜标志物的作用㊂图3㊀安装8个植物的RootChip[19]Fig.3㊀Image of a RootChip with eight mounted live plants[19]一些芯片设计甚至可令同一植株的根部的不同部位分别处于不同化学环境中,以在完全排除个体差异因素的前提下,直观对比不同化学环境对根双侧的影响或对特定根段的影响㊂面向根生理学或环境异质性研究,研究人员通常使用双流或多流汇总的方式,即多种液体从多个入口汇总到同一条芯片通道中,来营造分界式共存的液体化学环境㊂对于分根段施加不同的化学环境,Meier 等[23]在2010年开发了可对拟南芥施加多层流化学刺激的芯片,实际使用生长素类似物2,4-D和生长素抑制剂NPA,层流的方向与根垂直,以验证生长素和抑制剂对指定根段的影响㊂研究设置了3个进液口以达成3层的层流,以控制流量的手段成功制造了厚度10μm(约1个根细胞长度)的2,4-D层,这一厚度是被掺杂在2,4-D中的荧光微球所显示㊂因为使用了生长素调节剂偶联荧光蛋白的拟南芥株系,采用荧光显微镜观察到了2,4-D在短短几分钟后令10μm长的根段长出了848载人航天第28卷根毛,表明了生长素影响可在单个根细胞尺度上发生,也证明了微流控研究在很小尺度(~10μm)上的化学刺激对根影响的能力㊂值得一提的是,由于层流的方向与根垂直,验证了大/小的流量中根的生长没有显著区别,从而排除了剪切力(~10dyne/cm2)可能造成的额外影响㊂对于双侧施加不同的化学环境,Stanley等[16]设计了双流RootChip(Dual-flow-RootChip),令2种液体平行于根轴同时进入通道,形成不对称的化学环境,也描述了详细的芯片实验步骤[24]㊂研究分别采用NaCl㊁磷酸盐和聚乙二醇在双流Ro-otChip中模拟干旱等胁迫形式,在根双侧不对称处理,研究根毛生长情况,证明根在生理和转录水平上具有局部适应环境中异质条件的能力,也证明双流芯片方法有助于还原根与环境相互作用的决策过程[16]㊂研究表明,每个根毛细胞可以自主地对环境做出响应[16,23]㊂微流控芯片的采样功能有较大潜力㊂芯片的流出液是其内部环境的重要样品,通过收集芯片的流出液,即可完成植物根际微生物和根系分泌物的采集,从而进行根际微生物组与代谢组分析㊂但实际开展了采样并使用组学手段分析的研究并不多㊂其原因是关注复杂微生物群落研究较少,而对有限个菌株的行为,使用荧光标记等技术即可揭示,如Massalha等[10]和Aufrecht等[13]的研究;另外对于根际研究,很多根际菌定殖在根部表面甚至内部,难以随流出液流出㊂5㊀芯片技术对根系形态等特殊需求的优势㊀㊀植物根系具有多种形状和尺寸,可为之相应设计适合的微流控通道和腔体,以让植株正常生长或方便成像㊂为研究根系较粗的植物,Khan 等[25]使用3D打印的模具制备了腔体高度10mm 的PDMS材质芯片,如图4(a)所示,用于研究二穗短柄草(Brachypodium distachyon,根系直径1~ 3mm)的根细胞和分析渗透胁迫下的基因表达,发现了基因BdDi19在幼苗短期渗透胁迫期间有表达㊂此外,针对须根系统研究,相对于传统的单条直道的芯片设计,Chai等[26]采用多室设计的微流控芯片,如图4(b)所示,令水稻的分枝根生长到一组径向的花瓣形室中,用以研究渗透胁迫图4㊀应用于不同植物的芯片Fig.4㊀Chips for different plants (模拟干旱环境)对根系发育的影响,发现随着聚乙二醇(PEG6000,用于营造渗透胁迫)浓度的增加,根的生长变慢,根毛的数量和长度增加,根尖边缘细胞的发育和聚集增多㊂为了方便显微观察,微流控芯片的尺寸普遍设计得较小,并且使用拟南芥等小型草本物种,这让根-菌互作的长期化观察以及对个体较大的木本植物的研究成为挑战㊂Noirot-Gros等[27]设计的根系-微生物相互作用芯片(RMI-chip),如图4(c)所示,通道长达36mm,可以培养山杨(木本植物)幼苗的根超过1个月,并且可以连续使用显微镜观察根-菌互作㊂研究发现细菌需要在山杨根部表面形成生物膜才能持久定殖㊂RMI芯片加以修改或优化,可以用于长期观察生长缓慢的植物,或者短期研究生长较快的植物㊂此外,设计功能导向性很强的特殊结构芯片,如Massalha等[10]的TRIS系统还有一个双根通道版本,在同一腔室里生长2株拟南芥的根,并设计了分隔结构避免双根的物理接触,却允许微生物948第6期㊀㊀㊀㊀陈登博,等.基于微流控的植物根部-微生物相互作用研究进展细胞和信号分子的自由流动,以直观地显示细菌对不同基因型株系根部的定殖偏好㊂根据具体需求而设计开发出来的微流控芯片更能满足各种植物生长的特殊需求,也是微流控芯片的优势之一㊂图5㊀空间环境下微流控技术在根-菌互作研究中的运用Fig.5㊀Application of microfluidic technique in the study of root-bacteria interaction in spatial environment6㊀根-菌互作空间研究现状及展望㊀㊀高等植物是BLSS 的功能核心,但空间环境因素导致植物生长处于逆境,对植物的生长发育具有显著影响㊂在太空飞行等空间环境下发现在微重力下生长的植物表现出对植物病菌的敏感性增加[28],地面3D 回转模拟微重力效应下的实验也证明了在模拟微重力效应下病菌更易侵染植物[29-31]㊂一方面可能是因为微重力对细胞壁的重生和木质素的合成起到了抑制作用[32],从而利于病原真菌的侵染;另一方面推测是微重力影响了植物宿主与自身微生物的相互作用㊂虽然植物遗传适应相对较慢,但植物共生的微生物却能够很快地适应环境变化[33]㊂而植物根际微生物组是植物的第2套基因组的组成部分,在植物生长发育过程当中起着至关重要的作用㊂植物益生菌对植物具有保护机制,可以形成生物膜以及生产植物激素从而提高植物个体抵御非外来的微生物环境胁迫的免疫能力㊁诱导免疫抗性等多种手段,从而来增强其对宿主的免疫抗逆㊁抗病能力[34],且微生物是BLSS 中必然存在的一个链环,因此有必要研究空间环境下植物的根-菌互作㊂但是受控条件下植物根际微生物的结构变化以及潜在威胁微生物研究甚少㊂由于空间实验的空间有限,即使对于探空火箭等所拥有的超过10cm ˑ10cm ˑ10cm 体积的实验空间[35-36],对于使用传统栽培方式的根-菌互作研究也明显不够㊂而且,由于空间搭载机会的稀缺和昂贵,很多实验必须先期在地面开展,在回转仪等模拟的微重力环境下进行[37-38]㊂与真正的空间实验相似,回转仪可供实验的区域非常狭小,同样难以容纳传统栽培方式的植株㊂微流控技术可以成为空间生物学研究中很有前途的工具,已经运用在国际空间站或卫星搭载的太空实验上㊂如应用于国际空间站的一种新的不依赖培养物的微生物监测系统(the Lab-On-a-Chip Application Development Portable Test Sys-tem,LOCAD-PTS)[39],在15min 内定量分析了舱室表面的内毒素(革兰氏阴性细菌和真菌的标志)㊂在目前第一个长时间的活体生物立方体卫星实验中,Nicholson 等[40]开展生命有机体轨道空间环境生存性(Space Environment Survivability ofLiving Organisms,SESLO)实验6个月,测定了枯草芽孢杆菌孢子在空间环境中长期静止(14㊁91和181天)后的萌发㊁生长和代谢情况㊂但目前空间生物学研究中,未将微流控技术应用在植物根-菌互作研究上㊂而微流控芯片体积小,且目前已有一些微流控根-菌互作研究没有采用注射泵,同样可实现根际营养液的更新[15]㊂微流控芯片作为载体更能满足研究需求㊂因此,如图5所示,对于长期进化适应1G 重力的地球环境的植物而言,空间微重力环境属于典型的逆境环境,可能导58载人航天第28卷致植物菌群失调,但目前对其机理并不清楚㊂基于微流控技术能更直观地研究植物-微生物在空间极端环境下相互作用机理,并可以通过其机理精准调控植物根部菌群,使植物拥有更大的固碳能力和更强的抗逆特性㊂微流控技术在根-菌互作研究中的显著优势能进一步帮助研究者理解植物学和微生物学研究的热点问题㊂但在空间环境下基于微流控技术开展植物根-菌互作研究依然存在着许多问题:①空间环境下,植物根生长会改变方向,对基于微流控技术的根菌互作观察有一定影响;②在芯片设计的过程中还需要考虑表面张力会成为界面的主要力;③目前的微流控技术主要针对在透明基底上成像,这将偏离自然土壤系统中根际的群落结构㊂这些问题需要利用更有效的方法来解决㊂7㊀结语㊀㊀目前,已有研究将微流控技术运用于根-菌互作中,显著提高了实验效率与根菌研究结果的分辨率㊂然而迄今为止,国际上在空间环境下应用微流控技术研究植物-微生物相互作用仍是空白㊂微流控技术具有便于对根菌互作实时成像以及对根际化学环境的操控/采样等优势,能够精细刻画反映出空间环境下植物-微生物互作规律,有益于揭示植物-微生物稳态对空间环境效应的响应与适应机制,从而助力空间环境下植物健康稳定生产,为BLSS空间实际构建应用奠定基础㊂参考文献(References)[1]㊀Sasse J,Martinoia E,Northen T.Feed your friends:Do plantexudates shape the root microbiome?