含有药物活性物质的过渡金属配合物的合成

-摘要近几十年来，过渡金属配合物药物研究不断取得突破性成就，其在抗菌、抗肿瘤和抗病毒等方面都具有一定优势，具有很大的开发潜力和良好的应用前景。本文基于分子设计的思想，以二价的Cu、Co、Mn等为中心离子，均苯四甲酸、1，4-双(咪唑-1-基)丁烷（bbi）、对羟基苯甲酸等为配体，合成了4种新型过渡金属配合物，并通过*-射线单晶衍射、元素分析、IR等对晶体结构进行了表征。配合物1：经*-射线单晶衍射，配合物1中存在两个独立的铜中心，两个二价铜中心都是畸变的八面体构型。均苯四甲酸作为桥连配体分别通过羧基上的氧与相邻的两个Cu(1)中心配位，形成一维无限链状结构Cu(C10H2O8)(C3H4N2)2(H2O)2n。而Cu(2)中心原子分别与四个咪唑及两个水配位形成零维结构片段Cu(C3N2H4)2(C2N3H3)2(H2O)2。配合物2：经红外、元素分析和热重分析，利用特征峰可以推断出该配合物既含有对羟基苯甲酸，又含有bbi，所以可以确定配合物2是钴的对羟基苯甲酸和bbi配合物。配合物3：经红外、元素分析，可以确定配合物3是钴的对羟基苯甲酸和bbi配合物。配合物4：经红外分析以及配合物的外观表征可以推断配合物2是钴的对羟基苯甲酸和bbi配合物。关键词：过渡金属配合物；药物活性；单晶；合成AbstractIn recent decades, transition metal comple*es drug research breakthrough achievements unceasingly, its antibacterial, antitumor and antivirus, etc have certain advantages, has great development potential and good application prospect.In this paper, based on the idea of molecular design, with bivalent Cu, Co, Mn ions for the center, such as benzene tetracarbo*ylic acid, 1, 4 - double (imidazole - 1 -) butane (bbi), p-hydro*y benzoic acid as ligand, four new transition metal comple*es were synthesized, and by *-ray single crystal diffraction, elemental analysis, IR, etc. To characterize the crystal structure.Comple*es 1: by *-ray single crystal diffraction, comple*es 1 in two separate copper center, two bivalent copper center are distorted octahedral configurations. Benzene tetracarbo*ylic acid as bridging ligand separation through the carbo*yl o*ygen and adjacent Cu (1) the center coordination, the formation of one-dimensional infinite chain structure Cu (C10H2O8) (C3H4N2) 2 (H2O) 2 n. And Cu (2) the central atom respectively with four imidazole and two water ligand form zero dimensional structure fragment Cu (C3N2H4) 2 (C2N3H3) 2 (H2O) 2.Comple*es 2: by IR, element analysis and thermogravimetric analysis, characteristic peak can be used to deduce the comple*es containing both p-hydro*y benzoic