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巯基对不同金属的作用力(巯基与金属)

更新:2022-10-27 23:36编辑:bebe归类:两性养生人气:61

巯基与金属

1957年,美国科学家Margoshoes在研究金属生物学作用时,从动物器官中分离出镉的金属蛋白质。由于它是一种低分子量、高巯基含量,能大量结合重金属离子,因此称为金属硫蛋白(简称MT)。MT分子呈椭圆形,分两个结构域,分子量为6,000~7,000道尔顿,直径30~50 A,含有61个氨基酸,其中20个氨基酸为半胱氨酸,少数有21个,这样每一个MT分子就可以结合7~12个金属离子。人体、动物、植物以及微生物体内均含有MT,而且其理化特性基本一致,具有特殊的光吸收。MT构象较坚固,具有较强的耐热性。

MT的用途

MT 的重要生理功能表现在它是一种目前所知的最有效的自由基清除剂,其清除自由基(·OH)的能力约为SOD的几千倍,而清除氧自由基(·O)的能力约是谷胱甘肽(GSH)的25 倍,而且具有很强的抗氧化活动。

巯基与金属结合

蛋白质中甲硫氨酸、半胱氨酸和巯基可以结合金属离子。甲硫氨酸是一种化学物质,是构成人体的必需氨基酸之一,分子式是C5H11O2NS,参与蛋白质合成。

因其不能在体内自身生成,所以必须由外部获得。如果甲硫氨酸缺乏就会导致体内蛋白质合成受阻,造成机体损害,可以结合金属离子。

巯基与金属离子配位键

亲水胶体的吸附主要还是依靠物理电荷相反来絮凝缠绕对应的目标离子,比如水处理工艺中常见的阴阳离子聚丙烯酰胺就是这种情况,溶于冷水和热水后按照分子结构上预先改性对外显不同电荷来絮凝阴离子酸根或者阳离子重金属部分,其他比如阳离子瓜尓胶季铵盐、阿拉伯胶或者阴离子羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠等等也一样。

也有少数胶体采用了化学螯合与物理吸附相结合方式来运作比如壳聚糖、巯基乙酸、聚合氯化铝和有机膦酸化合物,多了像乙二酸四乙酸二钠那样的配位键来束缚特定离子种类,但总体来说以阴阳电荷最为广泛。

巯基与金属结合能力

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巯基与金属钠反应方程式

巯基乙酸钠也叫做硫代乙醇酸钠,是一种有机金属盐。

巯基与金属结合力

巯基—二巯基交换反应是酶偶联反应的一种,指带一SH或一S一的载体,通过巯基一二巯基的交换反应和酶分子上非必需巯基偶联。当载体的功能基团为巯基时,可先用2,2'—二吡啶二硫化物处理为二巯基,生成的中间产物在酸性条件下,能与酶的巯基发生交换反应使之偶联,同时释放α一硫基吡啶。

巯基又称氧硫基,是由氢和硫两元素组成的一价原子团(一SH),含巯基的化合物称硫醇或巯基化合物。巯基是一个具有特殊生理功能的基团,体内许多重要的酶都依赖半胱氨酸的巯基呈现活性,许多毒性物质如芥子气、重金属等可与巯基结合,呈现毒性,二巯基丙醇可使这些被结合的巯基恢复原来的状态,所以具有解毒作用。

巯基与金属离子

金属络合剂是指能与多种金属离子结合形成稳定络合物的有机化合物。用于金属和类金属中毒的治疗,理想的络合剂应是无毒或低毒,能在体液Ph条件下与金属离子络合形成稳定的水溶性络合物,从尿中排出。常用的金属络合剂有氨羟络合剂和巯基络合剂等。

