题名氨基酸及其衍生物与金属离子的超分子组装
作者娄本勇
学位类别博士
答辩日期2005
授予单位中国科学院福建物质结构研究所
授予地点中国科学院福建物质结构研究所
导师洪茂椿
关键词氨基酸 衍生物 超分子组装 氢键 手性 螺旋链
其他题名Supramolecular Assembly of Amino Acids or Their Derivatives and Metal Ions
中文摘要经过近20多年的发展,超分子化学已形成了自己的独特概念和体系:如分子识别、分子自组装、分子材料与器件等。分子自组装是超分子化学的核心内容,它是指分子与分子之间通过弱相互作用自发形成具有一定结构和功能的聚集体的过程。氨基酸具有良好的超分子组装性能,同时也是一种简单有效的手性建筑单元。利用氨基酸类配体与金属离子进行超分子组装不仅可以创造独特的超分子体系,而且对理解生命体系的超分子作用可以提供重要的启示。本论文以氨基酸及其衍生物为主要配体,与金属离子组装了17个配位化合物,其中8个为手性超分子化合物,并且研究了部分化合物的性质。以cu(II)-amino acid五员环为建筑单元,采用四种具有不同侧链的氨基酸,在4,4,-bipyridine的桥联作用下构筑了四种不同的超分子结构。L-alanine通过氢键把4,4,-bipyridine桥联的Cu(11)-amino acid配位聚合物ID链连接成左右手双螺旋结构;L-theconine通过两种氢键把Cu(II)-amino ocid ID链连接成右手螺旋结构,并且在形成的狭小的手性隧道里通过氢键诱导了新的客体螺旋;采用L-valine时,4,4’-bipyrine只是把Cu(II)-valine五员环单元桥联成双核配合物结构,氢键作用把双核单元连接成ZD的超分子结构;当采用D,L-phenylalne时,由于侧链上苯环的空间位阻的影响使得氨基酸的梭基产生桥联作用,4,4,-biPyridine桥联的ID配位聚合物链通过梭基的桥联作用形成了具有较大ID隧道的3D阳离子骨架。阴离子有序地分布在隧道中形成了具有纳米隧道的3D中性骨架。氨基酸侧链结构的微小差别可以导致完全不同的超分子体系。把苯酚基团修饰到氨基酸分子中得到两种配体N-(4-droxybenzyl)-L-alanine和N-(2-droxybenzslL-lanine,在4,4,-bipyridine的存在下利用它们分别合成了两种3D手性超分子化合物。在这两种化合物里同样存在cu(II)-aminoacid五员环单元,然而4,4’-biPyridine没有同五员环发生作用,配体只是形成单核配合物。当使用N-(4-droXybenZyl)-L-alanine时,4,4,-bipyridine和Cu(11)形成具有较大隧道的3D阳离子骨架。单核配合物通过梭基氧和Cu(II)的弱配位作用分布在隧道中形成3D手性超分子结构。采用N-(2-drhxenzyl)L-alne时,4,4,-byridine和cu(II)形成ZD的阳离子层状结构,单核配合物通过梭基氧和Cu(II)的弱配位作用连接ZD层形成具有1D隧道的3D超分子结构。这表明氨基酸类配体和金属离子有丰富的自组装性能,对外界环境相当敏感。还利用N-(2-h), enzzl)-amino acids配体以及schiff碱配体与金属离子组装了7个超分子化合物,在这些化合物里存在不同种类的氢键作用,它们对形成超分子结构都有重要的影响。特别在L-histidine的水杨醛Schiff碱配合物〔Cu2(L-shis)2]-4H2O( H2ss=N-salicylidenehistidine)中存在三种不同的氢键,咪哇基团和梭基形成的氢键把生成的双核配合物单元[Cu2(L-shis)z]连接成含有孔洞的超分子结构,酚轻基氧和没有配位的致基氧通过氢键相互作用把不同的溶剂水分子固定在氢键范围之内,形成了具有生物模拟价值的一维左手螺旋水链。这种超分子相互作用对主体结构的稳定性也有着决定性影响。
语种中文
公开日期2013-05-07
页码136
内容类型学位论文
源URL[http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7134]  
专题福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
娄本勇. 氨基酸及其衍生物与金属离子的超分子组装[D]. 中国科学院福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2005.
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