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含脱氧核苷的辅酶B_（12）类似物研究

作　者: 燕红
导　师: 唐雯霞；陈慧兰
学　校: 南京大学
专　业: 无机化学
关键词: 脱氧核苷类似物辅酶轴向配体质子化模型物自由基捕获剂水溶液均裂热分解
分类号: O629.8
类　型: 博士论文
年　份: 1993年
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内容摘要

辅酶B₁₂，即5′—脱氧腺苷钴胺素，是具有生物活性的有机金属化合物。在生物体内，辅酶B₁₂为某些酶的辅因子，催化分子内重排反应的进行。目前对该类反应机理中的某些步骤缺乏充分的证据。辅酶B₁₂模型物的研究对阐明辅酶B₁₂的作用机理有重要意义，至今已合成3000余种，但结构上与辅酶B₁₂类似的含脱氧核苷的模型物（或类似物）数量并不多，其中含2′-脱氧核苷轴向配体的钴胺素仅有两例：2′，5′-二脱氧腺苷钴胺素和5′-脱氧胸苷钴胺素，但缺乏各种性质研究。本论文选择2′，5′-二脱氧核苷钴胺素作为研究重点，合成若干类似物，并进行了Co-C键稳定性及其影响因素的研究，特别是定量测定其Co-C键离解能对于阐明辅酶B₁₂参加的分子内重排反应机制有重要意义。本工作合成了11个对甲苯磺酰化脱氧核苷配体。其中4个为首次报导，即5-澳-5’-O-对甲苯磺酰基-2′-脱氧胞苷，5′-O-对甲苯磺酰基-2′，3′-二脱氢-2′，3′-二脱氧腺苷，5′-O-对甲苯磺酰基-2′，3′-二脱氢-2′，3′-二脱氧尿苷，5′-O-对甲苯磺酰基-2′，3′-二脱氧尿苷。对所有配体进行了UV及¹HNMR表征，部分进行了元素分析及MS表征。合成了11个配合物，其中有6个钴胺素，除甲基钴胺素与辅酶B₁₂外，另4个为2′，5′-二脱氧核苷钴胺素，即2′，5′-二脱氧胞苷钴胺素，2′，5′-二脱氧尿苷钴胺素，2′，5′-二脱氧腺苷钴胺素，5′-脱氧胸苷钴胺素，其中前两个为首次报导。为了与六配位钴胺素进行比较，用Ce（OH）₃还原打断5，6-二甲基苯并咪唑核苷酸得到了5个相应的五配位的钴啉醇酰胺，即2′，5′-二脱氧胞苷钴啉醇酰胺，2′，5′-二脱氧尿苷钴啉醇酰胺，2′，5′-二脱氧腺苷钴啉醇酰胺，5′-脱氧胸苷钴啉醇酰胺，5′-脱氧腺苷钴啉醇酰胺，前4个为首次报导。对以上配合物用UV-vis谱进行了表征．并首次用一维、二维（COSY、Relay-COSY、J-Resolved谱、TOCSY及NOESY等方法）¹HNMR进行了¹H归属、偶合常数求解及空间结构的研究。尤其对5′-脱氧腺苷钴啉醇酰胺进行了较全面研究，归属了其65个非交换质子中的61个，并与辅酶B₁₂的base-on、base-off形式的归属及结构进行了比较。首次用ESR对四个2′，5′-二脱氧核苷钴胺素避氧光解产生的2′，5′-二脱氧核苷自由基及B_12r给以证明。用tNB做自由基捕获剂产生的自旋加合物，其ESR谱呈1：1：1：1四重峰，对此四重裂分以及温度变化对谱线宽度的影响进行了解释。对四个2′，5′-二脱氧核苷钴胺素水溶液中存在的质子化base-off≒未质子化base-off≒base-on物种平衡及热力学性质进行了研究，首次测定了平衡常数pK_a=2.9～3.5；pH=6.9时base-on形式的含量占～95％以及base-on至未质子化base-off形式转化的△H≈7kcal mol^-1，△S=17-18calK^-1mol^-1。首次摸索出四个2′，5′-二脱氧核苷钴胺素光解及热解机理随pH变化的规律性；对体现Co-C异裂的氰分解、酸分解动力学进行了研究并鉴定了产物；