acid, and contains bbi, so you can determine cobalt comple*es 2 is p-hydro*y benzoic acid and bbi comple*es.Comple*es 3: by IR, element analysis, can determine cobalt comple*es 3 is p-hydro*y benzoic acid and bbi comple*es.Comple*es 4: by IR analysis and characterization the appearance of the comple*es can be concluded that cobalt comple*es 4 is p-hydro*y benzoic acid and bbi comple*es.Key words: transition metal comple*es; Pharmacological activity; Single crystal; synthetic. z.-目 录摘要IABSTRACTII1绪论11.1过渡金属配合物的概述11.2过渡金属配合物的药物活性11.2.1在抗癌方面11.2.2在抗炎抗菌方面3 1.3国内外研究现状31.3.1用作抗癌药物的过渡金属配合物31.3.2用作抗菌药物的过渡金属配合物4 1.3.3用作抗炎药物的过渡金属配合物.4 1.4本课题的研究内容及意义4 1.4.1研究目的4研究意义5研究内容52实验方法62.1 实验试剂和仪器6仪器与设备6药品与试剂62.2合成方法7配体bbi的合成7配合物1的合成7配合物2的合成7配合物3的合成8配合物4的合成93结果与讨论103.1配合物1的分析讨论103.1.1 单晶数据10配合物1晶体结构描述133.2配合物2的分析讨论15合成方法讨论15红外光谱16 3.2.3元素分析16 3.2.4结构推断.17 3.2.5热重分析.173.3配合物3的分析讨论18合成方法讨论18红外图谱18 3.3.3元素分析19 3.3.4结构推断193.4配合物4的分析讨论19合成方法讨论19红外光谱193.4.3结构推断203.4.4外观表征.204结论22参考文献23致谢24. z.-1绪论1.1过渡金属配合物概述过渡金属配位聚合物通常是通过*种有机配体与过渡金属的配位几何选择以及无限网络的拓扑结构控制而形成的具有无限结构的化合物。过渡金属配合物结构多样、性质独特，被广泛用作抗肿瘤和抗菌药，推动了无机药物在医学、药学领域的发展，在医药领域有重要的作用1。配合物的类型有很多分类方法也有很多，例如：按中心原子可分为两类单核配合物（只有一个中心原子的如K2 CoCl4）和多核配合物（中心原子数大于1如(H3N)4 Co(OH)(NH2) Co(H2NCH2CH2NH2)2Cl4）；按成键类型可分五类：第一类是经典配合物金属与有机基团形成配位键（如Al2 (CH3)6，第二类是簇状配合物至少含有两个金属作为中心原子其中还有金属-金属键（如W6Cl12C16）,第三类含不饱和配位体的配合物金属与配位体之间形成-键或-反馈键（KPtCl2 (C2H4)）,第四类夹心配合物中心原子为金属，配位体为有机基团，金属原子被夹在两个平行的碳环体系中间（如二茂铁），第五类为穴状配合物配位体属于巨环多齿的有机化合物，如具有双环结构N(CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2)3N；但是在金属配位聚合物的合成过程中，有机配体起着关键作用，配体种类的不同不仅直接影响到聚合物的合成而且涉及到聚合物的空间结构问题2。1.2 过渡金属配合物的药物活性在医药上，随着金属离子与生物大分子的相互作用、新的金属蛋白及金属酶的分离并了解其功能、以及从分子和细胞水平上探索金属离子抗病毒和抗癌的机理等更深层次地被人们所认识，金属配合物也正在获得越来越广泛的应用3。1.2.1在抗癌方面癌症是危害人类健康的一大顽症。根据世界卫生组织曾披露的癌症发展趋势表明, 预计2015年发达国家癌症死亡人数将为300 万人, 发展中国家为600 万人, 全年预计死亡人数达900 万人。专家预计癌症将成为人类的第一杀手。化疗是治疗癌症的重要手段, 但是其毒副作用较大, 于是寻求高效、低毒的抗癌药物一直是人们孜孜以求、不懈努力的奋斗目标。1.