[J].Trends in PlantScience,2018,23(1):25-41.[2]㊀李月明,杨帆,韩沛霖,等.植物根系分泌物响应非生物胁迫机理研究进展[J].应用与环境生物学报,2022,28(4):1-10.Li Y M,Yang F,Han P L,et al.Research progress on themechanism of root exudates in response to abiotic stresses[J].Chinese Journal of Applied&Environmental Biology,2022,28(4):1-10.(in Chinese)[3]㊀Ahmad R A,Michael D J,Segun G.Synergistic plant-mi-crobes interactions in the rhizosphere:A potential headway forthe remediation of hydrocarbon polluted soils[J].Internation-al Journal of Phytoremediation,2019,21(1/7):71-83.[4]㊀Berendsen R L,Vismans G,Yu K,et al.Disease-inducedassemblage of a plant-beneficial bacterial consortium[J].Isme Journal,2018,12(6):1496-1507.[5]㊀Jacoby R,Peukert M,Succurro A,et al.The role of soil mi-croorganisms in plant mineral nutrition-current knowledge andfuture directions[J].Frontiers in Plant Science,2017,(9):1-8.[6]㊀Ren K,Zhou J,Wu H.Materials for microfluidic chip fabri-cation[J].Accounts of Chemical Research,2013,46(11):2396-2406.[7]㊀Mcdonald J C,Duffy D C,Anderson J R,et al.Fabricationof microfluidic systems in poly(dimethylsiloxane)[J].Elec-trophoresis:An International Journal,2000,21(1):27-40.[8]㊀Fu Y,Liu H,Shao L,et al.A high-performance ground-based prototype of horn-type sequential vegetable productionfacility for life support system in space[J].Advances inSpace Research,2013,52(1):97-104.[9]㊀Foster J S,Wheeler R M,Pamphile R.Host-microbe interac-tions in microgravity:Assessment and implications[J].Life,2014,4(2):250-266.[10]㊀Massalha H,Korenblum E,Malitsky S,et al.Live imagingof root-bacteria interactions in a microfluidics setup[J].Pro-ceedings of the National Academy of Sciences of the UnitedStates of America,2017,114(17):4549-4554. [11]㊀Massalha H,Korenblum E,Shapiro O H,et al.TrackingRoot Interactions System(TRIS)experiment and quality con-trol[J].Bio-protocol,2019,9(8):e3211. [12]㊀Aufrecht J A,Ryan J M,Hasim S,et al.Imaging the roothair morphology of arabidopsis seedlings in a two-layer mi-crofluidic platform[J].Jove-Journal of Visualized Experi-ments,2017,(8):1-6.[13]㊀Aufrecht J A,Timm C M,Bible A,et al.Quantifying thespatiotemporal dynamics of plant root colonization by benefi-cial bacteria in a microfluidic habitat[J].Advanced Biosys-tems,2018,2(6):1-6.[14]㊀Mafla-Endara P M,Arellano-Caicedo C,Aleklett K,et al.Microfluidic chips provide visual access to in situ soilecology[J].Communications Biology,2021,4(1):1-12.[15]㊀Gao J,Sasse J,Lewald K M,et al.Ecosystem fabrication(EcoFAB)protocols for the construction of laboratory ecosys-tems designed to study plant-microbe interactions[J].Jove-Journal of Visualized Experiments,2018,134(4):1-26.[16]㊀Stanley C E,Shrivastava J,Brugman R,et al.Dual-flow-ro-otchip reveals local adaptations of roots towards environmentalasymmetry at the physiological and genetic levels[J].NewPhytologist,2018,217(3):1357-1369.[17]㊀Sun L,Liu L,Lin X,et al.Microfluidic devices for monito-ring the root morphology of Arabidopsis thaliana in situ[J].Analytical Sciences,2021,37(4):605-611. [18]㊀Pucetaite M,Ohlsson P,Persson P,et al.Shining new lightinto soil systems:Spectroscopy in microfluidic soil chips re-veals microbial biogeochemistry[J].Soil Biology and Bio-chemistry,2021,153(2):1-9.[19]㊀Grossmann G,Guo W J,Ehrhardt D W,et al.The RootCh-ip:An integrated microfluidic chip for plant science[J].Plant Cell,2011,23(12):4234-4240.[20]㊀Fendrych M,Akhmanova M,Merrin J,et al.Rapid and re-versible root growth inhibition by TIR1auxin signalling[J].Nature Plants,2018,4(7):453-459.[21]㊀Guichard M,Olalla E,Stanley C E,et al.Microfluidic sys-tems for plant root imaging[J].Methods in Cell Biology,2020,160(1):381-404.[22]㊀Denninger P,Reichelt A,Schmidt V A F,et al.DistinctRopGEFs successively drive polarization and outgrowth of roothairs[J].Current Biology,2019,29(11):1854-1865.[23]㊀Meier M,Lucchetta E M,Ismagilov R F.Chemical stimula-158第6期㊀㊀㊀㊀陈登博,等.基于微流控的植物根部-微生物相互作用研究进展。

