综合化学实验设计:氧桥三核铁(Ⅲ)配合物的便捷制备与表征

目前本科化学实验教学内容在配合物制备实验方面主要涵盖了单核配合物,而对配合物家族中占有重要地位的多核配合物却很少涉及。基于此,我们依据科研成果设计了一个关于三核铁(Ⅲ)配合物的综合化学实验,以期通过该实验加深学生对配合物有关知识的理解和运用。本设计以廉价易得的九水合硝酸铁与三水合乙酸钠为原料,通过水浴加热反应、冷却结晶等步骤制备了一种氧桥三核铁(Ⅲ)配合物[Fe_(3)O(CH_(3)COO)_(6)(H_(2)O)_(3)]NO_(3)·4H_(2)O,通过配位滴定法测定了其铁元素含量,并对其进行了红外、热重、粉末X射线衍射和电子顺磁共振等表征测试。该实验制备方法简单快捷,易于操作,环保无污染。实验内容蕴含思政元素,目标配合物结构新颖,富有对称美,实验教学时亦可培养学生的审美意识,使其领略化学之美。本设计科教融合,有助于培养学生分析解决问题的能力,为本科生的综合化学实验教学提供了一个可行案例。

化橘红多糖铁(Ⅲ)配合物的合成、理化性质及表面结构的研究

以化橘红中提取的多糖和三氯化铁合成化橘红多糖铁 ( )配合物 (IEC) ,并对其理化性质和表面结构进行了初步研究。结果表明 ,该配合物是以铁核β- Fe OOH为核心、多糖在其表面配合而成的表面配合物 ;它在生理 p H下全溶 ,不水解 ,不沉淀 ,有望成为生物利用度较好的补铁剂。

羧甲基壳聚糖铁(Ⅲ)配合物的合成及结构表征

以羧甲基壳聚糖(CMCTS)为配位体,铁(Ⅲ)为配位离子,采用均相法在pH7.0的中性条件下制备了羧甲基壳聚糖铁(Ⅲ)配合物(CMCTS-Fe),用紫外光谱、红外光谱等手段对其结构进行了表征,并对配位机理进行了初步探讨。结果表明,羧基的引入使CMCTS比壳聚糖(CTS)具有更强的配位能力;CMCTS与铁(Ⅲ)发生配位作用的基团是-COOH、-NH2和-OH。

壳聚糖铁(Ⅲ)配合物的合成及结构表征

【研究目的】为了利用高分子壳聚糖的生物活性,寻找理想的补铁制品,在均相反应条件下,以壳聚糖为载体与Fe3+离子配位,合成了壳聚糖铁(Ⅲ)配合物;【方法】用元素分析、UV光谱和IR光谱等研究了配合物的组成与性质,并优化了配合物的合成条件;【结果】壳聚糖对Fe3+的吸附具有较好的动力学性能,随着温度的升高,反应达到平衡的时间缩短;壳聚糖对Fe3+离子吸附等温线符合Langmuir吸附等温线方程,在室温下,pH为1.8时吸附8h的饱和吸附量Qmax=62.89mg/g,b=4.969J/mg;壳聚糖铁(Ⅲ)配合物的UV光谱中出现了新的吸收峰,IR光谱分析显示,形成配合物后,壳聚糖的部分特征吸收峰也发生了一定的位移,光谱分析的结果表明壳聚糖与Fe3+离子之间可能发生了配位反应;壳聚糖中主要是-NH2和-OH参与了与金属离子的配位,部分乙酰氨基(-CONH2)也可能参与了配位。【结论】实验结果有望使壳聚糖铁(Ⅲ)配合物成为一种具有较好生物利用度的营养型补铁剂,使壳聚糖铁(Ⅲ)配合物成为具有多功能的保健药品。

