第六章固氮作用及其化学模拟ppt课件.ppt

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1 第六章第六章 固氮作用及其化学模拟固氮作用及其化学模拟我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2 第一节第一节 固氮酶固氮酶 第二节第二节 双氮过渡金属配合物双氮过渡金属配合物 第三节第三节 固氮酶模拟固氮酶模拟第四节第四节 氮循环的生物无机化学氮循环的生物无机化学我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证

2、实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3第一节第一节 固氮酶固氮酶n目前工业固氮采用高温高压在催化剂存目前工业固氮采用高温高压在催化剂存在下由在下由N N2 2与与H H2 2反应合成氨，这种固氮条反应合成氨，这种固氮条件苛刻，且成本高。生物固氮是在常温件苛刻，且成本高。生物固氮是在常温常压在固氮酶的存在下，把氮转变为氨、常压在固氮酶的存在下，把氮转变为氨、供植物吸收。生物固氮有其局限性，不供植物吸收。生物固氮有其局限性，不能运用于多种植物，故生物固氮模拟是能运用于多种植物，故生物固氮模拟是所关注的一大问题，实质上这一关注早所关注的一大问题，实质上这一关注早在上世纪在上世纪6060年代就已开始

3、。年代就已开始。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物4 一一. .固氮微生物固氮微生物n固氮微生物有两个主要类群固氮微生物有两个主要类群 1. 1.自生固氮微生物自生固氮微生物2. 2.共生固氮微生物共生固氮微生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物5自生固氮微生物自生固氮微生物: :能独立固氮的微生物能独立固氮的微生物 n需氧微生物需氧微生物: :固氮菌固氮菌缺氧微生物缺氧微生物( (厌氧菌厌

4、氧菌): ):巴氏芽孢梭巴氏芽孢梭菌菌兼性细菌兼性细菌: :芽孢杆菌芽孢杆菌( (有无氧均可有无氧均可) )我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6共生固氮微生物共生固氮微生物: : n不能独立固氮不能独立固氮, ,必须侵入植物从植物获得必须侵入植物从植物获得碳源和能源方可固氮碳源和能源方可固氮, ,如豆科植物的如豆科植物的根瘤根瘤菌菌。地衣苔藓则由。地衣苔藓则由真菌和固氮蓝藻真菌和固氮蓝藻相结相结合。合。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到

5、愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物7豆科植物根部豆科植物根部根瘤菌根瘤菌我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物8二.固氮酶的催化反应固氮酶的催化反应n固氮酶来源于多种固氮微生物固氮酶来源于多种固氮微生物, ,能催化大能催化大气中的气中的N N2 2还原为还原为NHNH3 3, ,N N2 2+8H+8H+ +8e+8e- -+16MgATP+16MgATP2NH2NH3 3+H+H2 2+16MgADP+16Pi(+16MgADP+16Pi(无机磷酸盐无机磷酸盐) )我吓了一跳，蝎子是

6、多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物9n除催化除催化N N2 2还原为还原为NHNH3 3外外, ,固氮酶还能和许固氮酶还能和许多小分子底物作用多小分子底物作用, ,没有严格的专一性。没有严格的专一性。以下列出以下列出固氮酶催化反应固氮酶催化反应: :nHCN+6H+ +6eCH4+NH3 nN2O+3H+2eN2+NH3 nC2H2+2H+2eC2H4 n3CH=CH+6H+6eCH2-CH2+ CH2 CH2 2CH3-CH=CH2我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？

7、但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10三三. .固氮酶的组成和结构固氮酶的组成和结构n固氮酶由各种固氮微生物分离出来固氮酶由各种固氮微生物分离出来, ,均为均为由钼铁蛋白和铁蛋白组成。由钼铁蛋白和铁蛋白组成。n固氮酶的结构直到固氮酶的结构直到19931993年才基本确定：年才基本确定：固氮酶由钼铁蛋白和铁蛋白这两种相对固氮酶由钼铁蛋白和铁蛋白这两种相对独立、相互分离的金属蛋白构成。独立、相互分离的金属蛋白构成。n功能功能: :铁蛋白是依赖于铁蛋白是依赖于ATPATP供给能量的电供给能量的电子传递体子传递体, ,把电子传递给钼铁蛋白把电子传递给钼铁蛋白, ,钼铁钼铁蛋白结

