紫質三元件系統的金屬化作用對遠端氫鍵調控的影響

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：12

、訪客IP：3.17.5.68

姓名

陳韋豪(Wei-hao Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學學系

論文名稱

紫質三元件系統的金屬化作用對遠端氫鍵調控的影響
(Remote Control of Hydrogen Bond Strengths in Donor-Bridge-Acceptor Systems :The Effects of Metalation on Three-Component Porphyrin and Heteroporphyrin Systems.)

相關論文

★ 嗜甲烷菌內甲烷單氧化酵素中催化反應中心三核銅模擬分子之合成與光譜分析	★ 烷烴氧化菌及氧化酵素之純化與功能性探討
★ 以電腦模擬研究香蕉型液晶元的分子交互作用力	★ 利用時間相關的電子密度泛函理論研究反式-二苯乙烯胺的光化學行為
★ 以生物資訊法研究穩定Asparagine在左手螺旋形下的交互作用力	★ 葛蘭氏陰性菌脂質A之結構研究
★ 五苯荑衍生之苯乙炔寡聚物之合成與光物理性質研究	★ 非鍵結作用力的理論研究： (1)質子化與氧化三元件系統遠端調控氫鍵的比較 (2)π- π與CH- π作用力的取代基效應
★ 利用時間相關的密度泛涵理論研究HBI分子及其衍生物在第一激發態的位能曲線	★ Replica-Exchange分子動態模擬法研究類澱粉胜肽25-35 嵌入膜與折疊的行為
★ 抗菌胜肽資料庫分析及利用分子動態模擬法探討抗菌胜肽Indolicidin於生物膜上的行為	★ 網頁圖形界面在分子模擬上的應用
★ 類澱粉胜肽Abeta(25-35) 序列影響該類胜肽在水-膜環境下的組態: 強調多樣性的神經毒性	★ 以分子動態模擬法研究陽離子-負電磷脂質雙層的配位網絡結構：延伸應用於膜融合機制
★ 染料敏化太陽能電池吸光性質的計算研究	★ Free Energy Landscape of Ca2+ Induced Lipid Micelle Fusion : Observation of a Dewetting Transition

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

至系統瀏覽論文 ( 永不開放)

摘要(中)

我們設計了一個三元件系統，其中包含了鍵結中心(pyrrole)、反應中心(porphyrin)及連結前面兩者的共軛架橋，當反應中心的紫質被金屬化時，會誘使系統進行分子內的電荷轉移，而改變了遠端鍵結中心的氫鍵鍵結能力。本篇研究是以理論計算的方式，對紫質三元件系統進行兩項探討，第一項研究是關於金屬化作用對於不同取代位置的紫質三元件系統的影響，藉此來了解紫質三元件系統在遠端氫鍵鍵能的調控上是否有位置選擇性。在這一方面我們發現一般的紫質系統並不適合作為反應中心，金屬化前後並未帶來明顯的氫鍵鍵能變化，所以改以不同雜環取代的heteroporphyrin來做研究，而得到了很好的氫鍵調控能力；第二項研究則是利用相同或不同的架橋，使得金屬化對於各個方向的氫鍵作用力達到相同或有差異性的調控，並且研究當系統延伸至多個方向時，被多個鍵結中心瓜分的中心金屬電荷，對遠端的氫鍵鍵能是否還有調控的能力。

摘要(英)

Remote control of hydrogen bond strengths can be modulated in a three-component system containing a hydrogen bonding site(pyrrole),a conjugated bridge and a reaction center (porphyrin). Metalation of the reaction center can trigger intramolecular charge transfer(ICT), thus altering the binding ability of the remote hydrogen-bonding site. In our computational study, we have investigated two topics. The first one is to study the effect of metalation in the porphyrin three-component systems with different bridge positions. In this case, we have found that the porphyrin ring does not induce ICT in the metalated states, so we changed the reaction center to heteroporphyrins. Remote control of hydrogen bond strengths was successfully achieved with heteroporphyrins. The second topic is to construct two different types of multiple-way control systems which have multiple binding sites controlled by one metalation center. One has the similar binding strengths at all binding sites and the other has different binding strengths. We also compare the effectiveness of metalation in terms of remote control in single-way and multiple-way systems.