催化氧化反应新进展综述

催化氧化反应新进展综述

催化氧化反应新进展综述(常熟理工学院化学与材料工程学院,江苏常熟215500)摘要:本文主要总结了烯烃、烷烃、醇等在催化剂存在的条件下发生催化反应的新进展。

关键字:催化氧化;催化剂;烷烃;烯烃;醇物质失去电子的反应叫氧化反应。

在有机反应中,把有机物引入氧或脱去氢的反应叫做氧化反应。

催化氧化反应是指在一定的压力和一定的温度条件下,在以金属材料(如Pt、Pd、Ni等)或非金属材料为催化剂的情况下,与空气、氧气、臭氧等氧化剂进行反应的氧化反应。

催化剂是指一种能够与反应物相互作用,改变反应速率而不改变反应标准自由焓,反应结束时本身依旧保持不变的物质。

我们通常把加速化学反应速率的催化剂叫正催化剂,延缓化学反应速率的物质叫负催化剂。

催化剂具有专一性和高效性,即不同催化剂对特定的反应体系具有选择性(机理选择性)和加速反应趋于平衡而不改变平衡位置的性能。

1 稀烃催化氧化1.1 气固相催化Leals[1]等开发研究双金属催化剂体系,将u-过五氰合钴(Ⅲ)五氰合水合氧化钼(Ⅵ)双(三苯基磷)亚铵盐负载到的硅胶上,在170℃时催化环己烯和氧气进行环氧化反应, 反应产物是氧化环基烯和环己酮,环己烯的选择性最高可以达到58%。

1.2 液相催化Lunsford等将负载钼的沸石催化剂和钴离子交换后得到的沸石或氢型沸石催化剂催化环己烯的液相反应,环己烯的转化率可以达到50%时,生成环氧化物的选择性可达到50% [2]。

此外,Mo-Mn氧化物、过渡金属硼酸盐、重金属络合物也可以作为烯烃液相环氧化的催化剂。

1.3 模拟酶催化Tabushi[3]最先用锰卟啉络合物-氧化-还原体系来进行环已烯的氧化反应,生成的氧化环已烯完全被还原为环己醇。

在Mn(YPP)Cl/O2/NaBH4催化氧化体系进行环己烯环氧化反应,可以得到氧化环己烯、环己酮、2-环己烯-1-醇和环己醇等的混合物。

Groves等[4]用二氧化碳(四间三甲苯基卟啉)钌(VI)[Ru(TMP)(O2)]在常温常压下催化烯烃与空气的环氧化反应,氧分子中的两个氧原子都被利用,同时消耗1mol的氧气生成2mol的环氧化合物。

水溶性卟啉催化氧化1

水溶性卟啉催化氧化1

啉] 及相应的铁 、 锌及钴配合物 .将水溶性 卟啉作 为光敏剂 , 用于 15萘二酚的光催化反应 ,产物为 5羟基一 ,- .
14萘醌.利用 u — i方 法对 卟啉催化 15萘二酚 的反应过程进行 了监测 , , VVs ,- 探索 了水相 和z-=氯 甲烷双相 k / 催化体 系 , 确定 了较为理想 的反应条件 .探讨了不 同取代基和不 同金属离子 对卟啉催化性 能的影响 , 初步讨 论 了催化机理 .结果表 明,具有磺酸根阴离子取代基 的水溶性 卟啉具有最好 的催 化活性 ;卟啉 的催化活性 与 其在反应体 系中的稳定性 密切相关 ; 卟啉在反 应初 期呈现很 高 的催 化活性 , 在光照 条件下 容易发 生光 铁 但 解而导致催化活性 的降低 ; 无金属 的磺酸 卟啉在催化体 系中的催化活性和稳定性最好.
种降解酚类化合物的方法 , 如微生物降解 J 活性炭吸附 ] 化学氧化 ] 电催化氧化 m 、 、 、 、 , 酶聚 ] 合¨ 和光催化 H等. 在这些方法中 , 使用光敏剂和可见光使酚类化合物降解 的光催化方法是一种 非常 有前 景 的方 法 .卟啉 是血红 素 、 胞 叶绿素 等生 物 大分 子 的核 心 部 分 , 在 生 物 系统 中极其 重 要 细 它
水 溶性 的磺 酸苯 基 卟啉衍 生 物 已被 成 功运用 到水 溶液 催 化体 系 中 , 苯 酚和对 氯苯 酚 等具 有 明显 的光 对 催 化效 果 ¨ .磺 酸基苯 基 卟啉 是一类 非 常有 前景 的仿 生催 化剂 ,具 有很 好 的光 物 理性 能 ,在污 染 物 的光催 化 降解方 面有 潜在 的应 用价 值 .Pp ee等 引 道 了将 H T P 报 P s连接 到 氨丙基 硅或 离子 交换 树脂 上
( 上海交通大学化学化工学 院,上海 2 0 4 ) 0 20 摘 要 合 成 并 表 征 了系 列 水 溶 性 卟 啉 配 体 [ 2P s ,0 1 ,0 四.4磺 酸 基 苯 基 )2 H, 3 I 啉 , H T P :5 1 , 5 2 一 ( . -1 2 H-[ 1 ,