8、合底物分子并催化其还原。蛋白结合底物分子并催化其还原。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物11四四. .固氮酶作用机理研究固氮酶作用机理研究n19931993年年, ,已基本确定固氮酶中铁蛋白的作已基本确定固氮酶中铁蛋白的作用是传递电子用是传递电子, ,钼铁蛋白与底物结合并还钼铁蛋白与底物结合并还原原N2N2的催化部位的催化部位, ,即即N N2 2只有与钼铁蛋白只有与钼铁蛋白( (固氮酶中一组成部分固氮酶中一组成部分) )结合、方可被催结合、方可被催化还原为化还原为NHNH3 3。现在的问题是

9、。现在的问题是: :固氮酶的固氮酶的作用机理是什么作用机理是什么? ?固氮酶这一多中心金固氮酶这一多中心金属酶如何组装？属酶如何组装？我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物12n固氮酶的作用机理包括固氮酶的作用机理包括: :电子的传递电子的传递、N N2 2分子的键合分子的键合、催化和还原等催化和还原等。n1. 1.电子的传递电子的传递 研究表明，在固氮酶催化研究表明，在固氮酶催化N N2 2和其他底物的和其他底物的还原反应中，电子传递顺序为：还原反应中，电子传递顺序为：（活体内）铁氧还蛋（活体内

10、）铁氧还蛋白或黄素蛋白白或黄素蛋白 （活体外）（活体外）NaNa2 2S S2 2O O4 4 铁蛋白铁蛋白 钼铁蛋白钼铁蛋白底物底物 MgATP我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物13n铁蛋白两个相同亚基单位中都结合着铁蛋白两个相同亚基单位中都结合着MgATPMgATP，研究表明，从铁蛋白到钼铁蛋，研究表明，从铁蛋白到钼铁蛋白的电子传递与白的电子传递与ATPATP水解反应是直接耦水解反应是直接耦联的，离开了联的，离开了MgATPMgATP则不能进行。从以则不能进行。从以下铁蛋白的循环图可以看出

11、，铁蛋白到下铁蛋白的循环图可以看出，铁蛋白到钼铁蛋白的电子传递：钼铁蛋白的电子传递：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物14 FeP（MgATP）2+MoFeP FeP（MgATP）2MoFeP 复合物生复合物生 成成 K1K1 K -1 K4核苷置换核苷置换 还原作用还原作用（固氮酶复合物）（固氮酶复合物） ATP+HATP+H2 2OOADP+HADP+H2 2POPO- -4 4+E+E FePMoFePFePMoFeP FePoxMg（ADP）2+MoFeP FePox（MgADP，Pi

12、）2MoFeP K3 K -3 固氮酶中铁蛋白循环图固氮酶中铁蛋白循环图 e我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物15n还原态的还原态的FePFeP与与MgATPMgATP配合物先与配合物先与MoFePMoFeP结合成固氮酶复合物，接着结合成固氮酶复合物，接着ATPATP进行水进行水 解，解，FePMoFePFePMoFeP电子转移，此时铁蛋白电子转移，此时铁蛋白处于氧化态处于氧化态FePoxFePox，钼蛋白被还原；接，钼蛋白被还原；接着着FePoxFePox（MgADPMgADP）2 2从复合

13、物中与还原从复合物中与还原态的钼蛋白态的钼蛋白MoFePMoFeP分离；最后，还原态分离；最后，还原态的钼铁蛋白的钼铁蛋白MoFePMoFeP把电子传递给配位活把电子传递给配位活性中心的底物分子使其还原，本身回复性中心的底物分子使其还原，本身回复到天然态。到天然态。FePoxFePox接受电子被还原，接受电子被还原，MgADPMgADP被被MgATPMgATP取代。取代。 e我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物16n2. 2.底物的结合和还原底物的结合和还原nMoFePMoFeP辅基是底物结合的

14、部位，从铁钼辅辅基是底物结合的部位，从铁钼辅基中铁配位不饱和的事实出发，基中铁配位不饱和的事实出发，一般认为一般认为，底物是通过与三角形配位的铁配位而结合底物是通过与三角形配位的铁配位而结合的。但也有的。但也有其他观点其他观点：一种一种认为认为N N2 2分子通分子通过铁钼辅基中存在的过铁钼辅基中存在的FeFeFeFe键形成键形成FeNFeN键键而与铁钼蛋白结合；也有人认为以而与铁钼蛋白结合；也有人认为以另一种另一种方式结合。方式结合。nN N2 2与铁钼辅基结合方式目前仍是一个未解与铁钼辅基结合方式目前仍是一个未解决的问题。决的问题。 Fe-NN-Fe Fe Fe NN我吓了一跳，蝎子是多么