巯基与金属离子结合机理

巯基与环氧也很容易发生反应,机理为自由基机理,所以反应最好要避环氧基是由两个碳原子和一个氧原子组成的三元环。由电子衍射法得到的环氧基的结构。

环氧基三元环的两个碳原子和一个氧原子在同一平面上,使环氧基有共振性。〈COC大于〈OCC,故倾斜性大,反应性相当活泼。

氧的电负性比碳大,导致静电极化作用,使氧原子周围电子云密度增加。

若将环氧乙烷的电负荷分布与同样是三元环的环丙烷相比较,可以看出环丙烷电子分布均一,而环氧乙烷的电荷明显地偏向氧原子。

这样一来,在环氧基上就形成两个可反应的活性中心:电子云密度较高的氧原子和电子云密度较低的碳原子。

环氧环上的电子云密度分布为。当亲电子试剂靠近时就攻击氧原子,而当亲核试剂靠近时则攻击碳原子,并迅速发生反应,引起C——O键断裂,使环氧基开环。

同时又由于环内键角约60°,与正常的键角约109°比较,每个键都向内屈挠约24°,因此环氧环具有很大的张力。

就象一张拉开的弓,有很大的回复原态的倾向一样。

这种张力是开环的潜在力。

正是由于电荷的极化和环氧环的非常大的变形能量,使得环氧基具有极高的反应活性。光。

巯基与金属离子反应

巯基和羟基在反应上的区别:硫醇中,硫原子为不等性 sp3 杂化态,两个单电子占据的 sp3 杂化轨道分别与烃基碳和氢形成 σ 键,还有两对孤对电子占据另外的两个 sp3 杂化轨道。

由于硫的 3s 和 3p 轨道形成的杂化轨道比氧的 2s 和 2p 轨道形成的杂化轨道大,故 C-S 和 S-H 键分别比 C-O 和 O-H 键长。

在甲硫醇中 C-S 和 S-H 键键长分别为 0.182 nm 和 0.134 nm,都比甲醇中的 C-O 和 O-H 键长大。

∠CSH 则为 96°,小于 ∠COH。硫的电负性比氧小,所以硫醇的偶极矩也比相应的醇小。巯基是硫醇化学性质的主要体现。其中 S-H 键涉及硫较大的 3s/3p 组成的杂化轨道与氢较小的 1s 轨道成键,所以 S-H 键较弱,硫醇具有酸性。

硫上还有孤对电子,所以巯基也可被氧化。硫醇的酸性比相应的醇强,可溶于氢氧化钠的乙醇溶液中生成比较稳定的盐,通入二氧化碳又变回硫醇。

硫醇可与一些重金属盐生成不溶于水的硫醇盐,两者软软相吸。

许多重金属离子在体内的毒性即是因为其可与生物分子的巯基结合。硫醇很容易被氧化。

弱氧化剂(如空气、碘、氧化铁、二氧化锰等)即可将硫醇氧化为二硫化物。

硫醇还可发生一些与醇相似的反应,例如与羧酸生成硫醇酯,与醛、酮生成缩硫醛酮。

后一反应用于在有机合成中保护羰基或除去羰基,或实现羰基的极性转换。

巯基与金属离子结合

看银杯子的纯度,纯度越高的银在水中和空气中释放和氧化的将更多;纯银单质是原子构成的。

放在水中,如果不是纯净的水都会因为水解产生的弱酸或弱碱性,导致银原子受到影响。不过,因为水的酸碱性很弱,所有,有银离子也很少的,不会因为水温的升高而升高。

生活中:日常的银器主要是银,不是银离子,在日常使用时会缓慢被氧化,但也不会随随便便的产生银离子的。人们喜欢银饰是因为银饰经过人体或者毛发织物的摩擦产生的色泽好看。

氧化性

银离子随价位不同氧化性也不同 ,+2价与+3价的银离子具有很强的氧化性,Ag+的氧化还原电位为(+0.798V,25 ℃),而Ag2+具有更高的氧化还原电位(1.987V,25 ℃)。高价银离子有效性是金属银或银盐的300到17000倍。由于高价态银离子还原势极高,所以也称活性银离子。

Ag2+是交界酸,较Ag+易水解形成氢氧化物Ag(OH)2,因此含Ag2+的溶液是显弱酸性的,但其氢氧化物溶解度大(溶解度相当于纯碱),因此当加入强碱时不生成Ag(OH)2沉淀。这可以方便区分一价态和二价态的银离子。

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