甘氨酸配合物及N-氨甲酰-l-谷氨酸锌的合成及表征

摘要

目前，市场中的饲料添加剂——甘氨酸金属元素配合物等还没有明确的结构数据，相关产品的分析也存在一定争议。本文以甘氨酸、N-氨甲酰-L-谷氨酸和食品添加剂中常用的微量元素盐为原料，合成了六种氨基酸微量元素配合物，采用含量分析、红外谱图分析等对六种配合物的进行了表征。通过溶剂挥发法得到了6种配合物的单晶，并通过单晶X-射线衍射分析，SHELXTL程序解析了晶体结构，结果如下:
　　配合物1，C6H10N2O6Zn，属三斜晶系，空间群为P2c，晶胞参数为a=0.503220(1)nm，b=1.33747(4)nm，c=1.29944(4)nm，α=90.00°，β=92.987(2)°，γ=90.00°。配合物分子中Zn(Ⅱ)离子为五配位，分别与3个配体的羧基氧、1个氨基和1个水分子配位。两个Zn(Ⅱ)离子通过配体的羧基氧桥联，形成配位聚合物[(C6H8O5N2)Zn·H2O]n。
　　配合物2，[Zn(C2H5NO2)2·4H2O]SO4·ZnSO4·6H2O，晶体属三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为a=0.59592(3) nm，b=0.67768(4) nm，c=1.31854(9)nm，α=85.128(5)°，β=83.251(5)°，γ=82.974(5)°。配合物2为1∶1型甘氨酸锌，分子中的Zn(Ⅱ)离子为六配位，两个配体羟基氧和四个配位水与一个Zn(Ⅱ)离子配位，氢键结合六水合硫酸锌形成复合物。
　　配合物2'，C4H10N2O5Zn，属三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为a=0.90955(5)nm，b=0.95142(6)nm,c=1.04043(6)nm,α=106.197(5)°,β=105.973(5)°,γ=106.576(5)°。配合物2'为2∶1型甘氨酸锌，分子中Zn(Ⅱ)为五配位，与两个配体形成两个五元螯合环;甘氨酸配体中羟基氧和羧基氧原子配位后形成大π键，其中一个氧和氨基氮与Zn(Ⅱ)离子形成五元螯合环，另一个氧桥连两个Zn(Ⅱ)离子，并通过与结晶水间的氢键构成了大分子，形成螯合聚合物。
　　配合物3，C2H9NO8SCu，属单斜晶系，空间群为P2(1)/c，晶胞参数为a=0.76142(2)nm, b=1.23131(2)nm，c=0.83561(2)nm，β=90.910(2)°，分子中Cu(Ⅱ)离子的配位数为五，甘氨酸羧基参与配位，其中一个O与Cu(Ⅱ)离子配位，另一个O桥连两个Cu(Ⅱ)离子形成配位聚合物。
　　配合物4，[Fe(C2H5NO2)2·4H2O]SO4·FeSO4·6H2O，属三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为a=0.59949(3)nm，b=0.67626(4) nm，c=1.3192(6)nm，α=85.453(4)°，β=82.914(4)°，γ=83.115(5)，配合物4的结构与配合物2相似，分子中Fe(Ⅱ)离子的配位数为六，两个配体羟基氧和四个配位水与一个Fe(Ⅱ)离子配位，氢键结合六水合硫酸亚铁形成复合物。
　　配合物5，[Mn(C2H5NO2)2·4H2O]SO4·MnSO4·6H2O，属三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为a=0.60244(3) nm，b=0.67869(4) nm，c=1.3911(8)nm，α=85.447(5)°,β=83.221(5)°，γ=83.229(5)°。配合物5与配合物2和4的结构相似，分子中Mn(Ⅱ)离子的配位数为6，两个配体羟基氧和四个配位水与一个Mn(Ⅱ)离子配位，氢键结合六水合硫酸锰形成复合物。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 氨基酸微量元素配合物的概述

1．2．1 氨基酸微量元素配合物的概念

1．2．2 氨基酸微量元素配合物的作用

1．2．3 氨基酸微量元素配合物的合成

1．2．4 氨基酸微量元素配合物的表征

1．2．5 氨基酸微量元素配合物的研究现状

1．3 氨基酸微量元素配合物的研究进展

1．3．1 N-氨甲酰-L-谷氨酸配合物的研究进展

1．3．2 甘氨酸微量元素配合物的研究进展

1．4 选题意义和研究的主要内容

1．4．1 选题意义

1．4．2 研究内容

第二章 实验材料和方法

2．1 引言

2．2 实验材料与仪器

2．2．1 实验材料

2．2．2 主要仪器

2．3 实验方案

2．3．1 配合物1的合成

2．3．2 配合物2-2’的合成

2．3．3 配合物3的合成

2．3．4 配合物4的合成

2．3．5 配合物5的合成

2．4 分析方法

2．4．1 含量分析法

2．4．2 红外光谱法

2．4．3 热重分析法

2．4．4 XRD分析法

2．4．5 单晶X-射线衍射法

第三章 N-氨甲酰-L-谷氨酸锌的合成工艺研究

3．1 引言

3．2 结果与讨论

3．2．1 单因素实验

3．2．2 正交试验

3．3 本章小结

第四章 N-氨甲酰-L-谷氨酸锌的表征

4．1 引言

4．2 结果与讨论

4．2．1 红外分析

4．2．2 热重分析

4．2．3 单晶结构分析

4．2．4 X-射线粉末衍射分析

4．3 本章小结

第五章 甘氨酸微量元素配合物的表征

5．1 引言

5．2 结果与讨论

5．2．1 含量分析

5．2．2 红外分析

5．2．3 单晶结构分析

5．3 本章小结

结论

攻读硕士期间发表的论文

声明

致谢