本文關(guān)鍵詞：苯并咪唑衍生物銅配合物的合成及仿生催化性能的研究

  更多相關(guān)文章： 苯并咪唑衍生物 銅配合物 模擬酶 染料降解 Km

【摘要】：近年來利用卟啉鐵、酞菁鐵等配合物模擬P~-450等含卟啉鐵輔基氧化酶,以過氧化氫等為氧源,催化降解有機(jī)污染物,是一個(gè)非�；钴S的課題。漆酶等含銅氧化酶具有染料降解活性,其活性中心為Cu及其周圍的配位基團(tuán):組氨酸的咪唑N原子等。苯并咪唑衍生物含有組氨酸(His)、半胱氨酸(Cys)的類似結(jié)構(gòu),擬設(shè)計(jì)合成苯并咪唑衍生物銅配合物來模擬含銅氧化酶(漆酶)進(jìn)行染料的降解,為解決染料廢水的污染問題提供新技術(shù)、夯實(shí)理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn),得到了以下結(jié)果:(1)得到了兩個(gè)系列8個(gè)苯并咪唑衍生物銅配合物,并使用1HNMR、IR、元素分析等方法對(duì)其進(jìn)行了表征。發(fā)現(xiàn)配合物CuL~c中配體和Cu~(2+)之比為2:1;CuL~d中配體和Cu~(2+)之比為1:1;推斷了CuL~d和CuL~c兩個(gè)系列配合物可能的結(jié)構(gòu)。(2)考察了以H_2O_2為氧源,n(雙氧水):n(染料):n(配合物)=1000:1:0.08,CuL~c和CuL~d催化甲基橙、羅丹明B、酸性藍(lán)9、甲基紫、茜素紅和Azo B0115染料的降解。發(fā)現(xiàn)CuL~c和CuL~d能有效地催化甲基橙、羅丹明B、酸性藍(lán)9、甲基紫、茜素紅降解;而難以催化Azo B0115降解,Azo B0115的苯環(huán)上含有硝基、溴等取代基使苯環(huán)鈍化導(dǎo)致其不能被降解。(3)考察了染料廢水的pH和H_2O_2用量對(duì)催化效果的影響,發(fā)現(xiàn)pH=9.0,n(雙氧水):n(染料):n(配合物)=200:1:0.08為催化降解的最適條件。(4)考察了最適條件下,電解質(zhì)對(duì)降解效果的影響,發(fā)現(xiàn)Cl~-、SO42~-、NO3~-比染料更容易捕獲到羥基自由基導(dǎo)致染料脫色降解速率下降,但是不影響降解效果;而Br~-、NO2~-這兩種陰離子不僅比染料更容易捕獲到羥基自由基而且與染料發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致苯環(huán)鈍化,染料不能完全降解。(5)考察了配合物的配體Ld、Lc上的取代基效應(yīng),發(fā)現(xiàn)電負(fù)性越強(qiáng)的取代基有助于提高配合物的催化活性;(6)考察了催化劑的循環(huán)使用和穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)5次循環(huán)后催化效果不變;在酸性條件下催化劑失活,但加堿調(diào)整pH可以恢復(fù)催化劑活性;在強(qiáng)堿性條件下催化劑失活,但加酸調(diào)整pH不可以恢復(fù)催化劑活性;說明催化劑正常使用和酸性條件下穩(wěn)定,但在堿性條件下催化劑不穩(wěn)定。(7)利用紫外~-可見光譜法和COD(KMn O4)考察了催化降解甲基橙(偶氮染料)、羅丹明B(三苯甲烷染料)、茜素紅(蒽醌染料)三種染料的降解過程,發(fā)現(xiàn)催化過程不是簡(jiǎn)單的脫色,而是徹底的降解礦化。(8)利用LC~-MS和HPLC進(jìn)行了降解產(chǎn)物的測(cè)定,發(fā)現(xiàn)降解產(chǎn)物有順丁烯二酸,中間產(chǎn)物有染料~-催化劑復(fù)合物,由此推斷該體系的降解機(jī)理跟酶的作用機(jī)制相似,即底物~-酶結(jié)合機(jī)制;通過羥基自由基的捕獲實(shí)驗(yàn),說明存在羥基自由基機(jī)理。推測(cè)了可能的催化機(jī)理和染料降解機(jī)制.(9)利用Graph Pad Prism 5考察了配合物CuL~(d4)和CuL~(c4)對(duì)甲基橙和羅丹明B的催化降解動(dòng)力學(xué)擬合,發(fā)現(xiàn)降解過程符合Michaelis~-Menten動(dòng)力學(xué)規(guī)律,具有酶學(xué)特性。測(cè)得Km數(shù)值都在10~(-2)~10~~(-5) mol/L范圍內(nèi),說明合成的配合物模擬酶對(duì)甲基橙和羅丹明B的催化降解具備天然酶的酶學(xué)活性。