不同分子量水溶性大豆多糖铁(Ⅲ)配合物的合成及其抗氧化活性研究

研究了超声波协同过氧化氢氧化制备低分子量水溶性大豆多糖,得到了4种不同分子量的水溶性大豆多糖,其分子量分别为93.9、43.4、18.8、9.6ku,并结合超滤从水溶液大豆多糖原液分离出分子量为155、2.6ku的两种多糖。将6种多糖分别与Fe3+反应合成不同分子量的水溶性大豆多糖-Fe(Ⅲ)配合物[SSPS-Fe(Ⅲ)],在还原力、羟基自由基、脂质过氧化、亚硝酸盐自由基四种不同的体系下进行SSPS-Fe(Ⅲ)的体外抗氧化活性研究。结果表明,不同分子量SSPS-Fe(Ⅲ)均有抗氧化活性,其中分子量最大的SSPS-Fe(Ⅲ)的抗氧化活性较弱,而分子量为9.6ku的SSPS-Fe(Ⅲ)整体上具有较强的还原能力、清除羟基自由基和亚硝酸盐自由基和抑制脂质过氧化的能力,表明SSPS-Fe(Ⅲ)的抗氧化能力与其相对分子质量大小有关。

水溶性大豆多糖-铁(Ⅲ)配合物的制备及其理化性质研究

研究了水溶性大豆多糖-铁(Ⅲ)配合物的制备工艺,采用响应面法二次回归正交旋转组合方案,分析了水溶性大豆多糖与铁离子的质量比、pH和反应时间对铁离子络合量及络合率的影响。结果表明,其最佳制备工艺为:质量比1.03:1、pH4.76、反应时间5h。在此条件下,水溶性大豆多糖-铁(Ⅲ)配合物中铁离子的络合量为857.32mg/g,络合率为88.30%,配合物的得率为45.37%。水溶性大豆多糖-铁(Ⅲ)溶于水,在pH1～14范围内不沉淀、不水解。水溶性大豆多糖-铁(Ⅲ)有望开发成强化铁的食品添加剂和营养型口服补铁剂。

基于2-[1-(2-羟基乙亚胺基)乙基]苯酚的六核铁(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构、热稳定性及抗菌活性研究(英文)

利用三齿席夫碱配体2-[1-(2-羟基乙亚胺基)乙基]苯酚(H2L)和二氰氨钠与氯化铁在甲醇中反应,制备了一个新的具有中心对称性的六核铁(Ⅲ)配合物[NaFe6L6(MeO)6]Cl。通过利用元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射表征了该配合物的结构。配合物的晶体以三斜晶系P1空间群结晶,其晶体学参数a=1.162 5(2)nm,b=1.396 4(2)nm,c=1.504 2(2)nm,α=66.154(7)°,β=68.809(7)°,γ=73.296(7)°,V=2.053 6(5)nm3,Z=1,R1=0.059 3,wR2=0.156 4。本文还研究了该配合物的热稳定性和抗菌活性。

香菇多糖铁(Ⅲ)配合物的制备及性质研究

采用微波法从香菇中提取香菇多糖；在弱酸性条件下，香菇多糖水溶液与三氯化铁反应合成香菇多糖铁（Ⅲ），测定了其理化性质，结果：香菇多糖铁（Ⅲ）易溶于水，且水溶液呈中性。在pH值为3～12范围内不沉淀、不水解。香菇多糖铁（Ⅲ）的水溶液中几乎不存在游离的铁（Ⅲ），表明铁（Ⅲ）与香菇多糖形成了稳定的配合物。在37℃和模拟液体中香菇多糖铁中的Fe^3＋易被抗坏血酸还原成Fe^2＋。香菇多糖铁（Ⅲ）有望开发成为较好生物利用度的强化铁的食品添加剂和营养型口服补铁剂。

螺旋藻多糖铁(Ⅲ)配合物的制备、抗氧化及淋巴细胞增殖活性

以三氯化铁为原料,通过络合反应,对螺旋藻多糖(SP)进行结构修饰,制得有机铁化合物〔螺旋藻多糖铁(Ⅲ)配合物SP-Fe(Ⅲ)〕。采用FTIR、DSC、TGA、XRD和SEM对其结构进行了表征,采用DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基法、羟自由基法等5种方法和MTT(四唑盐)法分析了SP和SP-Fe(Ⅲ)的抗氧化活性和淋巴细胞增殖活性的影响。制备的SP-Fe(Ⅲ)中Fe(Ⅲ)质量分数为16.42%±1.17%。采用5轴蛛网图对SP-Fe(Ⅲ)的抗氧化活性进行了综合评价。结果表明,SP-Fe(Ⅲ)相比SP具有较高的抗氧化活性。在模拟人工胃液消化后,随着消化时间的延长,在pH=6.8的人工肠液中释放出的Fe(Ⅲ)质量分数达到83.64%;在31.25×10–3 g/L的质量浓度下,与SP相比,SP-Fe(Ⅲ)配合物对淋巴细胞增殖提高了44.35%。