15、丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物17n固氮酶可催化多种底物的还原反应，在固氮酶可催化多种底物的还原反应，在催化催化N N2 2还原过程中，还原过程中，N N2 2被还原，总有被还原，总有H+H+还原为还原为H H2 2，方可生成，方可生成NHNH3 3。已有研究表。已有研究表明，在此催化还原过程中产生的明，在此催化还原过程中产生的H H2 2和和N N2 2的比值与的比值与FeP/MoFePFeP/MoFeP比值、比值、PHPH值、值、ADP/ATPADP/ATP比值均有关。比值均有关。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶

16、和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物18n由于固氮酶的结构仍未确定，化学家根据由于固氮酶的结构仍未确定，化学家根据某些测定数据，提出多种铁钼化合物模型。某些测定数据，提出多种铁钼化合物模型。n19781978年年HodgsonHodgson提出两种结构模型提出两种结构模型, ,图图6-16-1。nHodgsonHodgson、卢嘉锡及蔡启瑞等的模型化合、卢嘉锡及蔡启瑞等的模型化合物的结构图物的结构图6-26-2和图和图6-36-3对了解天然固氮酶对了解天然固氮酶固氮机理十分有用。固氮机理十分有用。 五五. .铁钼辅基模型

17、化合物的研究铁钼辅基模型化合物的研究我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物19第二节第二节 双氮过渡金属配合物双氮过渡金属配合物n自自19651965年在常温下合成了第一个以年在常温下合成了第一个以N N2 2为为配体的配合物配体的配合物Ru(NHRu(NH3 3) )5 5N N2 2ClCl2 2氯化五氨双氯化五氨双氮合钌氮合钌(),(),改变了改变了N N2 2分子不活泼的看法分子不活泼的看法, ,提供了一种催化提供了一种催化N N2 2分子的途径。目前已分子的途径。目前已合成了众多的双氮配

18、合物。研究发现合成了众多的双氮配合物。研究发现, ,可可与与N N2 2分子配位的过渡金属主要有分子配位的过渡金属主要有: :我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物20nTi V Cr Mn Fe Co Ni Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ta W Re Os Ir Pt其中其中Tc和和Ta的双氮配合物稳定性差些。的双氮配合物稳定性差些。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物21nN2分子

19、存在分子存在NN三键三键,很难打开很难打开,故稳定、不故稳定、不活泼。活泼。n从分子轨道从分子轨道N2(1g)2(1u)2(2g)2(2u)2(1u)4(3g)2 看，看，它的最高占有轨道它的最高占有轨道3g 的能级为的能级为 -15.6ev，较低，最低空轨道，较低，最低空轨道1g 为为-7ev，较，较高，二者差为高，二者差为8.6ev，表明，表明N2不活泼。不活泼。一一. .氮分子的不活泼性氮分子的不活泼性我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物22二二.双氮配合物的成键方式双氮配合物的成键方式n

20、端侧基端侧基 至今合成的双氮配合物中，至今合成的双氮配合物中，N N2 2采取端基配位为主，少量以侧基配位。采取端基配位为主，少量以侧基配位。nCoH(NCoH(N2 2)(PPh)(PPh3 3) )3 3和和Ru(NHRu(NH3 3) )5 5 2 2N N2 2 4+4+为端基为端基配位，配位，图图6-76-7；(C(C6 6H H5 5Li)Li)6 6NiNi2 2N N2 2(Et(Et2 2O)O)2 2 2 2 为侧基配位，为侧基配位，图图6-86-8。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有

21、一个活的生物23三三.氮分子的配位活化氮分子的配位活化n在端基配位的双氮过渡金属配合物中，在端基配位的双氮过渡金属配合物中， 氮分子的氮分子的分子轨道与金属的分子轨道与金属的d d轨道重叠，轨道重叠， 按照按照N N2 2MM及及MNMN2 2的成键方式，从末端与的成键方式，从末端与金属结合。金属结合。键形成降低了两个氮原子之键形成降低了两个氮原子之间的电子云密度，反馈间的电子云密度，反馈键更削弱了两个键更削弱了两个氮原子的结合强度。氮原子的结合强度。 侧基配位侧基配位N N2 2MM及及MNMN2 2 同样降低同样降低N NN N强强度，使之活化。度，使之活化。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和