铂配合物 自1965 年美国Rosenberg 偶然发现顺铂具有抗癌活性以来, 金属配合物的药用性引起了人们的广泛关注, 开辟了金属配合物抗癌药物研究的新领域4。随着人们对金属配合物的药理作用认识的进一步深入, 新的高效、低毒、具有抗癌活性的金属配合物不断被合成出来。其中包括*些新型铂配合物、有机锡配合物、有机锗配合物、茂钛衍生物、稀土配合物、多酸化合物等。铂族金属包括铂、钯、铑、铱、锇、钌六种元素。它们具有一些独特的和卓越的理化性质, 一直在高新技术方面发挥着重要的作用, 被喻为现代工业的维生素。第一代铂族抗癌药物顺铂(Cisp lat in) 于1978 年上市。第二代铂族抗癌药物卡铂(Carboplatin) 于1986 年上市。第三代铂族抗癌药物奥沙利铂(O*aliplatin) 于1996 年在法国上市。随着人们对铂类药物的抗癌作用机制的进一步研究和了解, 铂族金属药物成为当前最为活跃的抗癌药物研究和开发领域之一。(1)第一代铂类抗癌药顺铂(Cisplatin）顺铂为顺式-二氯二氨合铂(II) 的俗称。缩写为DDP,分子式是cis-Pt(NH3)2Cl2 ,为黄色粉末状晶体,无嗅,其抗癌作用是美国生理学家Rosenberg B 于1965 年偶然发现的。顺铂为平面四边形结构的配合物。其抗癌作用机制和传统的有机药物有所不同。通过大量的实验研究, 人们初步认为其机理大致为: 跨膜运转, 水合离解, 靶向迁移和作用于DNA。(2) 第二代铂类抗癌药卡铂(Caboplatin)顺铂虽然已经应用于临床, 有较好的疗效, 但由于它水溶性小, 使肿瘤细胞产生获得性耐药性, 有很强的毒副作用, 包括肾毒性、耳毒性、神经毒性及肠道毒性, 易造成病人的肾毒、恶心、厌食和神经障碍等问题。为了减少它的毒性, 人们尝试对它作结构上的修饰。卡铂便是其中之一。卡铂化学名为1, 1-环丁二羧酸二氨合铂(II) 。缩写为CBDCA,结构式中引入了亲水性的1, 1-环丁二羧酸作为配体, 因此肾毒性和引发的恶心呕吐均低于顺铂, 其作用机理与顺铂相同, 虽然其化学稳定性好, 毒性小, 但是它与顺铂有交叉耐药性。(3)第三代铂类抗癌药 奥沙利铂 奥沙利铂的化学名为(1R , 2R ) -1, 2-二氨环己烷草酸根合铂。分子式 C8H14N2O4Pt作为第一个上市的二氨基环己烷，作为载铂配体的一类铂配合物, 它不仅改善了顺铂及卡铂的毒副作用, 而且扩大了它们的活性谱, 对许多耐顺铂或卡铂的细胞株或瘤株具有活性。该药是对结、直肠转移癌, 尤其是对结、直肠癌有较好的疗效的第一个铂类药物。研究证明, 奥沙利铂的主要靶分子亦为DNA , 也是与DNA 形成加合物。2.钌配合物由于钌配合物的低毒性而且易于被肿瘤组织吸收，钌配合物将成为最有前途的抗癌药物之一。目前合成的主要是单核配合物，包括氨（亚胺类）、多吡啶类、乙二胺四乙酸类和二甲亚砜类等四类，此外，具有抗癌活性的钌（IV）配合物也被合成，实验表明在生物体内钌（IV）配合物易被还原为钌（III）配合物而产生抗癌作用5-10。1.2.2在抗炎抗菌方面临床应用和正在研究中的抗炎症过渡金属配合物主要是含铜、金等的配合物，研究过的铜配合物主要有无机铜盐、铜氨基酸配合物、乙酸铜、铜的水杨酸类配合物， 如3 ,5 一一二异基水杨酸铜对治疗关节炎是十分有效的。另外也证明,抗炎活性药物如糖皮质激素和非街类抗炎药，它们的铜配合物的活性较之单独配体的更强些。理想的抗菌剂，应具有即效、广谱、长效、稳定及安全的抗菌效果。研究表明过渡金属配合物还能显示出明显的抗菌和抗病毒活性，如8一轻基唆琳只有在合适的过渡金属离子如Fe2+、Fe3+、Cu2+等参与下才具有抗菌作用。过渡金属席夫碱配合物具有杀菌活性，且配合物的稳定性越大，其杀菌活性越大这可能是因为它容易与蛋白质的成分形成稳定的配合物，使蛋白质或酶变性，致使细菌死亡这个规律与P.Ltlmnle等人提出的这些金属配合物稳定性与其抗癌活性之间关系的结论相类似11-14。 综上所述， 过渡金属配合物药物在疾病的治疗方面正发挥着巨大作用，而且越来越引起人们的重视，相信在今后一个时期内过渡金属配合物药物合成及其作用机理的研究必将登上一个新台阶。 1.3国内外研究现状近几十年来，过渡金属配合物药物研究不断取得突破性成就，其在抗癌、抗菌和抗炎等方面都具有一定优势，具有很大的开发潜力和良好的应用前景。1.3.1用做抗癌药物的过渡金属配合物1969 年美国科学家Rosenberg首次报道顺式一二氯二氨合铂（） 具有抗癌活性1。