利用天然手性分子制备手性导电聚苯胺的反应机理研究

This project concentrates on the expolration of reaction mechamism of the producing of chiral conducting polyaniline catalyzed by biocatalysts. In order to obtain the reaction mechanism, Hemoglobin-catalyzed syntheis of chiral conducting polyaniline is investigated. The effects of stereostructure, prothetic group and protein part, variation of amino acid and kinetics and other properties of Hemoglobin on the synthesis of chiral conducting polyaniline will be explored during the reaction process. The relationship between the properties of biomolecules and the producing of chiral polyaniline is to find. Therefore the conditions and disciplines of the synthesis of chiral polyanilne catalyzed by Hemoglobin are got to provide the theory guidance for the producing of chiral conducting polyaniline catalyzed by biocatalysts.

本项目围绕探索生物催化制备手性导电聚苯胺的反应机理这一内容，开展血红蛋白催化手性导电聚苯胺的合成研究。通过研究血红蛋白的空间结构变化、其辅基和蛋白部分的作用、氨基酸的结构变化以及血红蛋白的活性和动力学性质变化对于手性导电聚苯胺合成的影响，寻找血红蛋白的结构和性质与手性导电聚苯胺形成之间的关系，得到生物分子催化合成手性导电聚苯胺形成的结构基础和规律。

本项目围绕探索生物催化制备手性导电聚苯胺的反应机理这一内容，开展了血红蛋白催化手性导电聚苯胺的合成研究。首先通过对DBSA/环己烷/水反相胶束体系、DBSA/CTAB复配体系等不同反应体系的研究，建立了血红蛋白催化手性导电聚苯胺形成的条件。其次研究了血红蛋白的结构和性质与手性导电聚苯胺形成之间的关系。研究结果显示：在没有其他手性诱导剂存在的情况下，血红蛋白能够直接诱导手性聚苯胺的合成，此反应在血红蛋白失活或者固定化条件下仍然能够进行。甚至运用普通的牛血清白蛋白和从血红蛋白中拆分出来的珠蛋白也能够诱导手性聚苯胺的合成。通过上述实验可得到结论：包括血红蛋白在内的蛋白质都能够诱导手性聚苯胺的形成，其根本原因是构成蛋白质的具有手性的氨基酸诱导而产生的，与蛋白质的结构和性质变化没有关系。本研究首次揭示了蛋白诱导手性导电聚苯胺合成的反应机理，为手性导电聚苯胺的绿色合成奠定了良好的基础。