22、恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物24n配位配位N N2 2的活化程度与的活化程度与IR N NIR N N伸缩振动频伸缩振动频率有关，率有关，大，键强，大，键强，小，键弱。小，键弱。n大多数双氮配合物的中心原子具有低氧化大多数双氮配合物的中心原子具有低氧化数数（0 0+2+2），），电子构型为电子构型为d5-d10d5-d10。这样。这样 易形成反馈易形成反馈键键MNMN2 2。 n在双氮配合物中，如果其他配体给电子能在双氮配合物中，如果其他配体给电子能力强（力强（LewisLewis碱性强），碱性强），M M与与 N

23、 N2 2间易形成间易形成 MNMN2 2 键，键，N N2 2活性愈大。如活性愈大。如 Os(NHOs(NH3 3) )5 5 N N2 2 2+2+的的N N2 2活性大于活性大于 Os(NHOs(NH3 3) )4 4（COCO）N N2 2 2+2+。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物25四四.配位氮分子的反应活性配位氮分子的反应活性n在过渡金属双氮配合物中，在过渡金属双氮配合物中，N N2 2分子得到分子得到 活化活化（M N2） 。 如何使活化的如何使活化的N2形成形成NH3？这

24、一步研究？这一步研究进展缓慢。进展缓慢。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物26 1975年年J.Chatt报道单核报道单核W。双氮配合物双氮配合物的的N2通过二甲基苯基膦通过二甲基苯基膦（PMe2Ph）可以质可以质子化生成子化生成NH3。 W(N2)2(PMe2Ph)4 2NH3+N2+W()化合物化合物H2SO4/CH3OH 20我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物27n以后又发现以后又发现

25、MoMo和和WW的盐类与的盐类与diphos(Ph2PCH2CH2PPh2)在在THFTHF中生成中生成单核双氮配合物，经萘钠或格林试剂还单核双氮配合物，经萘钠或格林试剂还原，在酸性介质中可产生原，在酸性介质中可产生NHNH3 3。 Mo(N2)2(diphos)2 2NH3+N2+Mo()化合物化合物 H+ 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物28n其它过渡金属其它过渡金属Ti,Zr,FeTi,Zr,Fe等的双氮配合物经等的双氮配合物经还原也可得到氮的氢化物，如氨代肼还原也可得到氮的氢化物，如

26、氨代肼（联氨（联氨N N2 2H H4 4 ）。）。n在过渡金属双氮配合物中，在过渡金属双氮配合物中，N N2 2是一个很是一个很弱的弱的供体和较好的供体和较好的受体；因此，双受体；因此，双氮的电子密度增加，双氮很易受到亲电氮的电子密度增加，双氮很易受到亲电试剂进攻，通过质子化形成氮的氢化物。试剂进攻，通过质子化形成氮的氢化物。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物29第三节第三节 固氮酶模拟固氮酶模拟n前面介绍的过渡金属双氮配合物，虽然前面介绍的过渡金属双氮配合物，虽然在某些程度上可以模拟生物固

27、氮作用在某些程度上可以模拟生物固氮作用（形成（形成NHNH3 3、N N2 2H H4 4等）。目前合成的双氮等）。目前合成的双氮配合物的环境与生物体系有较大差异，配合物的环境与生物体系有较大差异，很多包含非天然配体，如膦等。很多催很多包含非天然配体，如膦等。很多催化还原体系要在有机试剂中进行。化还原体系要在有机试剂中进行。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物30n至今为止，人们对于固氮酶的活性中心至今为止，人们对于固氮酶的活性中心的铁钼辅基的认识很肤浅。只知其为含的铁钼辅基的认识很肤浅。只知其

28、为含两个七原子欠完整的立方烷簇（完整的两个七原子欠完整的立方烷簇（完整的为为8原子立方体）。一个为原子立方体）。一个为4Fe3S原子原子簇，另一个为簇，另一个为Mo3Fe3S原子簇，中原子簇，中间通过二个非蛋白的间通过二个非蛋白的S2-和一个可能含有和一个可能含有O或或N等原子的未知配体等原子的未知配体X桥连。桥连。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物31n目前不可能合成真正的固氮酶，只能按其目前不可能合成真正的固氮酶，只能按其结构来设计模型物，合成一些简单的配合结构来设计模型物，合成一些简单的