卡铂1，1- 环丁二羧酸二氨合铂9（）（或称碳铂），由美国Squibb- BristolMyer、英国癌症研究所和JohnsonMatthey 公司合作开发出来的第二代铂族抗癌药物。卡铂主要应用在治疗晚期头颈部癌、小细胞肺癌等方面。随后，奥沙利铂（O*aliplatin）反式- 1- 1,2- 二胺基环已烷草酸合铂，作为第一个上市的二氨基环己烷（dach）作为载铂配体的一类铂配合物，它不仅改善了顺铂及卡铂的毒副作用，而且扩大了它们的活性谱，对许多耐顺铂或卡铂的细胞株或瘤株具有活性。该药是对结、直肠转移癌，尤其是对耐52FU 的结、直肠癌有较好疗效的第一个铂类药物。1979年，Kopf 发现二氯二茂钛（）具有抗肿瘤活性，现已进入期临床试验6。1982年Keppler 首先发现二乙氧基双（1- 苯基- 1,3-丁二酮）合钛（）（Budotitane）具有抗癌活性，于1986 年在德国进入期结肠癌的临床试验，现已完成期临床研究7。1984年Gill 合成了对S- 180具有抗癌活性的钯配合物6。1987年Keppler 合成了ICR钌类抗癌配合物，在体内的抗肿瘤试验取得了令人惊喜的结果。1988年以来，Yamase等对（NH3Pri)6 Mo7O243H2O（PM28）的抗肿瘤作用进行的深入研究发现，PM2对多种肿瘤有良好的抑制作用，尤其是对Meth2A、MM246，其抑制率达到80%以上9。1998年Alessio 合成NAMFA，它是第1个进入临床的钌配合物51999年在阿姆斯特丹的癌学会进入期临床试验，后又进入期临床实验8。2005年张金超15，龚玉秋，郑小明，崔景荣，杨梦苏等人首次合成两种二水羧酸根合铂类配合物。两种配合物在10M浓度下对人膀胱癌细胞EJ的增殖抑制率分别为25.77%和28.27%。1.3.2用作抗菌药物的过渡金属配合物 2004年黄在银16，吴健，屈松生等用微量热法测定了大肠杆菌其在Co3+-SG配合物作用下的热谱曲线，发现可用t、tr、tg和Q0定量表征在不同温度下大肠杆菌的生长代谢和药物的抗菌活性。 2009年傅文红等新合成了1种钴一氟康唑配合物Co(HFIu)2Cl2C2H5OHn，结果，对丝状真菌的抗菌效果明显优于配体氟康唑，对酵母菌的体外抗真菌活性与配体相当17。2012年杨树平，韩立军，潘燕合等成了N，N-双( 4-氯苄基)-1，2-丙二胺铜(II)配合物CuCl( C17 H20 Cl2 N2 ) 2 ( NH4 )Cl2，抗菌实验结果显示，配合物对大肠杆菌、枯草杆菌和金色葡萄球菌均表现出良好的抑菌作用18。1.3.3 用作抗炎药物的过渡金属配合物1890 年Koch 观察到金氰化物能抑制结村杆菌生长, 这标志着系统的金药理学和企图设计金药物开端。医学上使用最多的金配合物是硫醇配合物。铜配合物主要有无机铜盐、铜氨基酸配合物、乙酸铜、铜的水杨酸类配合物, 如3 ,5 一二异基水杨酸铜( 皿)对治疗关节炎是十分有效的19。近期, 又报道了杂多酸盐如NaSb9W21O3618和KAs4W40O14027等具有抗爱滋病毒的活性，目前正在研究中20。1.4 本课题的研究内容及意义1.4.1 研究目的过渡金属配位聚合物通常是通过*种有机配体与过渡金属的配位几何选择以及无限网络的拓扑结构控制而形成的具有无限结构的化合物。过渡金属配合物结构多样、性质独特，被广泛用作抗肿瘤和抗菌药，推动了无机药物在医学、药学领域的发展，在医药领域有重要的作用。1.4.2 研究意义 近几十年来，过渡金属配合物药物研究不断取得突破性成就，其在抗菌、抗肿瘤和抗病毒等方面都具有一定优势，具有很大的开发潜力和良好的应用前景。*些过渡金属配合物具有很高的抗癌活性，如铂和铂系配合物。不但铂的配合物具有抗癌活性, 而且铂系金属如钉、锗、把的配合物也具有抑制细胞生长的活性如双核锗的羧酸盐如丙酸铑和丁酸锗铑，钉的配合物。临床应用和正在研究中的抗炎症过渡金属配合物主要是含铜、金等的配合物，另外也证明,抗炎活性药物如糖皮质激素和非街类抗炎药，它们的铜配合物的活性较之单独配体的更强些。过渡金属配合物还能显示出明显的抗菌和抗病毒活性。过渡金属配合物药物在疾病的治疗方面正发挥着巨大作用，而且越来越引起人们的重视，相信在今后一个时期内过渡金属配合物药物合成及其作用机理的研究必将登上一个新台阶。1.4.3 研究内容1.依据分子设计思想，将目前临床应用的药物分子或者药物中间体，如吗啉、三氮唑、咪唑、苯并咪唑类衍生物与过渡金属离子进行组装，可望获得具有药理活性的新型金属配合物单晶。2.