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。

阿霉素─铁(Ⅲ)配合物的电化学特征及其与DNA结合作用研究

采用示波极谱法和循环伏安法研究了3公铁离子Fe（Ⅲ）与阿霉素（ADM）配合物的电化学特性．在生理pH条件下，Fe（Ⅲ）与ADM形成2：1的稳定配合物，Fe（Ⅲ）的配位使ADM在更负的电势下才能还原，这与其心脏毒性减轻密切相关．采用线性扫描、吸收光谱和凝胶电泳法研究了ADM－Fe（Ⅲ）配合物与DNA的结合作用，ADM－Fe（Ⅲ）配合物仍保留了ADM插入结合的特征，并形成一种稳定的DNA－Fe（Ⅲ）－ADM的三元结合物．

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。

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.

阿霉素及其铁配合物介导自由基产生的ESR研究

以 5 ,5 二甲基吡咯 N 氧化物 (DMPO)为自旋捕捉剂 ,运用ESR波谱法对比研究了阿霉素 (ADM )及ADM·Fe(Ⅲ )介导自由基产生的能力 .结果表明 :在DTT存在下ADM·Fe(Ⅲ )配合物介导生成·OH的能力要远强于ADM ,H2 O2 和DTT的存在能对ADM·Fe(Ⅲ )配合物介导产生·OH起促进作用 ,并说明了ADM·Fe(Ⅲ )

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。

水中铁(Ⅲ)-草酸盐配合物光解产生羟基自由基的测定

对铁 (Ⅲ ) 草酸盐配合物光解过程中产生的·OH进行了气相色谱法间接测定 在pH =3 5 ,异丙醇浓度为 1mmol·l- 1的条件下 ,经过 1 2 5W高压汞灯 (λ≥ 31 3nm)光照 80min ,Fe(Ⅲ ) /草酸盐配比为 9 3/1 2 0 7μmol·l- 1的水溶液中 ,·OH的生成量为6 5 9μmol·l- 1,·OH生成反应符合表观零级反应动力学模式 ,其生成速率为 0 72 6μmol·l- 1·min- 1.同时蜒究了溶液pH值、Fe(Ⅲ ) /草酸盐配比对·OH生成量的影响 .

壳聚糖铁(Ⅲ)配合物吸附动力学研究

采用非均相吸附法制备了壳聚糖铁(Ⅲ)配合物,用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)对配合物的结构进行了表征;研究了壳聚糖对Fe3+的吸附动力学特性。实验结果表明,壳聚糖与Fe3+之间发生了配位作用,壳聚糖分子中参与配位反应的主要是-NH2、-OH及少量的-NHCOCH3;壳聚糖对Fe3+的吸附行为可用Langmuir单分子层吸附机理解释,且求得吸附表观活化能为3.6476kJ/mol。

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。

铁(Ⅲ)-柠檬酸盐配合物光解引发橙黄Ⅱ的脱色

利用苯作为捕获剂确证铁 (Ⅲ ) 柠檬酸盐配合物光解产生了羟基自由基 ,对染料橙黄Ⅱ在铁 (Ⅲ ) 柠檬酸盐配合物引发下的光化学脱色规律和机制进行了研究。结果表明 ,在 12 5W高压汞灯 (λ≥ 36 5nm)照射下 ,铁 (Ⅲ ) 柠檬酸盐配合物光解产生的羟基自由基可氧化橙黄Ⅱ分子发色团使其脱色 ;8mg/L橙黄II溶液光照 1h后可脱色 6 0 %～ 70 % ;在 8～ 5 0mg/L初始质量浓度范围内 ,橙黄Ⅱ的脱色速率随初始浓度降低而升高 ,脱色过程符合表观一级反应动力学规律 ;体系 pH值在 4 0～ 6 0之间脱色效果较好 ,而在Fe(Ⅲ )绝对浓度一定的条件下 ,铁 (Ⅲ )与柠檬酸盐摩尔比小于 1时 。

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。

雌二醇在铁(Ⅲ)-草酸盐配合物体系中的光降解

以125W高压汞灯为光源,研究了水中雌二醇(E2)在铁(Ⅲ)-草酸盐体系中的光降解;考查了初始pH值、铁(Ⅲ)/草酸盐配比、E2初始浓度对E2光降解的影响.结果表明,铁(Ⅲ)/草酸盐体系能引发E2光降解.在pH=3·50,Fe(Ⅲ)/草酸盐配比为10·0/120·0μmol·l-1时,2mg·l-1E2光照160min可降解48·0%.在pH3·0—6·0范围内,pH值为3·0—4·0时E2降解率较高;在2·0—10·0mg·l-1范围内,光降解效率随水溶液中E2初始浓度的增加而降低.

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。

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。

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。

17α-乙炔基雌二醇在铁(Ⅲ)-草酸盐配合物体系中的光降解

以125 W高压汞灯为光源,研究了水中17α-乙炔基雌二醇(EE2)在铁(Ⅲ)-草酸盐(Ox)配合物体系中的光降解;考察了初始pH,c(Fe(Ⅲ))/c(Ox)配比及EE2初始质量浓度对EE2光降解的影响.结果表明:铁(Ⅲ)-草酸盐体系能引发EE2的光降解.在pH为3.50,c(Fe(Ⅲ))/c(Ox)为10.0/120.0时,光照160min;ρ(EE2)为2.0mg/L时的EE2光降解效率可达53.5%.在pH为3.00～6.00的实验范围内,当pH为3.00～4.00时,EE2的光降解效率最高;在ρ(EE2)为2.0～10.0 mg/L时,EE2的光降解效率随溶液中初始ρ(EE2)的增加而降低.

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。

铁(Ⅲ)-柠檬酸盐配合物的光解对活性艳红X-3B的脱色

在 p H=2 .0 ,铁 ( ) /柠檬酸盐 =1 0 -4mol/L/2× 1 0 -4mol/L的条件下 ,活性艳红 X- 3 B染料溶液经过高压汞灯 (λ≥ 3 1 3 nm,2 5 0 W)的照射 ,脱色效果明显。 1 6 min光照后 ,2 0 mg/L染料溶液脱色率达 82 .5 %。染料脱色为动力学一级反应。混合溶液的 p H值 ,染料初始浓度及铁 ( ) /柠檬酸盐比对染料脱色均有影响。