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研究生: 陳嬿伊
Yan-I Chang
論文名稱: 血青素模型錯合物的研究:N,N-雙(2-啶甲基)胺衍生三牙基之二價銅錯合物的合成及鍵結性質研究
指導教授: 蘇展政
Su, Chan-Cheng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2000
畢業學年度: 88
語文別: 中文
論文頁數: 102
中文關鍵詞: 血青素模型錯合物啶過氧雙銅錯合物
英文關鍵詞: Hemocyanin Model Complex, Pyridine Peroxo Dicoppeer Complex
論文種類: 學術論文
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  • 為了解血青素金屬活性中心如何與氧氣進行可逆反應,本研究合成五個三牙基配子,N,N-雙(2-啶甲基)苯胺(Phdipica)、N,N-雙(2-啶甲基)-2-氫氧苯胺(HOPhdipica)、N,N-雙(2-啶甲基)三苯甲基胺(Ph3Cdipica)、N,N-雙(2-唑乙基)苯甲基胺(PhCH2dipyra)、N,N-雙(2-唑乙基)-2-氫氧苯胺(HOPhdipyra),並以Phdipica、HOPhdipica的一價銅錯合物在室溫及低溫下與氧反應,Ph3Cdipica、PhCH2dipyra、HOPhdipyra的一價銅錯合物在室
    溫下與氧反應,以電子吸收光譜判斷反應產物。
    根據電子吸收光譜鑑定,Phdipica一價銅錯合物在室溫下可形成橋接過氧雙銅錯合物,而HOPhdipica一價銅錯合物在低溫(-30
    ℃)下亦可形成橋接過氧雙銅錯合物。
    本研究亦以N,N-雙(2-啶甲基)苯胺(Phdipica)、N,N-雙(2-啶甲基)-2-氫氧苯胺(HOPhdipica),為主要配子,合成了下列錯合物:[Cu(Phdipica)2](ClO4)2∙H2O、[Cu(Phdipica)(phen)](ClO4)2、[Cu(Phdipica)(bipy)](ClO4)2、[Cu(Phdipica)(acac)](ClO4)∙1.5H2O、[Cu(HOPhdipica)2](ClO4)2∙2H2O、[Cu2(OPhdipica)(phen)2](ClO4)3∙H2O、[Cu2(OPhdipica)(bipy)2](ClO4)3、[Cu(Ph3Cdipica)Br]、[Cu(dipica)Br2],其中phen為1,10-二氮雜菲、bipy為2,2’-聯啶、acac為2,4-戊二酮。利用元素分析、紅外光光譜、紫外光-可見光吸收光譜、電子順磁共振光譜及
    X-光單晶結構解析等方法,完成錯合物的結構鑑定及鍵結性質之探討。
    目前己有X-光單晶結構解析的錯合物有:
    1.[Cu(dipica)Br2]
    屬於單斜晶系(Monoclinic),空間群為P 21/m,晶格常數a = 6.774(1) Å;b = 13.422(2) Å;c = 8.269(2) Å; = 90; = 104.836(3) ; = 90,每單位晶格內含有2個分子(Z = 2),精算值R = 0.0473,Rw = 0.1044。結
    構為四角錐形體,dipica和一個溴構成基底面,另一個溴接於軸上。
    2. [Cu2(dipica)2(OH)(H2O)](ClO4)3
    屬於單斜晶系(Monoclinic),空間群為C 2/c,晶格常數a = 24.571(8) Å;b = 8.562(3) Å;c = 15.341(5) Å; = 90.000(7) ,每單位晶格內含有4個分子(Z = 4),精算值R = 0.1025,Rw = 0.2071。由dipica和一個OH-或H2O構成平面四方形。
    綜合本研究得知,Phdipica、HOPhdipica為-acceptor性質的配子,在一系列錯合物中為面形(facial)形式與銅鍵結,而Ph3Cdipica亦可以採用面形的鍵結模式穩定一價銅,而形成[Cu(Ph3Cdipica)Br]。

