基于含N多功能配體的配合物分子的構(gòu)筑、表征、性能及生物抑菌活性研究.pdf

1、近年來(lái)，基于金屬—有機(jī)構(gòu)筑模塊的配位超分子化合物的晶體工程在化學(xué)、材料、醫(yī)學(xué)及生物學(xué)等領(lǐng)域已迅速發(fā)展。這不僅因?yàn)檫@些化合物具有新穎、新奇、豐富多彩的結(jié)構(gòu)，更重要的是它們?cè)诖呋?、電?dǎo)、磁、主—客體化學(xué)、非線性光學(xué)、分子選擇、氣體吸附、生物活性等多個(gè)方面展現(xiàn)出潛在的、廣泛的應(yīng)用價(jià)值和前景。如今，運(yùn)用晶體工程原理構(gòu)建的配位聚合物、超分子化合物等高級(jí)新型有序結(jié)構(gòu)分子聚集體已逐漸成為各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。大量的研究事實(shí)表明，設(shè)計(jì)或選擇合適的

2、構(gòu)筑單元，并運(yùn)用理論預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)手段相結(jié)合的方法來(lái)構(gòu)筑目標(biāo)配合物，是獲得具有預(yù)期結(jié)構(gòu)和預(yù)期功能材料的首要任務(wù)，也是目前對(duì)研究者們最具挑戰(zhàn)的一個(gè)環(huán)節(jié)。 本論文在配位聚合物晶體工程組裝原理的指導(dǎo)下，在分析了基于苯并咪唑類(lèi)配體的配位化學(xué)及生物活性的領(lǐng)域研究狀況的基礎(chǔ)上，主要以配位超分子晶體學(xué)為基礎(chǔ)，以含N多功能配體(含N二羧酸配體及設(shè)計(jì)合成的雙苯并咪唑類(lèi)配體)為配位基塊，通過(guò)選擇不同的過(guò)渡金屬鹽構(gòu)筑具有特定功能的配位聚合物，并對(duì)其性質(zhì)進(jìn)

3、行表征，特別是對(duì)其可能的生物活性進(jìn)行了部分研究，以期獲得具有結(jié)構(gòu)新穎和功能特定的目標(biāo)配合物。在一定的反應(yīng)條件下，我們得到了九個(gè)具有新穎結(jié)構(gòu)和特定功能的化合物，它們分別是：[pbb(Hpbb)2]SO4·8H2O(1)，[Zn(pbb)2(H2O)4](NO3)2·2C2H5OH·4H2O(2)，[Zn2(pbb)2(μ—OH)(μ—OAc)](OAc)2·7H2O(3)，[Cd(pbb)2(H2O)4](NO3)2·2C2H5OH·4H

4、2O(4)，[Cu(pbb)2(H2O)4]Cl2·2DMF·6H2O(5)，[Co(pbb)2(H2O)4](NO3)2·H2O(6)，[Ni(pbb)2(H2O)4](NO3)2(7)，[Ag2(bpp)2(H2O)]·pydc·7H2O(8)，Cd(pzdc)(μ2-H2O)(H2O)(9)。 首先，對(duì)所合成的化合物進(jìn)行了X—射線單晶結(jié)構(gòu)測(cè)試和分析，運(yùn)用元素分析、紅外光譜、X—射線粉末衍射、熱分析、熒光光譜等技術(shù)進(jìn)行了譜學(xué)

5、表征和性能研究。結(jié)果表明，配體的幾何構(gòu)型及金屬元素的差異對(duì)配合物的結(jié)構(gòu)影響很大。不同的ZnⅡ鹽導(dǎo)致了不同的化合物1、2、3的產(chǎn)生。1中椅式構(gòu)象(H2O)6環(huán)外對(duì)稱地懸掛一對(duì)三聚水(H2O)3構(gòu)成了獨(dú)特的(H2O)12簇；借助強(qiáng)烈的π—π堆積作用形成的2的三維分子堆積結(jié)構(gòu)中包含了一維開(kāi)放隧道，陰離子恰包裹其間；雙核結(jié)構(gòu)3中，游離水、配位水及—OH通過(guò)氫鍵共同構(gòu)筑了一個(gè)八元冠狀環(huán)。在配合物4和5中，陰離子分別參與一維氫鍵梯狀鏈的構(gòu)筑。在5中

6、，三種來(lái)源不同的氧構(gòu)筑了十二元O—H…O氫鍵單元。6和7中有機(jī)配體呈規(guī)則排列，π—π堆積作用顯著。在5和6中，金屬原子排列有序，在空間分別呈(3，6)和(4，4)排列。8中(H2O)4環(huán)外對(duì)稱地懸掛一對(duì)(H2O)3水簇及一對(duì)水單體構(gòu)成了中心對(duì)稱的(H2O)12簇。對(duì)于三維配合物9，四元環(huán)Cd2O2簇連接成1D環(huán)狀鏈，而金屬Cd構(gòu)成了一維內(nèi)消旋金屬螺旋鏈結(jié)構(gòu)。所有這些新穎有趣結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)都大大豐富了配位化學(xué)及超分子化學(xué)的內(nèi)涵。 其次

7、，以這些在生命體系中具有潛在應(yīng)用前景的苯并咪唑類(lèi)功能配合物為研究對(duì)象，運(yùn)用抑菌圈法及微量量熱技術(shù)研究了這些配合物對(duì)所選菌種的無(wú)機(jī)生物化學(xué)效應(yīng)。抑菌圈法研究結(jié)果表明，配體pbb及其配位化合物2-7對(duì)所測(cè)菌種是有抑制作用的且具有選擇性。微量熱法研究結(jié)果表明，37℃時(shí)pbb及其配位化合物2-7對(duì)所測(cè)菌種E．coli是有抑制作用的，且最為重要的是，和金屬離子配位后pbb的抑菌活性得到了明顯的改善。這些初步的研究工作，為pbb及其配合物在醫(yī)藥、生