水溶性卟啉催化氧化1,5-萘二酚

水溶性卟啉催化氧化1,5-萘二酚

水溶性卟啉催化氧化1,5-萘二酚侯宗胜;任奇志;王颖;章虹【摘要】合成并表征了系列水溶性卟啉配体[ H2TPPS:5,10,15,20-四-(4-磺酸基苯基)-21H,23H-卟啉,H2TMPyP:5,10,15,20-四(4-吡啶基)-21H,23H-卟啉,H2TCPP:5,10,15,20-四-(4-羧基苯基)-21H,23H-卟啉]及相应的铁、锌及钴配合物.将水溶性卟啉作为光敏剂,用于1,5-萘二酚的光催化反应,产物为5-羟基-1,4萘醌.利用UV-Vis方法对卟啉催化1,5-萘二酚的反应过程进行了监测,探索了水相和水/二氯甲烷双相催化体系,确定了较为理想的反应条件.探讨了不同取代基和不同金属离子对卟啉催化性能的影响,初步讨论了催化机理.结果表明,具有磺酸根阴离子取代基的水溶性卟啉具有最好的催化活性;卟啉的催化活性与其在反应体系中的稳定性密切相关;铁卟啉在反应初期呈现很高的催化活性,但在光照条件下容易发生光解而导致催化活性的降低;无金属的磺酸卟啉在催化体系中的催化活性和稳定性最好.%A series of water-soluble free base porphyrins( H2TPPS, H2TCPP and H2TMPyP) and their metal complexes (FeTPPS, ZnTPPS, CoTPPS) were efficiently synthesized and characterized. As photosensitizers, these porphyrins were used to catalyze the oxidation of 1,5-dihydroxynaphthalene under visible light irradiation. The main product were identified as 1,5-dihydroxynaphthalene. The catalytic process was monitored by UV-Vis method and the optical catalytic conditions were established. The water phase system and water-di-chloromethane double phase system were explored. The effects of various factors such as substituent groups, central metal ions were investigated. The catalytic results show that anionic porphyrins have efficient catalytic activity; At thebeginning of the reaction, high catalytic acitivity can be obtained for iron porphyrin, while it decreases greatly because of catalyst photolysis; The sodium sulfonic porphyrin is the most stable catalyst in the reaction system and has the best catalytic activity.【期刊名称】《高等学校化学学报》【年(卷),期】2011(032)010【总页数】7页(P2353-2359)【关键词】水溶性卟啉;氧化;1,5-萘二酚;催化【作者】侯宗胜;任奇志;王颖;章虹【作者单位】上海交通大学化学化工学院,上海200240;上海交通大学化学化工学院,上海200240;上海交通大学化学化工学院,上海200240;上海交通大学化学化工学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】O643;O614随着工业的发展和科技的进步,全球性的环境污染问题也越来越严重,环境污染与防治已成为全球普遍关注的重要课题.在过去的十几年里,杀虫剂、除草剂等化学物质的滥用,导致地表水和地下水中酚类化合物含量的急剧升高[1].现在,人们已经普遍认识到了酚类化合物的难降解性和高毒性,因此开发一种新的能够有效去除污水中的酚类化合物的方法就越来越重要.人们已经研究和尝试了多种降解酚类化合物的方法,如微生物降解[2,3]、活性炭吸附[4~6]、化学氧化[7,8]、电催化氧化[9,10]、酶聚合[11,12]和光催化[13,14]等.在这些方法中,使用光敏剂和可见光使酚类化合物降解的光催化方法是一种非常有前景的方法.卟啉是血红素、细胞叶绿素等生物大分子的核心部分,它在生物系统中极其重要的生物功能已被人们认识.卟啉和金属卟啉在可见光区对光有很好的吸收,能够有效地捕获太阳光,具有很高的摩尔吸光系数和光激发三重态量子产率及寿命,可以作为光解体系的光敏剂.据报道,已经有多种无金属卟啉和金属卟啉可以在有机溶剂体系中作为酚和萘酚的有效敏化剂[15~17].但这些卟啉在水溶液中溶解性较差,因此很难被用作光敏剂来去除水中的酚类化合物.一些水溶性的磺酸苯基卟啉衍生物已被成功运用到水溶液催化体系中,对苯酚和对氯苯酚等具有明显的光催化效果[15,16].磺酸基苯基卟啉是一类非常有前景的仿生催化剂,具有很好的光物理性能,在污染物的光催化降解方面有潜在的应用价值.Pepe等[18]报道了将H2TPPS连接到氨丙基硅或离子交换树脂上可显示出很好的光催化效果.本课题组曾合成了四(对-磺酸基苯基)铁卟啉,并将其用于催化饱和烃羟化反应和烯烃环氧化反应[19]以及催化氧化2,4,6-三氯苯酚[20],显示了很好的催化效果.本文合成了系列水溶性卟啉及其金属配合物,并将其作为光敏催化剂来催化1,5-萘二酚,探讨了催化体系及不同取代基和配位金属离子对卟啉催化性能的影响,并初步讨论了催化过程及机理.1.1 试剂与仪器H2TCPP,市售分析纯,Alfa Aesar(天津)化学有限公司;吡咯(使用前重蒸)及其它所用试剂均为国药集团化学试剂有限公司化学纯产品.岛津2450型紫外-可见分光光度计;Bruker DRX500型核磁共振波谱仪;Mettler toledo 320S型pH计;100 W碘钨灯(ITL,苏州菲利浦照明厂);R-134-150-14型透析袋(上海绿鸟科技发展有限公司).1.2 合成路线不同卟啉及其金属配合物的结构见Scheme 1.1.2.1 H2TPPS,FeTPPS及ZnTPPS的合成参照文献[20]方法合成H2TPPS,FeTPPS及ZnTPPS.1.2.2 CoTPPS的合成取0.60 g(0.59 mmol)H2TPPS于250 mL圆底烧瓶中,加入80 mL去离子水,100℃油浴加热,反应液中加入0.73 g(2.95mmol)Co(OAc)2·4H2O.用NaHCO3饱和溶液将反应液的酸度调节到pH=6.0,并在反应过程中始终保持pH>6.0.加热6 h,利用UV-Vis光谱监测直至反应完全.待溶液冷却至室温后,用9.5%稀盐酸酸化到pH=3.0.然后,用酸性阳离子交换树脂过柱,调节溶液pH=6.0,蒸发浓缩,用透析袋纯化,蒸干后得红棕色晶体,产率为75%.UV-Vis(H2O),λmax/nm[ε/(L·mol-1·cm-1)]:541(8.67×103),426(1.29×105);元素分析实测值(%,C44H24N4O12S4Na4Co计算值):C48.59(48.94),H 2.19(2.24),N 5.21(5.19),S 11.97 (11.88);MS,m/z:1078.9.1.2.3 H2TMPyP的合成参考文献[21]方法并加以改进:将75 mL丙酸和50 mL 醋酸酐加入250 mL三颈瓶中,加热到130℃,回流,搅拌.将3.4 g 4-吡啶甲醛和2.1 g吡咯分别加入到三颈瓶中.反应体系持续回流1.5 h后将混合液抽滤,所得混合物经真空干燥和柱层析纯化,得H2TMPyP,产率63%.1H NMR(DMSO-d6,500 MHz),δ:9.45(6H,J=6.0 Hz,d,2,6-吡啶),8.99~9.01(8H,s,β-吡咯),8.27(6H,J=7.8 Hz,d,3,5-吡啶),4.69(9H,s,N+—Me),-3.01(2H,s,NH吡咯);UV-Vis (H2O),λmax/nm[ε/(L·mol-1·cm-1)]:585(3.00×103),562(3.48×103),517(3.39×103),423 (4.63×105);MS,m/z:618.2.1.3 催化条件可见光光催化反应实验在自制25℃恒温反应装置中进行.取30 mL 0.2 mmol/L的1,5-萘二酚溶液加入到恒温反应器中,分别加入0.06 μmol卟啉和3 μL的30%H2O2,反应体系为醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH=3.7),混合均匀.