新型N-杂环卡宾汞（银）配合物的合成与抑菌活性.pdf

为N- 杂环卡宾金属配合物在药物化学中的应用提供新的思路合成了 丁基(甲基丁氧基喹啉)咪唑六氟磷酸盐()和 苄基(甲基丁氧基喹啉)咪唑六氟磷酸盐()并与金属阳离子配位反应得到新型 杂环卡宾金属配合物(、和)其结构经 和 单晶衍射表征 单晶结构结果分析表明:配合物 为单斜晶系、/空间群汞原子与 个卡宾碳原子配位形成直线结构配合物 为三斜晶系、空间群汞原子与 个配体卡宾碳原子形成二配位体结构配合物 为单斜晶系、()/空间群银原子分别与卡宾碳、氧原子、喹哪啶氮原子以及银原子配位形成少见的四配位双核银卡宾化合物 通过最低抑菌浓度法发现 的抑菌浓度约为.关 键 词:杂环卡宾 羟基喹啉 合成 单晶 配合物 结构 抑菌活性中图分类号:.文献标志码:./.()()(.):.()()()()()./.()/.:杂环卡宾由于其特殊的结构在有机化学中具有广泛应用 一方面杂环卡宾()作为一种多齿配体中心碳原子拥有一对孤对电子具有较强的亲核性特点 另一方面杂环卡宾()作为一类具有强 供电子能力的富电子配体对空气及氧化剂具有较好的稳定性还与金属形成的络合物具有较好的催化性能常因取代磷配体而广泛用于金属催化的各类反应中 近年来杂环卡宾因其优异的给体能力、低的解离率和独特的几何构型成为继有机膦配体之后另一类重要的配体其所形成的 杂环卡宾金属配合物在化学、药物化学和材料等领域具有十分重要的应用价值可作为催化剂、可用于制备分子开关的合成子、药物还可以作为发光材料使用目前杂环卡宾及其金属化合物已广泛应用于烯烃复分解反应、偶联反应、不对称催化、偶联反应和 偶联反应等多种有机反应 尽管人们已经用各种方法制备了大量的 但要制备出具有可调电子和空间位阻特性的 仍然是一个挑战 针对这一难题研究人员通过在 杂环卡宾边臂引入多种官能团以提高 杂环卡宾金属配合物的稳定性 众所周知氢喹啉具有阻断亚胺生成和稳定的芳环体系目标中间体通常用于金属离子的分离富集 据文献报道 羟基喹啉金属配合物广泛应用于光电材料、抗肿瘤和抗菌本文以 羟基喹啉衍生物为原料合成了 个()配合物(、)和 个()配合物()(图)在()配合物中汞原子与 个卡宾碳原子配位形成直线结构同时研究了()配合物()的抑菌活性发现其具有一定的抗菌性 实验部分.仪器与试剂 型旋转蒸发仪(四川康宇科技公司)型单晶衍射仪(德国 公司)型双目显微熔点测定仪(温度计未经校正北京泰克公司)型核磁共振仪(公司)型酸度计(上海精科实业有限公司)羟基喹啉、正丁溴、氧化银、二甲亚砜、三溴化磷等均为分析纯购自科龙化学试剂公司硼氢化钠为进口袋装实验用水为二次蒸馏水数据 处 理 和 数 据 分 析 用 .和 程序完成.杂环卡宾金属配合物的合成()的合成杂环卡宾 丁基(甲基丁氧基喹啉)咪唑六氟磷酸盐()和 苄基(甲基丁氧基喹啉)咪唑六氟磷酸盐()参考文献方法合成 在.圆底烧瓶中加入配体(.)和乙酸汞(.)在氮气气氛中混合搅拌冷却至室温后过滤混合溶液并用水洗涤 粗产品过滤并干燥用乙腈和乙醚重结晶得到了无色晶体约.收率 ():(.)()()()()()(.)()()(.)()(.)()()(.)():()的合成配体(.)代替配体 用乙腈和乙醚重结晶得到了无色晶体约.收率 ():()()合 成 化 学 .图、和 的合成路线 表 、和 的晶体学数据 ./()/.().().()/.().().()/.().().()/().()./().().().()/().().().().()().()()()()(.)()()()()(.)():第 期 罗杰伟等:新型 杂环卡宾汞(银)配合物的合成与抑菌活性 ()的合成将配体 (.)、氧化银(.)和二甲基亚砜()的混合物在氮气气氛中避光搅拌 冷却至室温后过滤混合溶液并用水洗涤然后将有机层压缩至干燥 用乙腈和乙醚重结晶粗产物提纯得到无色晶体约.收率 对光很敏感在空气中很容易分解():()()()()()()()()()()()()():.单晶结构衍射测定将、和 置于乙腈中利用乙醚挥发性获得了 射线衍射单晶 在室温下用衍 射 仪 通 过 石 墨 单 色 化 辐 射(.)