合成1-2种新化合物，进行*-射线单晶结构测试，获得单晶结构衍射数据，用SHELE*程序解析单晶结构；对晶体结构进行充分研究，利用软件绘制晶体结构图，对晶体结构进行详细描述。3.对化合物的性质进行研究，如谱学性质、荧光性质、热性质等。2实验方法2.1 实验试剂和仪器2.1.1仪器与设备表1 实验仪器与设备一览表种类型号生产厂家电子分析天平FA2004N上海精密科学有限公司显微镜N7B-3A宁波永新光学股份有限公司酸度计PHS-25CW上海般特仪器有限公司精密鼓风干燥箱BPG-9070A-恒科科技有限公司红外光谱仪AlpHa Centaurt FT/IR元素分析仪Perkin-Elmer2400CHN药品与试剂表2 实验原料一览表名称纯度生产厂家乙酸钴分析纯中国沈阳市新西试剂厂丙二酸分析纯天津市光复精细化工研究所咪唑分析纯天津市瑞金特化学品有限公司氯化钴分析纯天津市永大化学试剂有限公司乙酸锰分析纯天津市永大化学试剂有限公司反丁烯二酸化学纯国药集团化学试剂有限公司氯化钾分析纯天津市化学试剂公司分公司乙醇分析纯天津市永大化学试剂有限公司1.4-二氯丁烷分析纯萨恩化学技术（）Cu(CH3COO)2H2O分析纯国药集团化学试剂有限公司乙酸铜分析纯天津市化学试剂三厂对羟基苯甲酸化学纯国药集团化学试剂有限公司2.2 合成方法2.2.1配体bbi的合成称取咪唑（3.4 g，50 mmol）、NaOH(2.0 g，50 mmol) 加入10 ml DMSO,在60下反应1 h，然后加入1,4-二氯丁烷(2.54 g，20 m mol) 在60 oC下反应2 h。冷却至室温，倒入200 ml 冷水中，静置24 h后得到白色晶体，过滤干燥称量21。2.2.2配合物1的合成将Cu(CH3COO)2H2O (1 mmol), 均苯四甲酸(1 mmol)，咪唑(0.5 mmol) 和H2O(10.0 g, 556 mmol)混合在一起，搅拌，然后加入20mL带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在120oC下加热反应100个小时之后，缓慢降至室温，在釜壁和釜底得到红色晶体。经过洗涤、挑选、干燥。2.2.3配合物2的合成称取乙酸钴（0.18 g，0.72m mol）、bbi (0.18 g，1.03 m mol) 、对羟基苯甲酸（0.12g，0.87m mol)、氯化钾（0.21g，2.82m mol）置于水热合成反应玻璃瓶内，加入12ml水溶解；也可先将非变量药品同时称取并溶解，再用注射器分别取3ml置于水热合成反应玻璃瓶内，变量药品直接称取并置于水热合成反应玻璃瓶内，再加入3ml蒸馏水，使水热合成反应玻璃瓶内的容量为12ml。之后将水热合成反应玻璃瓶放于烘箱中并设置烘箱程序。使烘箱升温时间/速率为1h内从25升至100，并在该温度下恒温反应46h，之后烘箱降温时间/速率为3h内从100降至25。至此，烘箱反应程序结束。将水热合成反应玻璃瓶置于烘箱中，冷却静置24h后取出，会有大量深紫色晶体产生。表3配合物2的合成（以pH为变量）编号乙酸钴(g)对羟基苯甲酸（g）bbi（g）氯化钾(g)PH实验结果10.180.120.180.216.02深紫色晶体20.180.120.180.215.55深紫色晶体30.180.120.180.215.05深紫色晶体40.180.120.180.214.66无晶体50.180.120.180.214.06无晶体60.180.120.180.213.57无晶体表4配合物2的合成（以配料比为变量）编号乙酸钴(g)对羟基苯甲酸（g）bbi（g）氯化钾(g)实验结果10.180.120.180.18深紫色晶体20.180.120.180.21深紫色晶体30.180.120.180.24深紫色晶体40.180.120.180.27深紫色球状物质50.180.120.180.30深紫色球状物质 了，2.2.4配合物3的合成a称取对羟基苯甲酸（0.09g，0.65m mol）、bbi (0.07 g，0.40m mol) 加入10 ml95%乙醇，10 ml水；b称取乙酸锰(0.10g，0.041mmol)，加入30 ml水溶解配成溶液；用注射器取10 ml的a溶液加入20 ml水 再用注射器滴加10 ml b溶液充分搅拌，滴加完之后称取（0.10 g、1.34 m mol）氯化钾固体加入到反应液中用磁力搅拌器充分搅拌，温度设为45，实际温度为51，加热搅拌回流反应半小时，反应后溶液呈无色透明状，放于桌面静置，数天后有淡黄色晶体生成。