【關(guān)鍵詞】：苯并咪唑衍生物 銅配合物 模擬酶 染料降解 Km
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O641.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 概論11-26
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 目前印染廢水處理現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 物理法12
• 1.2.2 化學(xué)法12-13
• 1.2.3 生物法13-14
• 1.3 模擬酶在有機(jī)廢水處理方面的應(yīng)用14-20
• 1.3.1 金屬卟啉模擬金屬氧化酶的研究進(jìn)展14-17
• 1.3.2 含銅氧化模擬酶的研究進(jìn)展17-20
• 1.4 課題的提出及研究?jī)?nèi)容20-21
• 參考文獻(xiàn)21-26
• 第二章 苯并咪唑衍生物及其銅配合物的合成26-42
• 2.1 苯并咪唑類化合物研究進(jìn)展26
• 2.2 苯并咪唑的合成26-30
• 2.2.1 以鄰苯二胺和有機(jī)酸為原料合成26-27
• 2.2.2 以鄰苯二胺和芳香醛為原料合成27-28
• 2.2.3 以鄰鹵代硝基苯和醛為原料合成28
• 2.2.4 利用分子內(nèi)環(huán)合28-30
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分30-35
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑30
• 2.3.2 目標(biāo)化合物的合成通法30-35
• 2.4 結(jié)果與討論35-39
• 2.5 小結(jié)39
• 參考文獻(xiàn)39-42
• 第三章 染料的脫色降解實(shí)驗(yàn)42-74
• 3.1 引言42-43
• 3.2 實(shí)驗(yàn)43-44
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑43
• 3.2.2 染料脫色降解實(shí)驗(yàn)43
• 3.2.3 染料脫色降解前后COD的測(cè)定-高錳酸鉀法（COD）43
• 3.2.4 降解產(chǎn)物的測(cè)定43-44
• 3.3 結(jié)果與討論44-72
• 3.3.1 確定染料檢測(cè)波長(zhǎng)和適宜濃度44-48
• 3.3.2 底物的選擇48-49
• 3.3.3 脫色降解條件的優(yōu)化49-52
• 3.3.4 無機(jī)陰離子對(duì)脫色降解過程的影響52-55
• 3.3.5 催化劑的循環(huán)使用及穩(wěn)定性55-57
• 3.3.6 染料脫色降解過程研究57-64
• 3.3.7 染料脫色降解前后COD的變化64-65
• 3.3.8 降解產(chǎn)物的定性分析65-66
• 3.3.9 催化劑結(jié)構(gòu)與催化性能的關(guān)系66-68
• 3.3.10 脫色降解機(jī)理68-69
• 3.3.11 染料分子降解途徑69-72
• 3.4 小結(jié)72
• 參考文獻(xiàn)72-74
• 第四章 苯并咪唑衍生物銅配合物模擬酶的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)研究74-82
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分74-76
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器74
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法及原理74-76
• 4.2 結(jié)果與討論76-81
• 4.2.1 配合物模擬酶對(duì)甲基橙脫色降解的米氏方程76-78
• 4.2.2 配合物模擬酶對(duì)羅丹明B脫色降解的米氏方程78-81
• 4.3 小結(jié)81
• 參考文獻(xiàn)81-82
• 第五章 結(jié)論與展望82-84
• 5.1 結(jié)論82-83
• 5.2 展望83-84
• 碩士期間發(fā)表的論文84-85
• 致謝85-86
• 附錄86-93