關鍵字(中)

★ 氫鍵
★ 紫質
★ 三元件
★ 超分子化學
★ 計算化學

關鍵字(英)

★ charge transfer
★ heteroporphyrin
★ three-component system
★ porphyrin

論文目次

中文摘要 ………………………………………………………I
英文摘要 ………………………………………………………II
誌謝 ………………………………………………………III
章節目錄 ………………………………………………………IV
表目錄 ………………………………………………………V
圖目錄 ………………………………………………………VII
第一章緒論
1-1 氫鍵在超分子化學的應用……………………………1
1-2 紫質……………………………………………………9
1-3 理論計算方法…………………………………………14
第二章金屬化作用對紫質三元件系統的影響
2-1 Porphyrin系統的金屬化作用…………………………18
2-2 Heteroporphyrin系統的金屬化作用…………………24
2-2-1 前言…………………………………………………… 24
2-2-2 Monoheteroatom substituted porphyrin systems
………………………………………………………… 27
2-2-3 Diheteroatom substituted porphyrin systems
………………………………………………………… 34
2-4 結論…………………………………………………… 42
第三章 Heteroporphyrin的多方向三元件系統的金屬化作用
3-1 架橋相同的21-oxa-23-thiaporphyrin兩方向三元件系統
………………………………………………………… 44
3-2 架橋相異的21-oxa-23-thiaporphyrin兩方向三元件系統
………………………………………………………… 48
3-3 21-oxa-23-thiaporphyrin四方向三元件系統………54
3-4 結論 ……………………………………………………58
參考文獻 …………………………………………………………61
附錄A …………………………………………………………66
附錄B …………………………………………………………74
附錄C …………………………………………………………82
附錄D ……………………………………………………… 104