再加入30 mL 二氯甲烷,磁力搅拌.用碘钨灯照射,光源距离反应体系12 cm.定时在上层水溶液中取样,利用UV-Vis光谱测定催化体系中1,5-萘二酚吸收峰的强度变化,计量其转化率.1.4 1,5-萘二酚转化率的计算1,5-萘二酚的浓度为0~0.2 mmol/L,其紫外吸收光谱符合郎伯-比尔定律[22,23].在200~400 nm紫外光监测范围内,1,5-萘二酚分别在298,314及329 nm处有吸收峰.由于329 nm处的吸收峰最为尖锐,故选取329 nm处的吸收峰采用如下公式计算光照不同时刻的1,5-萘二酚的转化率:式中,A0为反应体系光照前329 nm处的吸光度值;A'0为反应体系仅1,5-萘二酚未加入时329 nm处的吸光度值;At为反应体系在光照t(min)时刻时329 nm处的吸光度值.2.1 卟啉光催化1,5-萘二酚反应的催化条件考察2.1.1 水溶液单相反应体系的考察图1为1,5-萘二酚和5-羟基-1,4-萘醌的UV-Vis吸收光谱.可以看出,1,5-萘二酚在298,314和329 nm处出现特征吸收峰,5-羟基-1,4-萘醌没有明显的吸收峰.光照条件下,1,5-萘二酚的3个特征峰的吸光度逐渐降低,反应体系也由无色逐渐变为棕色,表明卟啉催化了1,5-萘二酚的光催化反应,5-羟基-1,4萘醌是1,5-萘二酚的主要反应产物[24,25].催化结束后,用二氯甲烷萃取催化产物3次,蒸干有机相后,柱分离粗产物,采用二氯甲烷为洗脱剂,得到催化产物.1H NMR(CDCl3,400 MHz),δ:6.92(2H,d,H2,H3),7.24(1H,d,H6),7.58(1H,d,H8),7.61(1H,m,H7),11.83(1H,s,OH),证实产物为5-羟基-1,4萘醌.质子编号参见Scheme 2.由图1可以看出,5-羟基-1,4萘醌在240~400 nm区间内具有较强的吸收,但没有比较尖锐的吸收峰.在水相体系进行反应时,由于不断生成5-羟基-1,4萘醌,导致1,5-萘二酚的UV-Vis光谱谱线上升,从而无法准确判断反应的进行程度.因此,在水相体系中,采用UV-Vis光谱监测1,5-萘二酚吸收峰减小的方法来推断反应的进行程度是不精确的.2.1.2 双相反应体系的考察为了排除反应体系中不断生成的5-羟基-1,4萘醌对UV-Vis光谱中1,5-萘二酚的吸收峰强度的影响,设计了水-二氯甲烷双相反应体系.1,5-萘二酚溶于水,不溶于二氯甲烷,而产物5-羟基-1,4萘醌易溶于二氯甲烷,在水中的溶解度较小.因此,在反应体系中加入二氯甲烷,催化反应开始后,通过磁力搅拌,反应体系中生成的5-羟基-1,4萘醌会迅速地从水相中萃取到二氯甲烷相中.由于卟啉的Soret吸收峰出现在400 nm左右,因此卟啉的存在不影响对1,5-萘二酚的UV-Vis监测.采用UV-Vis监测水相中1,5-萘二酚吸收峰强度减弱的方法来推断反应的进行程度.当反应体系中未加入卟啉时,1,5-萘二酚不发生反应.为了更好地探索该催化体系,对催化剂浓度、体系pH值、碘钨灯照射时间等因素对催化性能的影响进行了研究,确定了合适的催化反应体系,同时也证实了反应体系中卟啉作为催化剂的功能.2.1.3 卟啉催化1,5-萘二酚光反应图2示出了采用H2TPPS作催化剂时,光催化体系随反应时间的延长在240~400 nm内UV-Vis光谱的变化.谱线a为催化体系未受到光照时的紫外吸收光谱曲线,1,5-萘二酚分别在298,314和329 nm 处有吸收峰.光照开始后,3个吸收峰均逐渐降低,表明随着反应进行,1,5-萘二酚含量逐渐减少.当反应时间为40 min时,底物的吸收峰几乎监测不到,表明反应基本进行完毕.2.2 不同取代基对卟啉催化性能的影响为了考察具有不同取代基的卟啉对1,5-萘二酚的催化效果,分别选取了具有阴离子及阳离子取代基的卟啉催化剂H2TPPS,H2TCPP和H2TMPyP进行光催化反应,根据郎伯-比尔定律,利用UV-Vis光谱中1,5-萘二酚吸收峰强度的下降计算了1,5-萘二酚在不同反应时间的转化率,结果见图3.在催化反应中,对于不同的光催化剂,1,5-萘二酚的转化率大小为H2TPPSH2TCPP>H2TMPyP.结果表明,与具有吸电子基团取代基的H2TMPyP相比,具有推电子基团取代基的卟啉H2TPPS和H2TCPP更有利于提高1,5-萘二酚的转化率.对于两种具有推电子取代基的卟啉而言,具有磺酸根离子取代基的卟啉H2TPPS的催化活性大很多.文献[26]报道,由金属配合物光敏化产生1O2的过程可知,当配合物在光的作用下从基态S0转变为单重第一激发态S1后,除进行系间交叉转化成三重第一激发态T1外,还存在另一种可能,即通过荧光辐射回到基态S0,两者存在竞争.若荧光量子效率高,则不利于三重第一激发态T1的形成,相应可能产生1O2的能力就低.即引入磺酸基等可使荧光量子效率降低的环取代基团,可能会增强金属配合物产生1O2的能力.另外,对于两种具有推电子取代基的卟啉,其光敏氧化反应速率常数分别符合Hammett关系式,且随着取代基推电子能力的增加而降低[27,28].由于基团的推电子效应小于COO-基团,其产生1O2的能力增强.综合分析,磺酸根离子取代基卟啉H2TPPS相应的催化活性最好.2.3 不同金属卟啉对1,5-萘二酚的催化性能比较为了考察具有不同中心金属离子的卟啉对1,5-萘二酚的催化效果,将磺酸卟啉H2TPPS分别与Fe3+,Zn2+及Co2+离子配位后,得到了不同的金属卟啉FeTPPS,ZnTPPS及CoTPPS,相应的催化结果见图4.选用FeTPPS作光催化剂时,在反应初期(0~10 min),1,5-萘二酚的转化率最大,说明FeTPPS的催化活性最好;但随着反应时间的进一步增加,产物转化率的增加变得十分缓慢,而其它催化剂则呈线性上升的趋势.这可能是由于铁卟啉FeTPPS在光照条件下发生了光解所致.选用ZnTPPS作光催化剂时,在0~30 min内,1,5-萘二酚的转化率逐渐增大,呈现较好的线性关系,其催化活性没有FeTPPS高,但由于ZnTPPS在体系中较为稳定,所以1,5-萘二酚的转化率随反应时间的延长而均匀增大.选用CoTPPS作光催化剂时,1,5-萘二酚的转化率最低,且延长反应时间对1,5-萘二酚的转化率没有明显的提高,说明钴卟啉不适合作为1,5-萘二酚的光催化剂.2.4 卟啉光催化1,5-萘二酚机理探讨卟啉作为一种光敏剂,在可见光区有良好的吸收,它对底物的氧化实际是它活化分子氧的过程.卟啉类化合物吸收可见光的能量而形成激发三重态活性物种(3P*).同时,该物种通过能量传递能够敏化基态分子氧形成单重态氧1O2或超氧负离子自由基·,这些1O2和·再进一步氧化反应物.光敏剂的光敏化能力主要取决于它在光激发下产生激发三重态的量子产率及寿命[26].对于无金属卟啉化合物,通常认为产生的高氧化中间体主要是1O2.对于可见光照下的卟啉/H2O/H2O2体系的光催化氧化1,5-萘二酚反应,结合文献[31]讨论,机理分析如Scheme 3所示.H2O2受光照分解生成O2提供氧源.卟啉化合物吸收可见光的能量形成激发三重态活性物种(3P*),该物种通过能量传递敏化基态分子氧形成单重态氧1O2.通过1,4-环加成,单重态氧被连接到芳香环上,形成内-过氧化物,然后1,4-内-过氧化物通过均裂或异裂被氧化成醌.1,5-萘二酚的转化率与卟啉催化剂在催化体系中的稳定性密切相关.由图5(A)可以看出,当选用H2TPPS作催化剂时,随着反应的进行,H2TPPS的Soret峰值保持不变,但强度略有降低,这说明H2TPPS在催化体系中稳定存在,能够催化1,5-萘二酚不断反应.由图5(B)可以看出,当选用FeTPPS作催化剂时,在反应开始10 min内,FeTPPS的Soret峰强度急剧下降,几乎降为水平,这说明FeTPPS在体系中不稳定,很快发生光解.同时,FeTPPS的中心离子为具有开壳层电子结构的顺磁性的铁离子,其d电子会和其周围环状配体的大π轨道相互作用,导致配体与铁离子的电荷转移,从而大大缩短激发三重态寿命[26],这是FeTPPS催化活性降低的原因.ZnTPPS拥有闭壳层的中心金属离子,其光敏化反应能力较强[26],因此,选用ZnTPPS作光催化剂时,1,5-萘二酚的转化率随反应时间延长而均匀增大(图4谱线b).由图5(C)可以看出,当选用ZnTPPS作催化剂时,随着反应的进行,ZnTPPS的Soret峰逐渐下降,并且在437 nm处出现肩峰,这说明ZnTPPS在催化体系中发生了二聚体的聚集[32].文献[32~34]指出,若配合物在溶液中存在二聚体,当受到激发时,二聚体易解离成基态单体而消耗其激发能量,从而影响其光敏化能力,导致ZnTPPS催化活性没有H2TPPS高.由图5(D)可以看出,当选用CoTPPS作催化剂时,随着反应的进行,CoTPPS的Soret峰强度逐渐下降,这说明CoTPPS逐渐发生光解,且光解程度较大.