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 D.Günther;R.Erckel;胡琴;;新的發(fā)螢光的苯并咪唑[1,2-a]喹啉[J];染料工業(yè);1980年03期

2 張明哲,張曉林,何放;2-芳氧甲基和2-芳胺甲基苯并咪唑衍生物的合成[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1982年06期

3 陳茹玉,劉天麟,左向日葵;某些1-酰基苯并咪唑及1-�；溥蜓苌锏暮铣蒣J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);1984年03期

4 丁健;苯并咪唑-2-磺酸和2-氯苯并咪唑的大量制備[J];中國醫(yī)藥工業(yè)雜志;1999年07期

5 楊一心,陳慰宗,陳立宇,劉文惠,王蕙貞,宋迪生;氯化稀土與苯并咪唑配合物的熱分析[J];西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年05期

6 劉繼德,李良學(xué),李琴;含氟苯并咪唑及其衍生物的合成[J];荊州師范學(xué)院學(xué)報(bào);2000年02期

7 施秀芳,張明杰,楊啟超,蔡桂梅,李靖;手性雙苯并咪唑化合物合成方法的改進(jìn)[J];化學(xué)試劑;2001年06期

8 劉思全,楊春霞,李瑞香;2-巰基苯并咪唑的合成研究[J];化學(xué)工程師;2001年06期

9 許劍平;2-甲基苯并咪唑的合成[J];化工時(shí)刊;2001年07期

10 路軍,葛紅光,白銀娟;無溶劑微波照射下2-取代苯并咪唑的合成[J];有機(jī)化學(xué);2002年10期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高勇;李劍利;王軍緒;白銀娟;楊秉勤;史真;;苯并咪唑環(huán)蕃的合成[A];大環(huán)化學(xué)和超分子化學(xué)研究進(jìn)展——中國化學(xué)會(huì)全國第十二屆大環(huán)第四屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2004年

2 劉志昌;周成合;白雪;;含硫苯并咪唑環(huán)番的合成和分子識(shí)別[A];中國化學(xué)會(huì)第四屆有機(jī)化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2005年

3 師海雄;崔文輝;姚虹;張有明;魏太保;;超聲輻射下2-芳氧甲基苯并咪唑-1-丙酰肼的合成[A];全國第十四屆大環(huán)化學(xué)暨第六屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文專輯[C];2008年

4 周曉華;趙盼;吳海雷;;2取代苯并咪唑金屬配合物的合成、表征及抑菌活性[A];中國化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第08分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

5 孟江平;鄭仕遠(yuǎn);孫向衛(wèi);;酰胺類雙苯并咪唑新型抗微生物化合物的合成研究[A];有機(jī)合成創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)化的新動(dòng)力——中國化學(xué)會(huì)全國第三屆有機(jī)合成化學(xué)與過程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2010年

6 胡錦霞;蔡春;;鳥嘌呤電子等排體4-氟-6-甲基-1-H-苯并咪唑的合成[A];第二屆全國精細(xì)化工藥物（醫(yī)藥、農(nóng)藥、獸藥）中間體學(xué)術(shù)交流會(huì)論文專輯[C];2005年

7 周成合;劉志昌;宋九華;;新穎苯并咪唑環(huán)番的合成及熒光活性[A];中國化學(xué)會(huì)全國第十三屆大環(huán)化學(xué)暨第五屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文選集[C];2006年

8 徐林飛;黃涵釗;白銀娟;史真;;新型苯并咪唑-2-硫酮環(huán)蕃化合物的合成[A];全國第十四屆大環(huán)化學(xué)暨第六屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文專輯[C];2008年

9 殷俊;劉梁;孟祥高;劉長(zhǎng)林;;多苯并咪唑金屬配合物——類新型非病毒基因載體[A];2011南湖學(xué)術(shù)論壇——生物無機(jī)化學(xué)專題研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

10 白銀娟;徐林飛;張世平;王云俠;楊秉勤;史真;;新型苯并咪唑環(huán)蕃的合成[A];大環(huán)化學(xué)和超分子化學(xué)的新發(fā)展——當(dāng)前學(xué)科交叉的一個(gè)重要橋梁——中國化學(xué)會(huì)全國第十五屆大環(huán)化學(xué)暨第七屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓曉峰;高效、低毒的血管緊張素Ⅱ受體1拮抗劑：含手性中心的6-取代酰胺苯并咪唑衍生物的設(shè)計(jì)、合成和生物評(píng)價(jià)[D];北京理工大學(xué);2015年

2 陳玉鋒;巰基苯并咪唑類分子表面增強(qiáng)拉曼光譜的實(shí)驗(yàn)和理論研究[D];吉林大學(xué);2016年

3 王可飛;新型苯并咪唑離子液體的合成和性質(zhì)研究[D];青島科技大學(xué);2009年

4 劉慶文;脂肪酶催化拆分四氫苯并咪唑-5-羧酸酯及其應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2011年

5 王陸瑤;苯并咪唑衍生物的合成、反應(yīng)及生物活性研究[D];西北大學(xué);2005年

6 覃事棟;多苯并咪唑配合物的合成及其超氧化物歧化酶模擬活性研究[D];山西大學(xué);2005年

7 張斌;新型苯并咪唑衍生物的合成及金屬離子調(diào)控的發(fā)光性質(zhì)研究[D];鄭州大學(xué);2014年

8 李劍利;苯并咪唑鹽一碳單元轉(zhuǎn)移反應(yīng)及仿生合成新方法研究[D];西北大學(xué);2007年

9 顧煥;Mannich堿、四氫異喹啉及四氫-β-咔啉的仿生合成[D];西北大學(xué);2007年

10 張妍;新型半乳糖和甘草次酸衍生的手性酮及含異VA唑環(huán)和苯并咪唑環(huán)類異羥肟酸的研究[D];山東大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高，

本文編號(hào)：924213