全文目录

摘要  6-10
前言  10-21
参考资料  21-23
第一部分配体及配合物的合成及表征  23-49
  前言  23-24
  一实验部分  24
    1 主要试剂  24
    2 主要仪器  24
  二配体合成及表征  24-38
    1 合成  24-27
    2 表征  27-38
      (1) 元素分析  27-38
      (2) UV谱  38
      (3) ~1HNMR谱  38
      (4)质谱(El~+)  38
  三配合物的合成及表征  38-47
    1 合成  38-41
    2 有关合成的讨论  41-43
    3 表征  43-47
      (1) 元素分析  43-45
      (2) UV-vis谱  45-46
      (3) ~1HNMR谱  46-47
  参考资料  47-49
第二部分配合物的~1HNMR  49-83
  前言  49
  仪器和方法  49-82
    一 2′,5′-二脱氧核苷钴胺素的~1HNMR谱归属  50-55
    二脱氧核苷钴啉醇酰胺的~1HNMR研究  55-61
    三顺位效应  61-82
  参考资料  82-83
第三部分脱氧核苷钴胺素的ESR研究  83-94
  前言  83
  一实验  83-84
    1 材料及试剂  83
    2 仪器及实验方法  83-84
  二结果与讨论  84-93
    1 脱氧核苷自由基的ESR谱  84-92
      (1) 溶剂效应  85-87
      (2) 温度效应  87-92
    2 B_(12r)的ESR谱  92-93
  参考资料  93-94
第四部分脱氧核苷钴胺素在水溶液中的热力学性质研究  94-106
  前言  94
  一实验  94-95
    1 主要试剂  94
    2 仪器及方法  94-95
  二结果与讨论  95-105
    1 温度对UV-vis光谱的影响  95-96
    2 pH对UV-vis光谱的影响  96-105
  参考资料  105-106
第五部分脱氧核苷钴胺素在水溶液中的动力学性质研究  106-145
  前言  106-107
  主要试剂  107-108
  实验、结果与讨论  108-143
    一脱氧核苷钴胺素在水溶液中热解机理条件  108-109
    二脱氧核苷钴胺素在水溶液中光分解机理及产物  109-110
    三辅酶B_(12)及四个类似物在0.1M HCl中的热分解及机理研究  110-112
      1 热分解  110-112
      2 酸解产物鉴定  112
    四辅酶B_(12)及四个类似物的氰分解及机理研究  112-113
      1 氰解  112-113
      2 产物鉴定  113
    五 2'dAdoCbl在酸性条件下分解及Co-C键异裂离解能测定  113-114
    六脱氧核苷钴胺素在水溶液中热分解及Co-C键离解能测定  114-117
      1 2'dAdoCbl的Co-C键离解能测定  114-116
      2 其它几个化合物热分解  116-117
    七 2'dAdoCbl在乙二醇中热分解及Co-C键离解能测定  117-143
      1 B_(12r)制备  117
      2 自由基捕获剂(TEMPO)的提纯及条件实验  117
      3 TEMPO存在下2'dAdoCbl热分解及表观速率常数测定  117-118
      4 Co-C键均裂速率常数k_h  118-119
      5 轴向碱基配位与温度关系及k_(h.on)  119-121
      6 Base-on形式Co-C键离解能  121
      7 B_(12r)对2'dAdoCbl热分解的抑制作用  121-122
      8 总结  122-143
  参考资料  143-145
英文摘要  145-147
已发表与待发表文章  147-149
致谢  149

含脱氧核苷的辅酶B_（12）类似物研究

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