表5配合物3的合成编号对羟基苯甲酸(g)bbi(g)乙酸锰(g)氯化钾(g)实验结果10.110.070.100.10淡黄色晶体20.100.070.100.10淡黄色晶体30.090.070.100.10淡黄色晶体4 Ja1230.080.070.100.10淡黄色晶体5j积dfdg0.070.070.100.10无晶体2.2.5配合物4的合成称取乙酸钴（0.06g，0.24m mol）于A烧杯中用10ml蒸馏水溶解，反丁烯二酸（0.04g，0.35m mol）、bbi（0.06g，0.34m mol）于B烧杯中用20ml蒸馏水溶解，氯化钾（0.09g，1.21m mol）于C烧杯中用10ml蒸馏水溶解。将A烧杯放于恒温磁力搅拌器上，设温度为50，实际温度为86，加热一分钟。用注射器取B烧杯中溶液10ml滴加入A烧杯中，待滴加结束后将C烧杯中溶液一并加入到A烧杯中。在86下加热回流反应30min。溶液呈粉色透明状；也可呈现浑浊状态，若呈浑浊状应将溶液过滤后至于烧杯中。将烧杯作好记录并放于桌面，数天后可见有粉色晶体生成。表6配合物4的合成编号反丁烯二酸(g)bbi(g)乙酸钴(g)氯化钾(g)实验结果10.040.060.040.09淡黄色晶体20.040.060.050.09淡黄色晶体30.040.060.060.09淡黄色晶体4 Ja1230.040.060.070.09淡黄色晶体50.040.060.080.09 无晶体3结果与讨论3.1配合物1的分析讨论3.1.1单晶数据将大小为0.3200.2400.209mm3的单晶利用凡士林装在内径合适的玻璃管内。数据用理学 R-A*IS RAPID IP衍射仪进行收集，采用Mo-K ( = 0.71073 )，室温 293 K，范围3.06 2(I)0.0401,0.1008final R1,wR2ball data0.0546,0.1096Goodness-of-fit on F2 1.055a R1 = |Fo| |Fc|/|Fo| . b wR2 = w(Fo2 Fc2)2/ w(Fo2)20.5.表8 化合物1的键长()和键角()（部分）键长键角Cu1N52.072(3)N5Cu1O2W91.82(11)Cu1O12.133(2)N5Cu1N5180.0Cu1O2W2.087(2)O2WCu1O2W180.0(1)Cu2N12.084(3)N5Cu1O188.93(10)Cu2N32.087(3)O2WCu1O192.94(9)Cu2O1W2.110(2)O1Cu1O1180.0C1N11.311(5)N1Cu2N1180.0C1N21.337(5)N1Cu2N390.29(11)C2N21.349(5)N3Cu2N3180.0(7)C3N11.371(4)N1Cu2O1W88.76(11)C4N41.336(4)N3Cu2O1W91.14(10)C5N41.350(5)O1WCu2O1W180.0(1)C6N31.364(5)N1C1N2111.5(3)C7N61.337(4)C3C2N2106.6(3)C8C91.347(5)C2C3N1109.4(3)C8N61.357(5)N3C4N4112.5(3)C9N51.373(4)C6C5N4106.4(4)C10C121.385(4)C5C6N3110.7(4)C10C111.386(4)C12C10C11122.2(3)C11C121.402(4)O2C13O1125.4 (3)C12C101.385 (4)O1C13C11117.8(2)C13O11.274(3)N1C1Cu2125.3(2)C14O41.253(4)C7N5Cu1128.2(2)对称代码(i) -*, -y, -z; (ii) 0.5-*, 0.5+y, 0.5-z; (iii) 0.5-*, -0.5+y, 0.5-z; (iv) -1-*, -y, -z; (v) -*, -y, 1-z.