采集了、和 配合物的结晶数据采用全矩阵最小二乘法对结构进行优化 氢原子坐标经差值 合成得到非氢原子坐标由直接法得到 晶体参数解析由.和 程序完成(表)结果与讨论.的晶体结构 晶体属于单斜晶系、/空间群 个晶体包括 个()阳离子、个卡宾配体和 个六氟磷酸阴离子 图()中 中心每个汞离子由 个卡宾碳原子配位形成线性结构 由晶体数据可知()()()键角为.()表明 个咪唑环几乎在 个平面上由表 氢 键 数 据 显 示 晶 体 结 构 存 在氢键相互作用此外在图()晶体堆()()图 的晶体结构()和晶体堆积()()()积图中可以明显看出 超分子结构由相邻分子间氢键相互作用自组装形成.的晶体结构单晶 射线衍射表明 晶体属于三斜晶系、空间群 图()中 晶体不对称单元包含 个()阳离子和 个卡宾配体 与配合物 相比中心汞原子仍与碳原子呈直线配位但()()()键角为.()非 合 成 化 学 .表 的氢键参数 /().().().().().().().()()键 长 为.()()()键长为.()图()中 晶 体 结 构 包 含、以及 堆积相互作用氢键数据如表 所 示 此 外 个 相 邻 通 过()()()、()()()、()()()和 氢键连接.晶体结构 晶体为单斜晶系、()/空间群图()中 作为 种稀有双核银卡宾化合物其不对称单元由 个()离子、个 配体(包括 个氮原子和 个氧原子)组成 每个()离子由 个氧原子、个碳原子、奎宁中的 个氮原子以及另 个银原子四配位为微扭曲四面体几何结构 ()()()和()()之间二面角分别为.和.个奎宁环之间夹角为.键长和键角如表 所示其中()()键长为.()()()()键角为.()()()()键角为.()图()中 晶体结构包含 氢 键 个 相 邻由()()()()()()()()()()()()()()和()()()氢键连接.抑菌实验选择大肠杆菌、伤寒沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、链球菌、嗜麦芽窄食单胞菌和克雷伯氏肺炎菌等细菌在无菌营养肉汤中培养 后稀释至 /通过纯化和结构鉴定采用最小抑菌浓度法研究了抗菌活()()图 的晶体结构()和晶体堆积()()()性青霉素作为抗菌活性的标准对照药物结果如表 所示 由表 可知配合物 对大肠杆菌、伤寒沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、链球菌和克雷伯氏肺炎菌等均有一定抗菌活性第 期 罗杰伟等:新型 杂环卡宾汞(银)配合物的合成与抑菌活性表 的氢键参数 /().表 的氢键参数 /().().().().().().().().().().().().().().().().合 成 化 学 .()()图 的晶体结构()和晶体堆积()()()表 的抗菌活性 抗菌活性/()青霉素大肠杆菌.伤寒沙门氏菌.志贺氏菌.金黄色葡萄球菌.链球菌.微球菌.嗜麦芽窄食单胞菌.克雷伯氏肺炎菌.结论本文利用 杂环卡宾丁基(甲基丁氧基喹啉)咪唑六氟磷酸盐()和 苄基(甲基丁氧基喹啉)咪唑六氟磷酸盐()与金属阳离子配位反应合成了、和 个新型 杂环卡宾配合物 单晶衍射结构表明:配合物 和 为双分子单核直线卡宾化合物属于同种金属与不同配体配位但配合物 中 原子与相邻卡宾 原子键角发生了改变晶体结构中除了存在氢键外还存在堆积相互作用 配合物 和 属于同种配体与不同金属配位键长、键角、配位形式和晶体结构差异性明显其中配合物 晶体结构为双核双分子四面体几何构型是一种稀有四配位银卡宾配合物且暴露空气容易被氧化此外 具有一定的抗菌生物活性参考文献 .():.()():.:.:.()().:.:.():.:.():.第 期 罗杰伟等:新型 杂环卡宾汞(银)配合物的合成与抑菌活性 .():.:.:.:.:.():.:.:.()():.:.()().:.().:.().:.:.:.().:.():.:.():.().:.().:.:.罗杰伟赵波刘军等.新型 杂环卡宾咪唑盐的合成、表征与抑菌活性研究.人工晶体学报():.(.():.).().:.:()()().():.合 成 化 学 .