喹啉和吡啶端基硫醚配体及其过渡金属配合物的合成和生物活性研究

中山大学博士学位论文喹啉和吡啶端基硫醚配体及其过渡金属配合物的合成和生物活性研究姓名：张精安申请学位级别：博士专业：材料物理与化学指导教师：苏成勇20090428喹啉和吡啶端基硫醚配体及其过渡金属配合物的合成和生物活性研究作者：张精安学位授予单位：中山大学相似文献(10条)1.学位论文柏耀辉吡啶、喹啉微生物降解及生物强化去除的特性与机理2009吡啶、喹啉是焦化废水中两种典型的含氮杂环芳烃化合物，由于是“三致”物质且具刺激性气味，一旦释放到自然界便会对人体及环境造成较大的危害。相比于其它技术，生物法被认为是最经济、最彻底的治理此类含氮杂环芳烃污染的方法。本研究目的在于从环境微生物学及分子生物学角度探究微生物降解吡啶、喹啉的途径机理，在此基础上讨论通过投加降解菌强化该生物处理过程的可行性。br　　本研究从焦化废水处理系统的活性污泥中分离出48株吡啶降解(或耐受)菌及喹啉降解菌，根据对各菌在培养基中的生长状况及吡啶和喹啉降解情况的检测，挑选出四株具有代表性的高效降解菌作为重点研究对象，分别为吡啶降解菌Paracoccussp.BW001和ShinellazoogloeoidesBC026:喹啉降解菌Pseudomonassp.BW003和Pseudomonassp.BC001。br　　不同外部条件下菌株降解特性的研究发现：降解菌降解吡啶或喹啉的最适温度在30～35℃，最适pH值为8，驯化能使菌株的降解性能提高。通过代谢产物及功能基因分析，对吡啶、喹啉的微生物降解途径及机理进行探讨，并对部分中间产物进行了定量分析，重点关注了吡啶、喹啉在微生物氮转化过程中的异同点。研究表明：吡啶经微生物作用后，C—N键之间断裂并直接转化生成氨，而喹啉则先要羟基化生成其它中间产物，然后C—N键才能断裂生成氨。其中，40％～60％的吡啶、喹啉中的氮转化生成氨氮，如果保证反应体系有充足的可利用碳源，四株降解菌都可进一步利用和转化氨氮。除BW003外，其它三株降解菌还可继续将生成的硝氮及亚硝氮反硝化。因此，在实际处理含有吡啶或喹啉的废水时，如果能保证适宜的碳氮比，将有利于减少或消除氮污染物的排放。br　　为了进一步明确降解菌质粒的特性及其与降解的关系，本研究通过质粒提取及脉冲电泳确定了降解菌的质粒分布及大小，通过高温—SDS质粒消除、低熔点胶回收质粒等试验对降解菌质粒的功能进行了定位，据结果推测：除BC001无质粒外，BC026、BW001及BW003的质粒可能都参与了污染物降解过程。br　　为了将高效降解菌应用于实际吡啶、喹啉复合污染废水的生物处理，本研究首先将混合降解菌(BW001及BW003)直接投加到含吡啶、喹啉的三种废水当中，即灭菌配水、中水及稀释后的焦化废水。试验结果表明吡啶及喹啉都能被混合降解菌有效去除。通过DGGE、LH—PCR技术分析降解前后种群结构的变化，发现除投加菌株之外，中水及焦化废水中的一些耐受高浓度吡啶、喹啉的细菌通过利用废水中的其它污染物或吡啶、喹啉的降解中间产物迅速生长。br　　试验进一步将四株高效降解菌投加到接种焦化活性污泥中的序批式反应器，考察降解菌对含有吡啶、喹啉焦化废水的生物处理系统的强化效果。结果表明吡啶、喹啉去除效果明显增强。较长时期的反应器连续运行状况表明：未投加混合降解菌的焦化活性污泥不能耐受高负荷吡啶、喹啉的冲击，而投加混合降解菌的焦化活性污泥能保持相对稳定的处理效果。试验同时利用克隆文库技术对原始焦化废水处理系统活性污泥中的总细菌、自养硝化菌、反硝化菌的种群结构进行了抽样鉴定，获得了焦化活性污泥的菌群构成，此外，以LH—PCR、T—RFLP技术对反应器运行过程中活性污泥的种群结构变化进行了跟踪，确定了吡啶、喹啉及混合降解菌对原始焦化活性污泥中微生物种群的影响。2.期刊论文陆青青.王成云.沈永嘉.LUQing-qing.WANGCheng-yun.SHENYong-jia吡啶二甲酸的合成及其应用-精细与专用化学品2006,14(23)在含硫酸铜的酸性水溶液中,用氯酸钠作氧化剂,氧化喹啉得到2,3-吡啶二甲酸,产率为56.4%;以硫酸铜为催化剂,用浓硝酸在高温氧化异喹啉得到3,4-吡啶二甲酸,产率为71.4%,并讨论了影响合成的因素.