29、配合物来探索理想模型物应有的结构。物来探索理想模型物应有的结构。n固氮酶对底物固氮酶对底物没有没有严格的专一性，因此可严格的专一性，因此可以推断，钼铁蛋白活性中心结构不一定有以推断，钼铁蛋白活性中心结构不一定有非常高的专属性，将来也许能找到不止一非常高的专属性，将来也许能找到不止一种化合物具有在温和条件下固氮的性能。种化合物具有在温和条件下固氮的性能。目前已发现多种化合物能结合氮分子并使目前已发现多种化合物能结合氮分子并使之活化。之活化。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物32n作为固氮酶模型的

30、钼化合物主要有以下作为固氮酶模型的钼化合物主要有以下四类：四类：钼钼铁铁硫原子簇；硫原子簇； 钼硫醇（包括钼钼硫醇（包括钼半胱氨酸）；半胱氨酸）；钼钼二硫代氨基甲酸；二硫代氨基甲酸；钼钼氰负离子。氰负离子。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物33一一.钼钼铁铁硫原子簇化合物的研究硫原子簇化合物的研究nMoFeS原子簇化合物从组成和结构原子簇化合物从组成和结构最接近铁钼辅基，这方面研究很多。最接近铁钼辅基，这方面研究很多。n从从1978年报道了第一个年报道了第一个MoFeS化合化合物至今，已合成物

31、至今，已合成20余种不同类型簇合物余种不同类型簇合物几十几十个。个。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物34n1.1.合成合成 MoFeSMoFeS原子簇化合物的合成主要以硫原子簇化合物的合成主要以硫代钼酸盐代钼酸盐MoSMoS4 42-2-为钼的源化合物。所有为钼的源化合物。所有合成均在合成均在无氧无氧和纯净和纯净N N2 2保护下，在室温保护下，在室温条件下合成，常在醇类介质中合成。条件下合成，常在醇类介质中合成。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？

32、但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物35n2.组成和结构组成和结构n目前合成的目前合成的MoFeSMoFeS簇合物，其结构基簇合物，其结构基本上可以分为立方烷和线型两大类。立方本上可以分为立方烷和线型两大类。立方烷含烷含MoFeMoFe3 3S S4 4结构单元，包括单立方烷和结构单元，包括单立方烷和双立方烷型，（图双立方烷型，（图6-106-10），图），图6-146-14；线型；线型含含MoSMoS2 2FeFe的结构单元，包括双核和三核型，的结构单元，包括双核和三核型，（图（图6-116-11），图），图6-156-15。n通常通常MoMo和和FeFe的配位数为的配

33、位数为6 6。实验测得，当。实验测得，当MoMo为为五配位五配位时，其时，其MoSMoS键长与铁钼辅键长与铁钼辅基相近，五配位的钼是不饱和的，对底物基相近，五配位的钼是不饱和的，对底物（N N2 2）配位催化有利。由此推测，铁钼辅配位催化有利。由此推测，铁钼辅基中钼的配位数为基中钼的配位数为5 5。n现已合成出相应的现已合成出相应的MFeSMFeS簇合物簇合物。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物36第四节第四节 氮循环的生物无机化学氮循环的生物无机化学n在氮的生物转化过程中，由固氮作用生在氮

34、的生物转化过程中，由固氮作用生成的氨和含氮有机物分解产生的氨都能成的氨和含氮有机物分解产生的氨都能被微生物利用。这些微生物可以使氨氧被微生物利用。这些微生物可以使氨氧化，经过一系列反应，最终生成硝酸盐，化，经过一系列反应，最终生成硝酸盐，这个过程称为硝化作用。硝化作用与二这个过程称为硝化作用。硝化作用与二氧化碳还原同时发生，氧化碳还原同时发生，COCO2 2还原为新物还原为新物质碳源。质碳源。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物37n与硝化作用相反，同时存在硝酸盐还原与硝化作用相反，同时存在硝酸

35、盐还原的过程，其中生成氨的途径称为成氨作的过程，其中生成氨的途径称为成氨作用，生成用，生成N N2 2的途径称为脱氮作用。这些的途径称为脱氮作用。这些过程一起构成了氮在生物圈中的循环。过程一起构成了氮在生物圈中的循环。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物38氮的循环图氮的循环图含氮有机物含氮有机物NH3NO2-NO3-固氮作用固氮作用 N2硝化作用硝化作用成氨作用成氨作用 N2O ( ) 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物39