專題題目

含鎳或錳-硫-磷化合物的合成、鑑定和反應：模擬乙醯基輔酶A合成酶酵素作用

學生

張瀚勻、林冠宇、李雅惠

指導教授

李建明

摘要：

　　乙醯基輔酶A合成酶 (Acetyl coenzyme A synthase, ACS)，發現於乙酸菌、產甲烷菌和硫酸鹽還原菌的金屬酵素，其功用在於催化一氧化碳、甲基和輔酶A的結合或分解，從Moorella thermoacetica中所分離出來的ACS晶體結構已經被完整的解析出來（如圖(B)），其結構為雙核鎳金屬化合物。

　　我們已經成功製備出鎳正三價-甲基模擬化合物，並加入一氧化碳嘗試模擬乙醯基輔酶A合成酶的反應機制，但其結果並不如預期，因此我們將甲基置換成苯基，試著去模擬其反應機制。

　　同時以另一種金屬為中心（錳），製備催化反應過程中可能產生的中間體，並以光譜方法檢測其結構特性，希望能夠發展成有效催化劑來進行小分子的結合與分解。

結論：

　　我們成功在氮氣環境下製備出以鎳金屬為中心的模擬化合物 [PPN][Ni(Ph)(P(C₆H₃-3-SiMe₃-2-S)₃)]，並以X-ray晶體結構圖解釋其結構。

　　再加入一氧化碳之後，我們所得到的產物以FTIR光譜圖推測為[PPN][Ni(CO)(P(C₆H₃-3-SiMe₃-2-S)₃)]，而此產物預測結果並不是我們所預期的由CO嵌入鎳金屬與苯基之間。

　　而改以錳金屬為中心的烷基－錳金屬化合物製備過程為，先製備出[PPN][Mn(Cl)(P(C₆H₃-3-SiMe₃-2-S)₃)]，接著在手套箱中加入格林試劑，生成烷基－錳金屬模擬化合物，最後以UV-vis光譜圖及X-ray晶體結構圖解釋其結構，確定製備成功，使我們可以延續模擬乙醯基輔酶A合成酶催化過程可能的反應機制。

References:

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Dobbek, H. ; Svetlitchnyi, V.; Gremer, L.; Huber, R.; Meyer, O. Science 2001, 293,1281-1285.