在钼酸铵存在下,采用固相烘焙法,2,3-吡啶二甲酸和3,4-吡啶二甲酸分别与尿素和氯化亚铜作用得到了氮杂铜酞菁.实验发现,以3,4-吡啶二甲酸合成的氮杂铜酞菁在吡啶中具有较大的溶解度,最大吸收波长为673nm.3.期刊论文柏耀辉.孙庆华.温东辉.唐孝炎.BAIYaohui.SUNQinghua.WENDonghui.TANGXiaoyan假单胞杆菌BC001对吡啶和喹啉的生物去除-北京大学学报（自然科学版）2008,44(2)从首钢焦化厂废水处理系统的活性污泥中分离出1株能在高浓度的吡啶(约400mg/L)和喹啉(约500mg/L)双基质条件下良好生长的细菌,经16SrDNA及生理形态特征鉴定为假单胞杆菌(Pseudomonassp.BC001),它对吡啶的去除主要通过生物吸附,而对喹啉的去除包括生物吸附和降解两个阶段.该菌能利用喹啉作为唯一的碳源和氮源代谢生长,适量的外加碳源对喹啉降解具有促进作用,经检测喹啉降解的中间产物主要为2-羟基喹啉和8-羟基香豆素,氮的主要代谢终产物为NH+4.4.学位论文孙丽娟异喹啉和2-甲基喹啉缺氧降解机理研究2005本试验以含氮杂环化合物异喹啉和2-甲基喹啉为研究对象,研究缺氧情况下这两种物质单基质以及分别与吡啶共基质时的物质降解情况、毒性削减情况和硝酸还原酶活性变化情况,并对四种缺氧过程的降解途径做了初步分析.本试验运行条件下的研究结果表明:(1)温度、pH值对物质降解和硝酸还原酶活性的影响较大,碳氮比(C/N)对单基质的降解影响不大,但对共基质物质的降解影响很大,在共基质条件下,随着吡啶比例的增加,适宜C/N依次减小;(2)异喹啉和2-甲基喹啉的缺氧降解过程都符合零级反应动力学,当有吡啶存在时降解分为两段,且均属于零级反应,吡啶对异喹啉和2-甲基喹啉的降解有促进作用;(3)硝酸盐的存在促进了异喹啉和2-甲基喹啉的降解,但它的利用甚微,异喹啉和2-甲基喹啉的降解可能是以水或降解的中间产物作为电子受体;(4)缺氧降解过程可有效削减含氮杂环化合物的急性毒性,但对异喹啉的毒性削减不完全,吡啶的加入有利于增强毒性削减效果;(5)异喹啉和2-甲基喹啉抑制了硝酸还原酶的活性,但吡啶的加人大大提高了酶活性;(6)异喹啉单基质和与吡啶共基质的降解过程中检测到了1(2H)异喹啉酮,说明其缺氧降解途径与好氧途径的初始过程是一样的,同时也证实了含氮杂环化合物降解中羟基化作用的普遍性;(7)2-甲基喹啉降解过程中检测到了2-异丙醇-6-甲苯胺和少量1,2,3,4-四氢-2甲基喹啉,与吡啶共降解试验中检测到了毒性很强的物质3-氯苯胺,吡啶的存在改变了2-甲基喹啉的降解途径.5.学位论文陆青青一些喹啉类化合物的研究2007本文研究了喹啉的氧化开环反应也研究了由邻硝基苯胺经Skraup反应生成喹啉环的反应。以喹啉和异喹啉为开环反应的研究对象，用氯酸钠在酸性水溶液中，在硫酸铜存在的条件下对喹啉喹啉进行氧化开环反应得到2，3-吡啶二甲酸，产率为56.4％。在反应中着重研究了硫酸铜的循环使用，回收率达85％。以硫酸铜为催化剂，用浓硝酸在高温下氧化异喹啉得到3,4-吡啶二甲酸，产率为71.4％。采用固相烘焙法，在钼酸铵的存在下，2,3-吡啶二甲酸和3,4-吡啶二甲酸分别与尿素和氯化亚铜作用得到了不同的氮杂铜酞菁，它们是多个异构体的混合物，产率分别为43.2％和41.7％。以2-甲基-8-硝基喹啉和2-甲基-8-氨基喹啉为生成喹啉环反应的研究对象，采用Skraup法合成2-甲基-8-硝基喹啉，巴豆醛和邻硝基苯胺在80％硫酸和I,2/KI催化下反应，产率为51％。在此反应中采用了I,2/KI作为脱水催化剂，毒性相对较小。采用了水合肼还原2-甲基-8-硝基喹啉法合成2-甲基-8-氨基喹啉，以乙醇为溶剂、六水三氯化铁为催化剂，产率为82％。2-甲基-8-氨基喹啉与四氯苯酐缩合生成C.I.