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研究生: 蘇智淵
Su, Jhih-Yuan
論文名稱: 非血基質三價錳羥基錯合物之反應性研究
Reactivity Studies of Non-heme Trivalent Manganese Hydroxide Complex
指導教授: 李位仁
Lee, Way-Zen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 44
中文關鍵詞: 含錳-脂氧合酶二氧化碳固定四價錳羥基錯合物
英文關鍵詞: Mn-Lipoxygenase, CO2 Fixation, Mn(IV)-Hydroxide complex
DOI URL: https://doi.org/10.6345/NTNU202201964
論文種類: 學術論文
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  • 在許多的酵素催化循環中,錳金屬羥基化合物被認為是可能存在的反應中間物之一,尤其是第二光系統(Photosystem II)中的氧釋放複合體(Oxygen-Evolving Complex)、核糖核苷酸還原酶(Ribonucleotide Reductase)和含錳脂氧合酶(Mn-Lipoxygenase),為了能模擬這些存在酵素中的中間物,本研究利用實驗室所開發的三價錳錯合物:[MnIIIBDPP(H2O)]BF4 (2)、MnIIIBDPP(OH) (3)、MnIIIBDPP(Cl) (4),透過Evans method和EPR光譜,來驗證其三價錳錯合物為高整自旋態(S = 2)。錯合物 3 加入TEMPOH會反應成二價錳錯合物MnIIBDPP (1)和一當量水分子。另一方面,將二氧化碳通入錯合物 3 會反應生成MnIIIBDPP(HCO3),再通入氮氣會回到錯合物 3,錯合物 2 更可以透過氧化劑Magic Blue (Tris(4-bromophenyl) aminium hexachlorido antimonate)氧化成錯合物 5 ,再加入有機鹼DBU會反應成錯合物 6,錯合物 6 也可以藉由錯合物 3 加上氧化劑 Magic Blue 反應獲得,推測其錯合物 5 與6 分別為[MnIVBDPP(H2O)]2+和[MnIVBDPP(OH)]+,透過UV-vis光譜和EPR光譜來鑑定,錯合物 5 與 6 為高自旋四價錳錯合物(S = 3/2)。

    Manganese hydroxide species are proposed intermediates in the catalytic cycles of most manganese containing enzymes, especially for Photosystem II, Ribonucleotide Reductase and Mn-Lipoxygenase. In order to mimic these intermediates, A serial of MnIIIBDPP complexes: [MnIIIBDPP(H2O)]BF4 (2), MnIIIBDPP(OH) (3), MnIIIBDPP(Cl) (4), were prepared. Through Evans method or EPR spectra, the manganese(III) complexes are confirmed to be high integral spin complexes (S = 2). Complex 3 can react with TEMPOH to form MnIIBDPP (1) and H¬2O via hydrogen atom abstraction, and with CO2 to form MnIIIBDPP(HCO3). After bubbling nitrogen gas through the solution of MnIIIBDPP(HCO3), complex 3 will be regenerated. Complex 2 can be oxidized to manganese(IV) complex, [MnIVBDPP-H2O]2+ (5), at -80°C by Magic Blue (Tris(4-bromophenyl)aminium hexachloridoantimonate). Addition of one equiv of organic base DBU to the solution of 5 will form a manganese(IV) hydroxide [MnIVBDPP-OH]+ (6) which can also be produced from Complex 3 by adding one equiv of Magic Blue. Complexes 5 and 6 will convert to complex 2 by reacting with TEMPOH. The UV-vis and EPR spectra support that both complexes 5 and 6 are both high spin manganese(IV) complexes (S = 3/2).