将图5中卟啉的Soret峰强度下降程度与图4中相应卟啉催化1,5-萘二酚的转化率相比较,可以看出两者随时间的变化趋势较为一致,说明卟啉在催化体系中的稳定性与其催化性能密切相关.CoTPPS拥有开壳层的中心金属离子,所产生的激发三重态寿命较短,影响了其光敏化反应能力[26],同时,文献[35]报道,钴卟啉具有清除氧自由基·O-2和过氧化氢H2O2的双重作用,且会发生较大程度的光解,因此它对1,5-萘二酚光催化活性最低.水溶性卟啉催化1,5-萘二酚光反应,产物为5-羟基-1,4萘醌;采用水-二氯甲烷双相催化体系能够更好地利用UV-Vis光谱方法对卟啉催化1,5-萘二酚的过程进行监测;阴离子取代基及其较高的解离度能够有效提高卟啉的催化活性;铁卟啉在反应初期呈现很高的催化活性,但在光照条件下,容易发生光解而导致催化活性降低;磺酸卟啉配体在催化体系中能够比较稳定的存在,催化活性最好.[1]Rebelo S.L.H.,Melo A.,Coimbra R.,Azenha M.E.,Pereira M.M.,Burrows H.D.,Sarakha M..Environ.Chem.Lett.[J],2007,5:29—33 [2]Prpich G.P.,Daugulisl A.J..Appl.Microbiol.Biotechnol.[J],2006,72:607—615[3]Ryan D.,Leukes W.,Burton S..Bioresour.Technol.[J],2007,98:579—587[4]Gierszal K.P.,Jaroniec M..J.Am.Chem.Soc.[J],2006,128:10026—10027[5]Qu X.F.,Zheng J.T.,Zhang Y.Z..J.Colloid Interf.Sci.[J],2007,309:429—435[6]Thuy Q.T.T.,Visvanathan C..Water Sci.Technol.[J],2006,53:89—97[7]Carbajo M.,Beltran F.J.,Gimeno O.,Acedo B.,RivasF.J..Appl.Catal.B:Environ.[J],2007,74:203—210[8]Martinez F.,Calleja G.,Melero J.A.,Molina R..Appl.Catal.B:Environ.[J],2005,60:181—190[9]Vega D.,Agui L.,Gonzalez-Cortes A.,Yanez-Sedeno R.,Pingarron J.M..Talanta[J],2007,71:1031—1038[10]He D.L.,Mho S.I..J.Electroanal.Chem.[J],2004,568:19—27 [11]Dicko M.H.,Gruppen H.,Zouzouho O.C.,Traore A.S.,Van Berkel W.J.,Voragen A.G.J..J.Sci.Food Agric.[J],2006,86:953—963[12]Barthelmebs L.,Divies C.,Cavin J.F..Appl.Environ.Microbiol.[J],2001,67:1063—1069[13]Legrini O.,Oliveros E.,Braun A.M..Chem.Rev.[J],1993,93:671—698[14]Skurlatov Y.I.,Ernestova L.S.,Vichutinskaya E.V.,Samsonov D.P.,Semenova I.V.,Rodko I.Y.,Shvidky V.O.,Pervunina R.I.,KempT.J..J.Photochem.Photobiol.A[J],1997,107:207—213[15]Fukushima M.,Kawasaki M.,Sawada A.,Ichikawa H.,Morimoto K.,Tatsumi K.,Tanaka S..J.Mol.Catal.A:Chem.[J],2002,187:201—213 [16]Lente G.,Espenson J.H..Green Chem.[J],2005,7:28—34 [17]Smejkalova D.,Piccolo A..Environ.Sci.Technol.[J],2006,40:1644—1649[18]Pepe E.,Abbas O.,Rebufa C.,Simon M.,Lacombe S.,Julliard M..J.Photochem.Photobiol.A:Chem.[J],2005,170:143—149[19]Ren Q.Z.,Yao Y.,Ding X.J.,Hou Z.S.,Yan mun.[J],2009,31:4732—4734[20]LIU Shuang-Yan(刘双艳),REN Qi-Zhi(任奇志),DING Xiao-Jian(丁晓健),WANG Ai-Qin(王爱琴),HOU Zong-Sheng(侯宗胜),ZHANG Hong(章虹).Chem.J.Chinese Universities(高等学校化学学报)[J],2009,30(7):1272—1278[21]Adler A.D.,Longo F.R.,Finarelli J.D.,Goldmacher J.,Assour J.,Korsakoff .Chem.[J],1967,32:476[22]Cai J.H.,Huang J.W.,Zhao P.,Zhou Y.H.,Yu H.C.,JiL.N..J.Mol.Catal.A:Chem.[J],2008,292:49—53[23]CAI Jin-Hua(蔡金华).Synthesis of Some Porphyrins and Silicon Material-Supported Porphyrins and the Study on Their Catalytic Properties(卟啉和硅载体固载卟啉的合成及其催化性能研究)[D],Guangzhou:Sun Yat-Sen University,2009[24]Murtinho D.,Pineiro M.,Pereira M.M.,Gonsalves A.M.D.,Arnaut L.G.,Miguel M.D.,Burrows H.D..J.Chem.Soc.[J],2000,2:2441—2443 [25]Oelgemoller M.,Healy N.,Oliveira L.de Jung C.,Mattay J..Green Chem.[J],2006,8:831—834[26]WU Yi-Qun(吴谊群),ZUO Xia(左霞),OUYANG Rui-Zhen(欧阳瑞珍),LIU Er-Sheng(刘尔生),YANG Su-Ling(杨素苓),HUANG Jian-Dong(黄剑东),CHEN Nai-Sheng(陈耐生),HUANG Jin-Ling(黄金陵).ChineseJ.Chem.Phys.(化学物理学报)[J],1999,12:93—97[27]WU Xuan-Jie(吴萱阶),CHEN Zhang-Ping(陈彰评),JIANG Zhong-Xing(姜中兴).J.Wuhan University(武汉大学学报)[J],1993,4:30—34 [28]NIU Xiao-Yu(牛晓宇),ZHU Yu-Jun(朱宇君),XUE Jin-Ping(薛金萍),YU Hai-Yan(于海燕),WU Yi-Qun(吴谊群),CHEN Nai-Sheng(陈耐生),HUANG Jin-Ling(黄金陵).Photographic Science and Photochemistry(感光科学与光化学)[J],2005,23(6): 407—413[29]FENG Qing(冯清),LIU Li(刘莉),ZHENG Qi-Fang(郑启芳),HE Yong-Yan(何永言),WANG Hai-Long(王海龙),MEI Fu-Ming (梅付明).J.Tongji Med.Uni.(同济医科大学学报)[J],1997,26:344—347[30]Silva E.,Pereira M.M.,Burrows H.D.,Azenha M.E.,Sarakha M.,Bolte M..Photochem.Photobiol.Sci.[J],2004,3:200—204[31]Legrini O.,Oliveros E.,Braun A.M..Chem.Rev.[J],1993,93:671—698[32]Pavel K.,Kamil L.,Pavel J.,Pavel ngmuir[J],2005,21:9714—9720[33]Harriman A.,Richoux M.C..J.Chem.Soc.Faraday Trans.[J],1980,76:1618—1626[34]HUANG Jian-Dong(黄剑东),LIU Er-Sheng(刘尔生),YANG Su-Ling(杨素苓),XUE Jin-Ping(薛金萍),CHEN Nai-Sheng(陈耐生),HUANG Jin-Ling(黄金陵).Chem.J.Chinese Universities(高等学校化学学报)[J],2002,23(12):2287—2291[35]Tanielian C.,Mechin R.,Seghrouchni R.,SchweitzerC..Photochem.Photobiol.Sci.