參考文獻

[1] Lehn, J.-M., Supramolecular Chemistry; VCH : Weinheim, 1995.
[2] Steed, J. W.; Turner, D. R.; Wallace, K. J. Core Concepts in Supramolecular Chemistry and Nanochemistry; J. Wiley&Sons, 2007.
[3] Daniel, M.-C.; Astruc, D. Chem. Rev. 2004, 104, 293.
[4] Ruben, M.; Rojo, J.; Romero-Salguero, F. J.; Uppadine, L. H.; Lehn, J.-M. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 3644.
[5] Pease, A. R.; Jeppesen J. O.; Stoddart, J. F.; Luo, Y.; Collier, C. P.; Heath, J. R. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 433.
[6] Mueller-Dethlefs, K.; Hobza, P. Chem. Rev. 2000, 100, 143.
[7] Jeffrey, G. A. An Introduction to Hydrogen Bonding, 1st ed.,Oxford University Press, New York, 1997.
[8] Steiner, T. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 48.
[9] Jeffrey, G. A.; Saenger, W. Hydrogen Bonding in Biological Structures, Springer-Verlag: New York, 1991.
[10] Prins, L. J.; Reinhoudt, D. N.; Timmerman, P. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2382.
[11] Shimizu, L. S.; Hughes, A. D.; Smith, M. D.; Davis, M. J.; Zhang, B. P.; zur Loye, H.-C.; Shimizu, Ken D. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14972.
[12] Demers, E.; Maris,T.; Wuest, J. D. Crystal Growth & Design 2005, 5, 1227.
[13] Kim, K. S.; Suh, S. B.; Kim, J. C.; Hong, B. H.; Lee, E. C.; Yun, S.;Tarakeshwar, P.; Lee, J. Y.; Kim, Y.; Ihm, H.; Kim, H. G..; Lee, J. W.; Kim, J. K.; Lee, H. M.; Kim, D.; Cui, C.; Youn, S. J.; Chung, H. Y.; Choi, H. S.; Lee, C.-W.; Cho, S. J.; Jeong, S.; Cho, J.-H. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14268.
[14] Demer, E.; Maris, T.; Cabana, J.; Fournier, J.-H.; Wuest, J. D. Crystal Growth & Design, 2005, 5, 1237.
[15] Sekiya, R.; Nishikiori, S. I. Chem. Commun. 2001, 2612.
[16] ten Cate, A. T.; Sijbesma R. P. Macromol. Rapid Commun. 2002, 23.
[17] Gokel, G. W.; Leevy, W. M.; Weber, M. E. Chem. Rev. 2004, 104, 2723.
[18] Haupt, K.; Mosbach, K. Chem. Rev. 2000, 100, 2495.
[19] Raymo, F. M. Adv. Mater. 2002, 14, 401.
[20] Fabrizzi, L.; Licchelli M.; Pallavicini P. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 846.
[21] Conn, M. M.; Jr.; Rebek, J. Chem. Rev. 1997, 97, 1647.
[22] Kang, S. O.; Begum, R. A.; Bowman-James, K. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7882.
[23] Baumeister, B.; Matile, S. Chem. Eur. J. 2000, 6, 1739
[24] Folmer, B. J. B.; Sijbesma, R. P.; Versteegen, R. M.; van der Rijt, J. A. J.; Meijer, E. W. Adv. Mater. 2000, 12, 874.
[25] Chao, I.; Hwang, T.-S. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2703.
[26] Hwang, T.-S.; Juan, N.; Chen, H.-Y.; Chen, C.-C.; Lo, S.-J.; Chao, I. Chem. Eur. J. 2004, 10, 1616.
[27] Lo, S.-J.; Li, W.-S.; Chen, Y.-H.; Chao, I. Chem. Eur. J. 2005, 11, 6533.
[28] Browne, W. R.; Feringa, B. L. Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 25.
[29] Badjic, J. D.; Balzani, V.; Credi, A.; Silvi, S.; Stoddart, J. F. Science 2004, 303, 1845.
[30] Mizuno, T.; Wei, W.-H.; Eller, L. R. ; Sessler, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1134.
[31] Anzenbacher, P.; Jr.; Tyson, D. S.; Jursíková, K.; Castellano, F. N. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6232.
[32] Fukuzumi, S.; Kojima, T. J. Mater. Chem. 2008, 18, 1427.
[33] Imahori, H.; Umeyama, T.; Ito, S. Acc. Chem. Res. (In Press)
[34] Sakurai, T.; Shi, K.; Sato, H.; Tashiro, K.; Osuka, A.; Saeki, A.; Seki, S.; Togawa, S.; Sasaki, S.; Masunaga, H.; Osaka, K.; Takata, M.; Aida, T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13812.
[35] Jin, L.-M.; Yin, J.-J.; Chen, L.; Zhou, J.-M.; Xiao, J.-C.; Guo, C.-C.; Chen, Q.-Y. Chem. Eur. J. 2006, 12, 7935.
[36] Ishi-i, T.; Shinkai, S. Top. Curr. Chem. 2005, 258, 119.
[37] Yu, J.; Mathew, S.; Flavel, B. S.; Johnston, M. R.; Shapter, J. G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8788.
[38] Gérard, S.; Paul, L. M. Coord. Chem. Rev. 2002, 228, 43.
[39] Suijkerbuijk, B. M. J. M.; Gebbink, R. J. M. K. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 7396.
[40] Drain, C. M.; Varotto, A.; Radivojevic I. Chem. Rev. 2009, 109, 1630.
[41] Beletskaya, I.; Tyurin, V. S.; Tsivadze, A. Y.; Guilard, R.; Stern, C. Chem. Rev. 2009, 109, 1659.
[42] Sugimoto, T.; Suzuki, T.; Shinkai, S.; Sada, K. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 270.
[43] Grozema, F. C.; Houarner-Rassin, C.; Prins, P.; Siebbeles, L. D. A. ; Anderson, H. L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 13370.
[44] Yang, S. I.; Seth, J.; Balasubramanian, T.; Kim, D.; Lindsey, J. S.; Holten, D.; Bocian, D. F. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 4008.
[45] Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A.; Vreven, Jr., T.; Kudin, K. N. ; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O. ; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I. Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A.; Gaussian 03, Revision D.02, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2004.
[46] Boy, S. F.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 19, 553.
[47] Gupta, I.; Ravikanth M. Coord. Chem. Rev. 2006, 250, 468.
[48] Ulman, A.; Manassen, J.; Frolow, F.; Rabinovich, D.; J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 7055.
[49] Hill, L.; Gouterman, M.; Ulman, A. Inorg. Chem. 1982, 21, 1450.
[50] Pandian, R. P.; Chandrashekar, T. K.; Saini, G. S. S.; Verma, A. L. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1993, 89, 677.
[51] Ulman, A.; Manassen, J.; Frolow, F.; Rabinovich, D. Inorg. Chem. 1981, 20, 1987.
[52] In The porphyrin Handbook; Latos-Grażyński, L.; Kadish, K. M.; Smith, K. M.; Guilard, R.; Academic Press: New York, 2000; Vol. 2.
[53] Hung, C.-H.; Ou, C.-K.; Lee, G.-H.; Peng, S.-M. Inorg. Chem. 2001, 40, 6845.

指導教授

蔡惠旭、趙奕姼
(Hui-Hsu Gavin Tsai、Ito Chao)

審核日期

2009-7-22

推文