    目錄 I 圖索引 III 中文摘要 VI Abstract VII 第一章 緒論 1 1-1 大自然中含錳和含鐵金屬的蛋白及酵素 2 1-2 錳金屬羥基錯合物(Manganese Hydoxide Complexes) 6 1-3 金屬羥基錯合物與二氧化碳反應 10 1-4 研究方向 12 第二章 實驗部分 13 2-1 實驗藥品 13 2-2 實驗儀器及條件 14 2-3 錳系列錯合物之合成與鑑定 18 第三章 結果與討論 20 3-1 三價錳錯合物2, 3, 4電子自旋組態討論 20 3-2 錳錯合物 MnIIIBDPP(OH) (3)與二氧化碳之反應性探討 24 3-3 錳錯合物 MnIIIBDPP(OH) (3)氫原子轉移反應探討 27 3-4 錳錯合物2 , 3氧化之反應性探討 29 第四章 結論與展望 40 參考文獻 42 附錄A X-ray單晶繞射解析結構及晶體常數 44

    1. 2013, 朱其翊學長碩士論文
    2. Kamiya, N.; Kawakami, K.; Umena, Y. Nature 2011, 473, 55–60.
    3. Noguchi, T. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 2022−2029
    4. Cox, N.; Lubitz, W. Science. 2014, 345, 804–808
    5. Noguchi, T. PNAS. 2016, 113, 12727–12732
    6. Allakhverdiev, S. I.; Najafpour, M. M. Chem. Rev. 2016, 116, 2888–2936
    7. Yun, D.; Krebs, C.; Bollinger, J. M., Jr Science. 2007, 316, 1188–1191
    8. Green, M. T.; Krebs, C.; Bollinger, J. M., Jr. J.Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15022–15027
    9. Pollock, C. J.; Silakov, A.; Krebs ,C; Bollinger, J. M., Jr J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1950–1957
    10. Stubbe, J.; Rosenzweig, A. C. Science., 329, 1526–1530.
    11. Stubbe, J.; Nocera, D. G. Chem. Rev. 2003, 103, 2167–2201.
    12. Oliw, E. H.; Karkehabadi, S. J. Biol. Chem., 2016, 291, 8130–8139
    13. Valentine, J. S.; Teixeira, M.; Miller, A. F.; Maroney, M. J.; Cabelli, D. E.;Abreu, I. A. Chem. Rev. 2014, 114, 3854–3918
    14. Rauchfuss, T. B.; Ragsdale, S. W.; DuBois, D. L. Chem. Rev. 2013, 113, 6621–6658
    15. Rybak-Akimova, E. V.; Lee, S. C.;Holm, R. H. PNAS., 2011, 108, 1222–1227
    16. Rybak-Akimova, E. V.; Lee, S. C.;Holm, R. H. Inorg. Chem. 2011, 50, 10070–10081
    17. Liaw, W.-F.; Chiou, T.-W. Chem. Sci., 2016, 7, 3640–3644
    18. Fujii, H. Inorg. Chem. 2010, 49, 6664–6672
    19. Fujii, H. Inorg. Chem. 2008, 47, 1674–1686
    20. Borovik, A. S.;Hendrich, M. P.; Yano, J. Chem. Sci., 2014, 5, 3064–3071
    21. Borovik, A. S.; Hendrich, M. P. Inorg. Chem. 2013, 52, 12568–12575
    22. Busch, D. H. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16245–16253
    23. Jackson, T. A. Inorg. Chem. 2016, 55, 3272–3282
    24. Stack, T. D. P. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9904–9912
    25. Borovik, A. S. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13234–13242
    26. Kovas, J. A. Inorg. Chem. 2013, 52, 12383–12393
    27. Jackson, T. A. Inorg. Chem. 2014, 53, 7622–7634
    28. Jackson, T. A. Inorg. Chem. 2016, 55, 8110−8120
    29. McDonald, A. R. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 14362–14370
    30. Goldberg, D. P. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16619–16634
    31. Que, L., Jr.; Farquhar, E. R.; Emerson, J. P. PNAS., 2008, 105, 7347–7352
    32. Lee, W.-Z.; Münck, E.; Que, L., Jr.; Bominaar, E. L. J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 10846–10849
    33. Lee, W.-Z.; Liaw, W.-F.; Tasi, M.-L.; Ye, S.-F. J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 14186–14189

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