颜料黄138，在高沸点溶剂中以阶段升温的方式反应，颜料化过程中，发现在吡啶溶剂中处理粗品后得到的C.I.颜料黄138易分散程度、色光、着色力都得到提高，在用酸处理后，C.I.颜料黄138的颗粒均匀很多，色光比之处理前较绿。6.期刊论文王诚.冯锋.陈泽忠.卢珍.白云峰.孟双明.林森.WANGCheng.FENGFeng.CHENZe-Zhong.LUZhen.BAIYun-Feng.MENGShuang-Ming.LINSen新型荧光试剂1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的合成及其分析应用-高等学校化学学报2008,29(6)将具有荧光特性的8-氨基喹啉和吡啶类试剂结合,并引入杂环三氮烯结构,合成了新型荧光试剂1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯(QPyT).其结构经元素分析、红外光谱和核磁共振谱证实.研究结果表明,在碱性介质中,该试剂在λex/λem=216nm/343nm处产生强荧光,并且能被Pb(Ⅱ)猝灭.据此建立了QPyT测定Pb(Ⅱ)的新型荧光分析法.该方法的线性范围为1.6×10-7～1.2×10-5mol/L,检测限为9.0×10-8mol/L.将其应用于水中Pb(Ⅱ)的测定,结果令人满意.7.学位论文郑爱荣异吲哚[2，1-a]并喹啉-11-酮衍生物和吡唑[3，4-b]并吡啶衍生物的合成研究2006本论文介绍两个首次发现的独立研究工作。一个是通过N-酰亚胺正离子和烯烃分子问的[4+2]反应合成异吲哚[2，1-a]并喹啉-11-酮；一个是由5-叠氮基-1-苯基吡唑-4-甲醛与酮“一锅煮”合成多取代的吡唑[3，4-b]并吡啶。第一章，首先介绍了N-酰亚胺正离子的类型、反应机理、活性、前体合成、反应条件和动力学和热力学控制这些基本性质；另外着重介绍N-酰亚胺正离子的环化反应，同时对N-酰亚胺正离子的其他反应进行了简单的阐述。第二章，分别介绍了合成吡唑[3，4-b]并吡啶、吡唑[4，3-c]并吡啶和吡唑[1，5-a]并吡啶的最新反应进展。第三章，介绍了我们首次发现的合成异吲哚[2，1-a]并喹啉-11-酮的简便方法：在BF3·OEt2存在下，原料2，3-二氢-3-羟基-2-芳基异吲哚-1-酮在室温下与烯烃如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对丙烯基茴香醚、乙烯基乙醚、茚、二氢呋喃和二氢吡喃发生N-酰亚胺离子的[4+2]反应以从中等到高等的产率生成异吲哚[2，1-a]并喹啉-11-酮。第四章，阐述了一种新的一锅煮简便的合成多取代的吡唑[3，4-b]并吡啶的方法：原料5-叠氮-1-苯基吡唑-4-甲醛与苯乙酮、丙酮、乙酰基丙酮、苯甲酰丙酮、环戊酮、环己酮、二甲基环己二酮和四氢萘酮在KOH的乙醇溶液中回流数小时后以从中等到高等的产率生成多取代的吡唑[3，4-b]并吡啶和吡唑[3，4-b]并喹啉。8.期刊论文贾美琳.陈庆.蒋宛莉.谷威.王筱梅.JIAMei-lin.CHENQing.JIANGWan-li.GUWei.WANGXiao-mei喹啉盐与吡啶盐花青染料分子酸致变色行为的研究-信息记录材料2009,10(5)花青染料结构上的特点是共轭链上带有吸电子和给电子基团,色泽大多呈红、橙红色且摩尔吸光度大.由于吸电子和给电子基团均含有氮原子,对质子很是敏感,具有很好的酸致变色特性.当外来物种的侵入改变吸、供电子基团的电子结构后,往往改变了这种吸收光能的性质从而达到光开关的作用.本文分别研究了吡啶盐花青染料与喹啉盐花青染料分子以及在β环糊精包络后酸致变色行为的变化.结果表明这类分子经β环糊精包络前、后均具有较好的酸致变色性能.9.学位论文梅苏宁喹啉和吡啶2位羧酸及其甲酯的合成研究2010喹啉和吡啶是具有相似结构的两个杂环化合物。喹啉、吡啶及其衍生物都是具有极高附加值的精细化工品。近年来，随着科学技术的进步和国民经济的发展，这类物质的应用领域不断扩大，我国对这类物质的需求