阿霉素铁(Ⅲ)配合物与DNA结合作用的研究

应用吸收光谱法研究了阿霉素铁（Ⅲ）［ＡＤＭ·Ｆｅ（Ⅲ）］与ＤＮＡ的结合作用，结果表明ＡＤＭ·Ｆｅ（Ⅲ）作为一个整体嵌入ＤＮＡ碱基之间形成ＡＤＭ·Ｆｅ（Ⅲ）·ＤＮＡ三元复合物。应用荧光淬灭法得到了不同Ｎａ＋浓度下ＡＤＭ及ＡＤＭ·Ｆｅ（Ⅲ）与ＤＮＡ结合作用的结合常数（Ｋ）、结合位点距离（ｎ）及标准自由能（ΔＧ），并根据多聚电解质理论将ΔＧ分解为电荷作用部分（ΔＧｐｅ）及非电荷作用部分（ΔＧｔ）。结果表明ＡＤＭ·Ｆｅ（Ⅲ）中铁离子直接参与了与ＤＮＡ的作用，ＡＤＭ·Ｆｅ（Ⅲ）较ＡＤＭ更易与ＤＮＡ结合。

尿素铁(Ⅲ)配合物的有机溶剂法合成及其热分解反应

使用硝酸铁和尿素在乙醇溶剂中合成了尿素铁(Ⅲ)配合物,通过元素分析和红外光谱分析等手段表征其组成为[Fe(CON2H4)6](NO3)3;再采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和差热-热重分析(DTA-TG)等手段对所得[Fe(CON2H4)6](NO3)3配合物的热分解反应及其产物进行了研究。结果表明,热分解过程分两步进行,并在空气中200℃热分解后得到γ-Fe2O3纳米粉体。

阿霉素铁(Ⅲ)配合物介导的脂质体过氧化作用

采用分光光度法比较了阿霉素(ADM)、Fe3+和铁蛋白介导的脂质体过氧化作用.结果表明ADM Fe(Ⅲ)配合物导致的脂质体过氧化比ADM有显著的增强;SOD以及几种·OH清除剂对这种过氧化作用均有一定的抑制,说明·OH参与了脂质体的过氧化;去铁敏通过螯合Fe离子可完全抑制脂质过氧化,更进一步说明Fe离子在其中起到关键作用,而ADM促进了Fe离子依赖的脂质体过氧化,同时也初步探讨了体内ADM心脏毒性的机理.

脉冲放电等离子体制备壳聚糖铁(Ⅲ)配合物及结构表征

以壳聚糖浓度、Fe3+浓度、极板间距和处理时间为影响因素,采用脉冲放电等离子体法制备壳聚糖(CTS)铁(Ⅲ)配合物。并利用红外光谱法(FT-IR)和紫外光谱(UV)进行结构表征。实验结果表明,脉冲放电等离子体可以用来制备CTS-Fe3+配合物,Fe3+浓度、处理时间与吸附量成正相关关系,随影响因素值增大,吸附量增大;壳聚糖浓度、极板间距成负相关关系,随影响因素值降低,吸附量减少。壳聚糖与铁(Ⅲ)发生配位作用的基团可能是-NH2和-COOH。

2-巯基-4,6-二甲基嘧啶与其铁(Ⅲ)配合物的合成与表征

合成了2位杂原子取代的2-巯基-4,6-二甲基嘧啶配体及其铁(Ⅲ)固态配合物,通过元素分析、紫外光谱分析、红外光谱分析和DSC热分析,推测出配体和配合物可能的组成和结构。

