氨基酸钴(Ⅱ)配合物氧合性能与催化性能的关系研究

【作者】 魏雅娜； 张新村； 李辉； 徐骞； 岳凡； 王吉德；

【机构】 新疆大学化学化工学院； 新疆建筑材料研究院；

【摘要】 13种天然氨基酸钴(Ⅱ)配合物均具有一定的可逆吸氧性能,但同时因可活化所吸收的分子氧而对有分子氧参与的氧化反应有催化作用。因此,开展氨基酸钴(Ⅱ)配合物氧合性能与催化性能的关系研究,对揭示氨基酸钴(Ⅱ)配合物载氧、活化分子氧机制具有重要意义。本文研究了13种氨基酸钴(Ⅱ)配合物的氧合性能,并同时研究了它们作为催化剂活化分子氧氧化环己烯的效果。实验结果表明,这13种氨基酸钴配合物具有不同催化性能主要归因于其氧合性能差异。配合物完成一个可逆吸氧周期的用时越短、可逆氧合性能越好时,其催化性能越差,如组氨酸钴(Ⅱ);相反完成一个可逆吸氧周期的用时越长,可逆氧合性能越差的配合物其催化性能却更好,如谷氨酸钴(Ⅱ);结果如图1所示。另外,对L-谷氨酸钴(Ⅱ)配合物的研究中发现:在配体:Co为3:1型配位饱和条件下,可逆吸氧性能较好,但其催化性能较差,得到环己烯转化率仅为43.6%;在1:1型配位不饱和条件下,可逆吸氧性能很差,但其展现出良好的催化性能,环己烯转化率达到82.5%。通过初步研究和理论计算的结果可知,氨基酸钴(Ⅱ)配合物吸氧后,对分子氧的活化速率低,分子氧稳定,则其吸氧的可逆性能好,催化性能差,反之亦然。更多还原