[J],2000,71:12—19【相关文献】[1]Rebelo S.L.H.,Melo A.,Coimbra R.,Azenha M.E.,Pereira M.M.,Burrows H.D.,Sarakha M..Environ.Chem.Lett.[J],2007,5:29—33[2]Prpich G.P.,Daugulisl A.J..Appl.Microbiol.Biotechnol.[J],2006,72:607—615 [3]Ryan D.,Leukes W.,Burton S..Bioresour.Technol.[J],2007,98:579—587[4]Gierszal K.P.,Jaroniec M..J.Am.Chem.Soc.[J],2006,128:10026—10027[5]Qu X.F.,Zheng J.T.,Zhang Y.Z..J.Colloid Interf.Sci.[J],2007,309:429—435[6]Thuy Q.T.T.,Visvanathan C..Water Sci.Technol.[J],2006,53:89—97[7]Carbajo M.,Beltran F.J.,Gimeno O.,Acedo B.,Rivas F.J..Appl.Catal.B:Environ.[J],2007,74:203—210[8]Martinez F.,Calleja G.,Melero J.A.,Molina R..Appl.Catal.B:Environ.[J],2005,60:181—190[9]Vega D.,Agui L.,Gonzalez-Cortes A.,Yanez-Sedeno R.,Pingarron J.M..Talanta [J],2007,71:1031—1038[10]He D.L.,Mho S.I..J.Electroanal.Chem.[J],2004,568:19—27[11]Dicko M.H.,Gruppen H.,Zouzouho O.C.,Traore A.S.,Van Berkel W.J.,Voragen A.G.J..J.Sci.Food Agric.[J],2006,86:953—963[12]Barthelmebs L.,Divies C.,Cavin J.F..Appl.Environ.Microbiol.[J],2001,67:1063—1069[13]Legrini O.,Oliveros E.,Braun A.M..Chem.Rev.[J],1993,93:671—698[14]Skurlatov Y.I.,Ernestova L.S.,Vichutinskaya E.V.,Samsonov D.P.,Semenova I.V.,Rodko I.Y.,Shvidky V.O.,Pervunina R.I.,Kemp T.J..J.Photochem.Photobiol.A[J],1997,107:207—213[15]Fukushima M.,Kawasaki M.,Sawada A.,Ichikawa H.,Morimoto K.,Tatsumi K.,Tanaka S..J.Mol.Catal.A:Chem.[J],2002,187:201—213[16]Lente G.,Espenson J.H..Green Chem.[J],2005,7:28—34[17]Smejkalova D.,Piccolo A..Environ.Sci.Technol.[J],2006,40:1644—1649[18]Pepe E.,Abbas O.,Rebufa C.,Simon M.,Lacombe S.,JulliardM..J.Photochem.Photobiol.A:Chem.[J],2005,170:143—149[19]Ren Q.Z.,Yao Y.,Ding X.J.,Hou Z.S.,Yan mun.[J],2009,31:4732—4734[20]LIU Shuang-Yan(刘双艳),REN Qi-Zhi(任奇志),DING Xiao-Jian(丁晓健),WANG Ai-Qin(王爱琴),HOU Zong-Sheng(侯宗胜),ZHANG Hong(章虹).Chem.J.Chinese Universities(高等学校化学学报)[J],2009,30(7):1272—1278[21]Adler A.D.,Longo F.R.,Finarelli J.D.,Goldmacher J.,Assour J.,Korsakoff.Chem.[J],1967,32:476[22]Cai J.H.,Huang J.W.,Zhao P.,Zhou Y.H.,Yu H.C.,Ji L.N..J.Mol.Catal.A:Chem.[J],2008,292:49—53[23]CAI Jin-Hua(蔡金华).Synthesis of Some Porphyrins and Silicon Material-Supported Porphyrins and the Study on Their Catalytic Properties(卟啉和硅载体固载卟啉的合成及其催化性能研究)[D],Guangzhou:Sun Yat-Sen University,2009[24]Murtinho D.,Pineiro M.,Pereira M.M.,Gonsalves A.M.D.,Arnaut L.G.,Miguel M.D.,Burrows H.D..J.Chem.Soc.[J],2000,2:2441—2443[25]Oelgemoller M.,Healy N.,Oliveira L.de Jung C.,Mattay J..Green Chem.[J],2006,8:831—834[26]WU Yi-Qun(吴谊群),ZUO Xia(左霞),OUYANG Rui-Zhen(欧阳瑞珍),LIU Er-Sheng(刘尔生),YANG Su-Ling(杨素苓),HUANG Jian-Dong(黄剑东),CHEN Nai-Sheng(陈耐生),HUANG Jin-Ling(黄金陵).Chinese J.Chem.Phys.(化学物理学报)[J],1999,12:93—97[27]WU Xuan-Jie(吴萱阶),CHEN Zhang-Ping(陈彰评),JIANG Zhong-Xing(姜中兴).J.Wuhan University(武汉大学学报)[J],1993,4:30—34[28]NIU Xiao-Yu(牛晓宇),ZHU Yu-Jun(朱宇君),XUE Jin-Ping(薛金萍),YU Hai-Yan(于海燕),WU Yi-Qun(吴谊群),CHEN Nai-Sheng(陈耐生),HUANG Jin-Ling(黄金陵).Photographic Science and Photochemistry(感光科学与光化学)[J],2005,23(6): 407—413[29]FENG Qing(冯清),LIU Li(刘莉),ZHENG Qi-Fang(郑启芳),HE Yong-Yan(何永言),WANG Hai-Long(王海龙),MEI Fu-Ming (梅付明).J.Tongji Med.Uni.(同济医科大学学报)[J],1997,26:344—347[30]Silva E.,Pereira M.M.,Burrows H.D.,Azenha M.E.,Sarakha M.,BolteM..Photochem.Photobiol.Sci.[J],2004,3:200—204[31]Legrini O.,Oliveros E.,Braun A.M..Chem.Rev.[J],1993,93:671—698[32]Pavel K.,Kamil L.,Pavel J.,Pavel ngmuir[J],2005,21:9714—9720 [33]Harriman A.,Richoux M.C..J.Chem.Soc.Faraday Trans.[J],1980,76:1618—1626 [34]HUANG Jian-Dong(黄剑东),LIU Er-Sheng(刘尔生),YANG Su-Ling(杨素苓),XUE Jin-Ping(薛金萍),CHEN Nai-Sheng(陈耐生),HUANG Jin-Ling(黄金陵).Chem.J.Chinese Universities(高等学校化学学报)[J],2002,23(12):2287—2291[35]Tanielian C.,Mechin R.,Seghrouchni R.,Schweitzer C..Photochem.Photobiol.Sci.[J],2000,71:12—19(Ed.:V,Z,M)。