    In order to reveal the oxygen-carrying properties of hemocyanins , linear tridentate ligands including Phdipica (N,N-bis(2-pyridylmethyl)phenylamine), HOPhdipica (N,N-bis(2-pyridylmethyl)-2’-hydroxyphenylamine), Ph3Cdipica (N,N-bis(2-pyridylmethyl)triphenylmethylamine), PhCH2dipyra (N,N-bis(2-pyrazolylmethyl)benzylamine), and HOPhdipyra (N,N-bis(2-pyrazolylmethyl)-2’-hydroxyphenylamine) have been synthesized and charactered. The reactions of O2 with Cu(Ⅰ) complexes coordinated by these tridentate ligands at either room temp or low temp (-30℃) have been investigated. Based on the electronic spectral data [Cu(Phdipica)]+ at room temp and [Cu(HOPhdipica)]+ at low temp, are likely forming -2:2-peroxo complexes.
    Nine mixed ligand copper (Ⅱ) complexes, [Cu(Phdipica)2](ClO4)2∙H2O、[Cu(Phdipica)(phen)](ClO4)2、[Cu(Phdipica)(bipy)](ClO4)2、[Cu(Phdipica)(acac)](ClO4)∙1.5H2O、[Cu(HOPhdipica)2](ClO4)2∙2H2O、[Cu2(OPhdipica)(phen)2](ClO4)3∙H2O、[Cu2(OPhdipica)(bipy)2](ClO4)3、[Cu(Ph3Cdipica)Br]、[Cu(dipica)Br2], where phen = 1,10-phenanthroline, bipy = 2.2’-bipyridine, acac = acetylacetonate, have been synthesized and characterized by elemental analyses, infrared, electronic absorption, and EPR spectroscopic
    measurements.
    By single-crystal X-ray diffraction method, the crystal and molecular structures of [Cu(dipica)Br2] and [Cu2(dipica)2(OH)(H2O)](ClO4)3 have been determined. The crystal data of these complexes are described below:
    1. [Cu(dipica)Br2] crystallizes in the monoclinic space group P 21/m with a = 6.774(1) Å;b = 13.422(2) Å;c = 8.269(2) Å; = 90; = 104.836(3) ; = 90, Z = 2, R = 0.0473, Rw = 0.1044.
    2. [Cu2(dipica)2(OH)(H2O)](ClO4)3 crystallizes in the monoclinic space group C2/c with a = 24.571(8) Å;b = 8.562(3) Å;c = 15.341(5) Å; = 90.000(7) , Z = 4, R = 0.1025, Rw = 0.2071.
    In conclusion, both Phdipica and HOPhdipica tridentate ligands bind to copper d orbitals as -acceptors, and tend to retain a facial configuration. The stable copper(Ⅰ) complex, [Cu(Ph3Cdipica)Br], having a facial Ph3Cdipica was obtained by the reaction of Ph3Cdipica with CuBr2.

    中文摘要…………………………………………………………... Ⅰ 英文摘要……………………………………………..…………... Ⅲ 第一章 緒論 第一節 研究動機與目的….…………………………………….… 1 第二節 背景………………………………………………….….… 2 第二章 實驗部分 第一節 實驗儀器及藥品……………………………………….…. 25 第二節 配子及錯合物的合成………………………………….…. 30 第三節 含三牙基一價銅錯合物與氧的反應實驗………………… 40 第三章 結果與討論 第一節 配子的合成及光譜探討…………………………………… 41 第二節 含三牙基一價銅錯合物與氧的反應探討………………… 52 第三節 錯合物的合成探討………………………………………… 62 第四節 X-光結構解析…………………………………………….. 65 第五節 紅外光光譜………………………………………………… 73 第六節 電子吸收光譜……………………………………………… 76 第七節 電子順磁共振光譜………………………………………… 81 第八節 磁性………………………………………………………… 92 第九節 N,N-雙(2-啶甲基)苯胺配子於二價銅錯合物 之鍵結性質研究…………………………………………… 94 第四章 結論……………………………………………………….. 97 參考文獻………………………………………………………….… 99

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