表9 化合物1的部分原子坐标和同向位移参数*yzU(eq)Cu10.00000.50000.5000Cu20.50000.50000.0000C10.8214(4)0.7276(4)0.1196(4)H10.84590.67670.0377 0.050C20.8436(4)0.8900(4)0.3290(4)H2A0.88260.9701 0.41790.055C30.7002(4)0.7922(4)0.2726(4)C40.6235(4)0.4199(4)0.1980(4)C50.5099(5)0.1765(5)0.1262(4)C60.4609(5)0.2143(5)0.0389(4)H6A 0.38860.1450-0.04100.066C7-0.0467(4)0.4058(4)0.1944(3)C8-0.1153(5)0.1600(5)0.0870(4)H8-0.14890.0588 0.01880.057C9-0.0745(5)0.2130(4)0.2223(4)H9-0.0757 0.1527 0.2633 0.053C100.4745(3) 0.9398(3)0.5886(3)C110.3615(3)0.8847(3)0.4795(3)C120.3881(3)0.9450(3)0.3880(3)N10.6868(3)0.6894(3)0.1400(3)N20.9192(3)0.8488(4)0.2312(4)N30.5318(3)0.3684(3) 0.0834(3)N40.6140(3)0.3083(3)0.2277(3)N5-0.0308(3)0.3689(3) 0.2909(2)O10.2007(2)0.6714(2)0.5053(2)O20.1027(2)0.7819(3)0.4200(2)O30.2308(2)0.7482(2) 0.1724(2)O1W 0.3644(3)0.5560(3)0.1379(2)O2W-0.1279(3)0.5998(3)0.4594(3)O3W0.3245(3)0.2874(3)0.4169(3)O4W0.4006(3) 0.5503(3)0.3855(3)3.1.2配合物1晶体结构描述利用水热技术成功合成了配位聚合物：Cu(C10H2O8)(C3H4N2)2(H2O)2Cu (C3H4N2)4(H2O)22H2O n。晶体结构通过*-射线单晶衍射分析测定。如图1所示，化合物1中存在两个独立的铜中心，两个二价铜中心都是畸变的八面体构型。Cu(1)分别与来自不同1, 2, 4, 5-均苯四甲酸的两个O, 来自不同咪唑的两个N以及两个水配位。CuN键长为2.072(3) ，CuO键长为2.089(2)2.133(2) 。Cu(2)与来自不同咪唑的四个N以及两个水配位，CuN键长为2.084(3) 2.088(3) ，CuO键长为2.110(2) 。图1中心原子的配位环境（球棍图） 如图2所示：配合物1中，均苯四甲酸作为桥连配体分别通过羧基上的氧与相邻的两个Cu(1)中心配位，形成一维无限链状结构Cu(C10H2O8)(C3H4N2)2(H2O)2n。而Cu(2)中心原子分别与四个咪唑及两个水配位形成零维结构片Cu(C3N2H4)2(C2N3H3)2(H2O)2。图2配合物1中铜原子的空间结构 如图3所示：配合物1中，与Cu(2)相连的游离水分子中的氧与配位水之间形成了广泛的氢键：O(1W)O(4W)之间的距离为2.795，两个游离水中的氧之间的距离O(3W)O(4W)为2.795，游离水中的氧与均苯四甲酸羰基上的氧形成氢键O(2W)O2他们之间的距离为2.596，O(1W)O3之间的距离为2.735图3配合物中的氢键(虚线）图4配合物1的多面体球棍图（b面图）3.2配合物2的分析讨论3.2.1合成方法讨论配合物2在合成过程中所用的原料为乙酸钴、bbi、对羟基苯甲酸、氯化钾，分别加入0.18g、0.18g、0.12g、0.21g于水热合成反应玻璃瓶内。设置烘箱程序。若反应温度过低则不长晶体，若反应液的浓度过高则晶型不好，长为晶簇。加入氯化钾则析晶速度加快，但当加入的氯化钾过量时，则不长晶体，长为晶球。若反应温度持续在100没有降温过程，则无晶体生成。调节反应液的pH，当pH大于6.5或小于4.7时均无晶体产生。pH为5.5左右时长出的晶体质量较好。3.2.2红外光谱图5 配合物2的红外图谱由图5可见，在1143.1cm-11610.6cm-1处出现C=N、CN、CC吸收谱带，这是有机配体bbi的特征峰。在3460.0cm-1处有O-H吸收峰，在1535.01610.6cm-1处有明显吸收峰，而苯环骨架的吸收波长是在16501430cm-1内，在654.7cm-1和783.2cm-1处有两个吸收峰，该峰在芳烃外弯曲振动（=C-H）910665cm-1范围内。