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《叶绿素a锰_和叶绿素a锰_的合成和光谱_李赛君》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第17卷,第4期光谱学与光谱分析Vol.17,No.4,pp55-591997年8月SpectroscopyandSpectralAnalysisAugust,1997*叶绿素a锰(Ⅲ)和叶绿素a锰(Ⅱ)的合成和光谱李赛君王立波吴瑾光北京大学技术物理系,100871北京北京大学化学系,100871北京井上秀成日本庆应大学应用化学系,223横滨摘要叶绿素a锰(Ⅲ)[Mn(Ⅲ)-Chl-a]由脱镁叶绿素(Pheo-a)和醋酸锰(Ⅱ)合成而得,用反相高效液相色谱分离纯化。叶绿素a锰(Ⅱ)[Mn(Ⅱ)-Chl-a]用Na2S2O4还原叶绿
2、素a锰(Ⅲ)获得。研究了它们的元素分析(EA)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和傅里叶红外吸收光谱(FT-IR),证明了此二种配合物的合成,并给出了[Mn(Ⅲ)-Chl-a]与[Mn(Ⅱ)-Chl-a]的组成分别为[Mn(Ⅲ)-(chlorophyll-a)(CH3OO)(H2O)]和[Mn(Ⅱ)(chlorophyll-a)]。比较了二者的UV-Vis谱,表明[Mn(Ⅱ)-Chl-a]具有通常二价过渡金属配合物的光谱特征,即卟啉环具有的Soret带和Q带,而[Mn(Ⅲ)-Chl-a]的可见吸收光谱在Soret带其形状和强度上与
3、[Mn(Ⅱ)(chlorophyll-a)]有很大的不同,这是由于在叶绿素-a锰(Ⅲ)配合物中存在Mn(Ⅲ)离子d轨道和卟啉环π轨道有的重叠之故。比较了[Mn(Ⅲ)-Chl-a]与[Pheo-a]、[Chl-a]的FT-IR谱,进一步证明了[Mn(Ⅲ)-Chl-a]配合-物的形成及轴向(CH3COO)离子的存在。这与元素分析、UV-Vis光谱的证据相一致。主题词叶绿素,叶绿素锰近年来,人们对于过渡金属离子取代叶绿素中心镁离子的金属叶绿素配合物研究产生了[1～3][4]极大的兴趣,由于这些配合物作为治疗肿瘤的光敏剂优于血卟啉光敏剂,
4、因此对它们的[5]研究受到人们的重视。在叶绿体中每个光合单位都存在锰离子,锰在绿色植物的光合反应中[6][7][8][9]有特殊活性,并有释放氧的功能。Boucher和Loach等人研究了叶绿素锰衍生物的氧化还原性质。本文合成和研究了叶绿素锰的光谱特性,可能为了解植物体内生物和生理功能提供一定信息。实验部分一、仪器和试剂所有试剂均为分析纯;1995年12月8日收*国家自然科学基金(29371006)、稀土材料化学及应用国家重点实验室的资助561)微晶纤维素:上海第二试剂厂。2)UV-Vis测量仪器:岛津UV-160A。3)HPLC
5、仪器:HP1050HPLC仪。4)FT-IR测量仪:Bio-Rad65A红外光谱仪。二、叶绿素a[Chl-a]的提取与纯化按文献[10]方法进行分离,再用HPLC进一步纯化制备。采用ODS为固定相,1∶1的丙酮与甲醇混合液为流动相,产品用HPCL与UV-Vis鉴别之,结果与文献[10]相符。三、脱镁叶绿素a[Pheo-a]的制备将叶绿素a放在盐酸和丙酮体系,40℃下脱镁半小时,然后萃取用水反洗3～5次后,在旋转蒸发仪下蒸干。四、叶绿素a锰(Ⅲ)与叶绿素a锰(Ⅱ)的制备将脱镁叶绿素a溶解在丙酮中(0.012mmol),与溶解在醋酸溶
6、液中的醋酸锰(Ⅱ)(0.060mmol)混合,加热恒温60℃,回流反应10小时,可制得产量极高的深绿色叶绿素a锰(Ⅲ)配合物(约95%),全部操作在通氮和暗环境下进行。反应产物经萃取、洗涤后用反相高压液相色谱分离纯化。固定相为ODS,流动相为3%醋酸甲醇液。叶绿素a锰(Ⅱ)用Na2S2O4在丙酮含水溶液中还原叶绿素a锰(Ⅲ)而获得。由于叶绿素a锰(Ⅱ)极易在空气中氧化,因此必须在通氮和还原剂存在情况下测定。结果与讨论一、叶绿素a锰(Ⅲ)的元素分析将制得的黑褐色叶绿素a锰(Ⅲ)固体粉末,在真空泵连续抽干8小时,作元素分析测定。实验结
7、果为:C,65.59%;H,7.56%;N,4.74%。理论计算(C57H77N4O8Mn)为:C,68.38%;H,7.75%;N,5.60%。由此证明合成了叶绿素a锰(Ⅲ),推断其组成为:[Mn(Ⅲ)(chlorophyll-a)-(CH3COO)(H2O)]。它的可能的分子结构式如图1所示。叶绿素a锰(Ⅱ)由于极易在空气中氧化成叶绿素a锰(Ⅲ),故无法进行元素分析。二、UV-Vis谱关于[Mn(Ⅲ)-Chl-a]与[Mn(Ⅱ)-Chl-a]的紫外可见吸收光谱,在文献[11]中曾作过描述,为了与红外光谱结果相比较,在此处作进一
8、步阐述(见图2)。由图2看出,还原后Mn(Ⅱ)-Chl-a具有与其他二价过渡金属叶绿素相同的光谱特[1,2]征,即一个通常强度的卟啉环所具有的Soret带和一个Q带。而Mn(Ⅲ)-Chl-a在形状和强度上与Mn(Ⅱ)-Chl-a有显著不同。此光谱特