尿素铁(Ⅲ)配合物的合成研究

硝酸铁和尿素在无水乙醇溶剂中合成了尿素铁(Ⅲ)配合物。通过单因素实验考察物料配比、反应温度、乙醇含量、反应时间、搅拌速率对尿素铁(Ⅲ)配合物收率的影响。实验结果表明最佳的工艺条件为:Fe(NO3)·9H2O和尿素物料配比为1∶6,反应温度为50℃,溶剂用无水乙醇,反应时间为2h,搅拌速率为300r·min-1。在此条件下得到的尿素铁(Ⅲ)配合物收率为82.25%。

两个铁(Ⅲ)Schiff碱配合物的合成、晶体结构及磁性研究

分别以H_2salpn(N,N′-bis(salicylidene)-1,3-diaminopropane)、H_2ins(N-isonicotinamidosalicylaidimine)为配体与Fe(ClO_4)_3以及咪唑(Him)、4,4′-bpy等端基配体进行反应得到两个新的配合物[Fe(salpn)(Him)_2]ClO_4(1)和[Fe(ins)(NCS)_2(H_2O)]·bpy(2),并对其进行了元素分析、X-射线单晶结构分析、变温磁化率表征.晶体结构表明,两个配合物均为单核结构,Fe(Ⅲ)均处在六配位八面体场中.变温磁化率分析表明,在配合物1和2中,单核Fe(Ⅲ)配合物分子间均存在弱的反铁磁相互作用,配合物1的最佳拟合值为zj′=-0.21cm^(-1),g=1.96;配合物2的最佳拟合值为zj′=-0.16 cm^(-1),g=1.97.

偶氮氯膦Ⅰ-铁(Ⅲ)配合物光谱探针测定血清蛋白质

研究了在酸性溶液中偶氮氯膦Ⅰ(CPA-Ⅰ)-铁(Ⅲ)配合物与牛血清白蛋白(BSA)结合的吸收光谱行为,建立起一种以偶氮氯膦Ⅰ-铁(Ⅲ)配合物作为光谱探针测定蛋白质的新方法。该法具有较强的抗干扰力,弥补了偶氮氯膦Ⅰ测定蛋白质干扰物质允许量低的问题,该法反应灵敏、快速,摩尔吸光系数5ε70nm=2.70×105L.m o-l 1.cm-1,线性范围宽,可达0—82m g/L,用于人血清总蛋白的测定与双缩脲法相关性好。

大黄酸-铁(Ⅲ)配合物对抗羟自由基(·OH)的清除率分析

本文旨在研究本地区实验室条件下合成得到的大黄酸-铁(Ⅲ)配合物抗羟自由基(·OH)的作用。方法:利用Fenton反应产生羟自由基(·OH),间接测定大黄酸-铁(Ⅲ)配合物对羟自由基(·OH)的清除作用。结果显示:大黄酸、铁离子和大黄酸-铁(Ⅲ)配合物均具有抗羟自由基(·OH)的活性,且对羟自由基清除率有高低。结论:大黄酸-铁(Ⅲ)配位化大黄酸、铁离子和大黄酸-铁(Ⅲ)配合对·OH自由基清除率高低的顺序为:大黄酸-Fe(Ⅲ)>大黄酸>Fe(Ⅲ)。

壳寡糖铁(Ⅲ)配位产物的合成与表征

为了探究壳寡糖铁(Ⅲ)的配位结构和最佳合成条件,通过自制壳寡糖(黏均相对分子质量<1 000)与FeCl_3溶液的反应,合成了壳寡糖铁(Ⅲ)配合物.采用可见分光光度计测定反应前后溶液中Fe^(3+)浓度的变化,探究溶液pH值、反应温度以及反应时间对Fe^(3+)与壳寡糖配位反应的影响.利用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、差热与热重分析(TGA-DSC)、元素分析(EI)等方法对配合物进行表征.结果表明:Fe^(3+)参与反应的配位量随着pH增加而增大,当pH>3.5时Fe^(3+)形成沉淀导致配位反应无法进行;Fe^(3+)参与反应的配位量随着反应时间的延长和反应温度的提高而增大,直至配位反应趋于平衡,考虑到实际生产周期和能源消耗,选择最佳反应时间为60 min,最适宜反应温度为40℃;形成的配合物热稳定性较壳寡糖本身的热稳定性有所提高,配合物中壳寡糖与Fe^(3+)的摩尔配位比为3∶1,并由此确定了配合物的结构式.