分子内六配体锰卟啉模型的设计合成及催化氧化苯乙烯的性能考察(5)
总之：金属卟啉能够催化饱和烷烃和芳香烃羟基化以及烯烃环氧化等反应的进行，此外，还能氧化含杂环原子(如S，N) 环的化合物成相应的S-氧化物和N氧化物。一些不常见反应，如在O和N原子上脱除烷基化的反应及还原脱卤化反应都能在金属卟啉催化下完成。利用合成的金属卟啉类络合物来模拟细胞色素 P450，实现温和条件下烃类底物的氧化。不仅有助于了解天然酶的作用机理，也有利于开发实用的催化剂体系。
1.5 本课题研究的目的和意义
人们对细胞色素P450催化机理的研究已经持续了数十年，可是，到目前为止催化机理的细节仍然掌握的不是特别清楚。虽然中位四苯基金属卟啉的研究已经进行到一定深度，也起到了一定的作用，但其与金属次卟啉衍生物在催化活性、结构稳定性、产物选择性和催化机理方面存在着很大的差异，所以仅凭四苯基卟啉作为模拟细胞色素P450并不能说明所有问题，因此，这就说明了采用金属次卟啉衍生物作为研究细胞色素P450酶催化机理模型的必要性。
近年来随着人们对金属卟啉的研究不断深入，其作为催化剂方面的应用日趋广泛，加之近年来对绿色环保工艺的提倡，使得金属卟啉催化分子氧氧化烷烃这类仿生催化体系得到了前所未有的发展，显现了金属卟啉类化合物具有很高的实用价值和广阔的应用前景。即使如此，目前，人们对这类反应的绝大多数研究还只停留在理论和实验室操作阶段，更进一步的研究工作还有待深入开展，尤其是其在工业上的应用更是我们的奋斗目标。因此，我们希望能将金属卟啉的高效选择性和转化率应用于实际工业当中去，开辟出一条仿生催化的新的高效工艺流程。
本着以上目的，本论文以金属次卟啉衍生物作为模拟细胞色素P450的模型，催化分子氧直接氧化烯烃，通过在金属卟啉分子引入轴向配体，取代了以往金属卟啉催化氧化反应中额外加入咪唑，硫醇盐等作为配体。这一构思及其应用研究对进一步改进和完善P450催化氧化烃类物质的机理具有非常重要的意义。此外，这些研究对于设计和研制高性能的金属卟啉仿生催化剂，促进仿生催化理论的发展，推动金属卟啉化合物催化工业氧化、光电材料和分子自组装等领域的应用都具有非常重要的意义。
1.6 本课题研究的内容
本论文我们秉着以上目标开展工作，主要从以下几个方面完成研究工作：
1. 以血红素为原料，经过脱乙烯基，脱金属铁合成次卟啉，优化了次卟啉的合成工艺，再以次卟啉为原料，修饰13, 17-位双丙酸基，合成了9种带有不同取代基的次卟啉衍生物，分别用紫外、红外、质谱、核磁和元素分析等手段对产物结构进行了表征。
2. 将合成的次卟啉衍生物分别与金属锰盐反应，摸索出最佳的反应条件和原料的最佳配比，制备成各自相应的金属锰次卟啉衍生物，并分别用红外、紫外和质谱进行表征，并考察了不同金属锰次卟啉衍生物的紫外可见光谱。
3. 参与设计和安装一套半间歇式高压反应釜装置，完成了金属锰次卟啉衍生物催化氧气氧化苯乙烯的实验过程，同时考察了反应温度、时间和反应压力等因素对反应转化率和选择性地影响，得到了该体系的最佳反应条件。
2 实验部分
2.1 主要仪器与试剂
2.1.1 主要实验仪器
主要实验仪器见表2.1。
表2.1 主要实验仪器
仪器名称 生产厂家 数量
Finnigan TSQ Quantiumultar AM 型质谱仪 Thermo 1
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