纳米孔壳聚糖接枝四(对-羧基苯基)锰卟啉催化氧化乙苯

纳米孔壳聚糖接枝四(对-羧基苯基)锰卟啉催化氧化乙苯

纳米孔壳聚糖接枝四(对-羧基苯基)锰卟啉催化氧化乙苯曾凯;黄冠;原汝迅;王未来;郭勇安;赵树凯【摘要】To mimic the catalytic cavity site of Cytochrome P-450 enzyme, promoting the activity of chitosan grafted manganese tetra ( p-carboxylphenyl ) porphyrin ( Mn TCPP ) . Nan-porous chitosan ( np-CTS) was prepared by freeze drying method, to which was the Mn TCPP grafted by acylation, forming biomimetic catalytic material, Mn TCPP/ np-CTS. Non-porous chitosan grafted manganese tetra( p-carboxylphenyl) porphyrin( Mn TCPP/nonp-CTS) was prepared by a similar procedure. The materials were characterized by UV-Vis and FT-IR spectra, X-ray diffraction( XRD) pattern, ther-moanalyser( TG) and transmission electron microscope ( SEM) . The materials were used as a cata-lyst for an oxidation of ethylbenzene. The experimental results show that under an optimum oxidation conditions(145 ℃ and 0. 8 MPa) , the catalytic actvitiy of Mn TCPP/ np-CTS was 26% greater than&nbsp;that of Mn TCPP/ nonp-CTS, the yields ( keton and alcohol) of ethylbenzene oxidation over the for-mer was 38% greater than that over the latter. This indicates that the nano cavity in CTS benifite to fully displaying the catalytic activity of the CTS-grafted Mn TCPP and elevating the catalytic efficen-cy of the biomimetic catalytic material.%为模拟细胞色素P-450酶的催化空腔场所,提高壳聚糖接枝四(对-羧基苯基)锰卟啉( Mn TCPP)的催化活性.采用冷冻干燥法制备纳米孔壳聚糖( np-CTS),并用酰化反应接枝四(对-羧基苯基)锰卟啉获得仿生催化材料― Mn TCPP/np-CTS,同时制备相应的无孔催化材料― Mn TCPP/nonp-CTS.用紫外可见光谱( UV-vis),傅里叶变换红外光谱( FT-IR),X射线( XRD),热重分析( TG)和扫描电镜( SEM)技术对其进行表征,并用于催化空气氧化乙苯研究.催化结果表明:在最佳反应条件下(145℃,0.8 M Pa),纳米孔壳聚糖接枝四(对-羧基苯基)锰卟啉比无孔催化材料催化活性提高26%,醇酮收率提高38%.实验结果表明:纳米级空腔有利于充分发挥所固载的锰卟啉催化活性,最大程度地提高固载仿生催化材料的催化效率.【期刊名称】《广西大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】9页(P505-513)【关键词】壳聚糖;接枝;四(对-羧基苯基)锰卟啉;氧化;乙苯【作者】曾凯;黄冠;原汝迅;王未来;郭勇安;赵树凯【作者单位】广西大学化学化工学院,广西南宁 530004;广西大学化学化工学院,广西南宁 530004;广西大学化学化工学院,广西南宁 530004;广西大学化学化工学院,广西南宁 530004;广西大学化学化工学院,广西南宁 530004;广西大学化学化工学院,广西南宁 530004【正文语种】中文【中图分类】O643.3近十年来,金属卟啉化合物的合成及其在仿生催化领域的应用吸引了大批学者的关注,他们合成各类不同环外的取代基或是不同的中心金属离子卟啉衍生物,并将其应用在仿生催化氧化领域里实现对细胞色素P-450 酶的模拟。

仿酶配合物四苯基卟啉铁(Ⅱ)的制备及模型油催化脱硫特性的研究

仿酶配合物四苯基卟啉铁(Ⅱ)的制备及模型油催化脱硫特性的研究

仿酶配合物四苯基卟啉铁(Ⅱ)的制备及模型油催化脱硫特性的研究刘阳;陈阳;邱江华;王光辉【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2015(000)007【摘要】以四苯基卟啉为原料和氯化亚铁合成了仿酶配合物-四苯基卟啉铁(Ⅱ)(TPPFe),产物结构通过红外(IR)、紫外(UV)和元素分析得到验证。

在H2O2氧化脱硫体系中考察了不同反应条件下产物对含二苯并噻吩(DBT)的模型油氧化脱硫的催化效果。

结果显示,在催化剂四苯基卟啉铁(Ⅱ)用量为0.04g 、氧化剂H2O2用量为0.20 mL 、反应温度为50℃及反应时间3 h 的较优条件下,DBT 的氧化脱除率可达62.0%,展现了产物较好的催化活性。

【总页数】4页(P46-48,97)【作者】刘阳;陈阳;邱江华;王光辉【作者单位】武汉科技大学化学工程与技术学院武汉 430081;武汉科技大学化学工程与技术学院武汉 430081;武汉科技大学化学工程与技术学院武汉 430081;武汉科技大学化学工程与技术学院武汉 430081【正文语种】中文【相关文献】1.脂肪酶催化饱和单甘酯与棕榈油酯交换制备含甘油二酯油及其结晶特性研究 [J], 刘尊;仇超颖;宋佳;杨雪;张宁;汪勇2.3,5-二溴水杨醛缩乙醇胺席夫碱铜(Ⅱ)配合物的制备及其仿酶催化活性研究 [J], 刘峥;金黎霞;雍舒3.水溶性甾体仿酶模型的制备及催化酯水解的动力学研究 [J], 迟云超;韩明成4.铁铁氢化酶模型配合物的合成及其电催化产氢行为研究 [J], 高尚;张唯一;杨婷婷5.二苯甲酰甲烷席夫碱过渡金属配合物的制备及仿酶催化活性研究 [J], 刘峥;陆文超因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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