3.2.3 元素分析检测项目C%H%N%QWYT（Co）54.884.58511.093.2.4 结构推断合成时使用的是对羟基苯甲酸和bbi两种配体，综合以上红外分析，该配合物在3460.0cm-1处有O-H吸收峰，1535.01610 .6cm-1有苯环骨架的吸收峰，654.7cm-1和783.2cm-1有芳烃外弯曲振动吸收峰，在1143.1cm-11610.6cm-1处出现C=N、CN、CC吸收谱带。该配合物有有机物峰，也有无机物峰。通过特征峰的分析可以推断该配合物即含有对羟基苯甲酸，又含有bbi。又由于该配合物为深紫色晶体，所以可以确定配合物2是钴的对羟基苯甲酸和bbi配合物。3.2.5热重分析图6配合物2的热重分析图谱如图6所示，配合物2的热重曲线共有2步失重：第一步失重从243.6266.2，失重量为27.46%，为结合水的失重，但由于第一步的失重率很大，推测可能也含有*种配体的失重；第二步为配体的失重，失重温度从350.2489.1，为配体的失重骤降，第二步失重率为37.18%，总失重量为64.4%,当温度达到566.7时，配合物骨架开始坍塌。3.3配合物3的分析讨论3.3.1合成方法讨论配合物3在合成过程中所用的原料为乙酸锰、bbi、对羟基苯甲酸、氯化钾、乙醇，加入量分别为0.10g、0.07g、0.09g、0.10g、10m。在加入时应注意加入的顺序，且加入的速度一定要适中，否则溶液容易变为沉淀。乙醇也可不加，但药品的溶解时间会变长。反应过程中要注意控制反应的温度，不宜过高也不宜过低以55左右为宜。该反应的pH在原溶液pH的基础上1为宜。红外光谱图7配合物3红外分析图谱由图7可见，在1599.9cm-1处有明显羰基吸收峰，苯环骨架的吸收波长是在16501430cm-1内，在634.0cm-1和852.3cm-1处有两个明显的吸收峰，该峰在芳氢外弯曲振动（=C-H）910665cm-1范围内，在3424.9cm-1处有明显的O-H吸收峰。在1273.2cm-11635.2cm-1处出现C=N、CN、CC吸收谱带，这是有机配体bbi的特征峰。3.3.3元素分析检测项目C%H%N%O%QWYT（Mn）53.176.19110.7331.6653.3.4结构推断合成时使用的是对羟基苯甲酸和bbi两种配体，综合以上红外分析，该配合物在3424.9cm-1处有O-H吸收峰，1599.9 cm-1有C=O吸收峰，在634.0cm-1和852.3cm-1处有芳烃外弯曲振动吸收峰，在1273.2cm-11635.2cm-1处出现C=N、CN、CC吸收谱带。通过特征峰的分析可以推断该配合物即含有对羟基苯甲酸又含有bbi。所以可以确定配合物2是锰的对羟基苯甲酸和bbi配合物。3.4配合物4的分析讨论3.4.1合成方法讨论配合物4在合成过程中所用的原料为乙酸钴、bbi、反丁烯二酸、氯化钾，加入量分别为0.06g、0.06g、0.04g、0.09g。在加入时加入的速度一定要适中，否则溶液容易变为沉淀。若变为沉淀，则过滤后放于桌面静置析晶。若过滤后的溶液呈无色，则说明溶液中的金属钴已反应完全，该溶液静置则不会析晶。反应过程中要注意控制反应的温度，以85左右为宜。3.4.2红外光谱图8配合物4红外分析图谱由图8可见，在3459.3cm-1处有明显的O-H吸收峰。在1634.7cm-1处有明显的C=O吸收峰。在1384.3cm-1有明显的C-H吸收峰，而在1273.2cm-11635.2cm-1区间内出现C=N、CN、CC吸收谱带，这是有机配体bbi的特征峰。3.4.3结构推断配合物4合成时使用的是反丁烯二酸和bbi两种配体，综合以上红外分析，该配合物在3459.3cm-1处有O-H吸收峰，在1634.7cm-1处有明显的C=O吸收峰。在1384.3cm-1有明显的C-H吸收峰，在1273.2cm-11635.2cm-1处出现C=N、CN、CC吸收谱带。通过特征峰的分析可以推断该配合物即含有反丁烯二酸，又含有bbi。所以可以确定配合物4是钴的反丁烯二酸和bbi配合物。3.4.4外观表征图9配合物4外观图由外观图可看到配合物4呈深粉红色，晶体多为长方形，但不够通透。由于晶型不好，对配合物4仅仅进行了红外检测。通过对红外谱图的分析可知配合物4是钴、反丁烯二酸和bbi的配合物。由外观图晶体的颜色也可进一步说明该配合物为钴的配合物。4结论本论文利用均苯四甲酸、咪唑、1，4-双(咪唑-1-基)丁烷（bbi）、对羟基苯甲酸、反丁烯二酸等为配体，与过渡金属铜、钴、锰在常温和水热条件下共合成了4种晶体，并对它们进行了单晶衍射和结构表征分析。配合物1：Cu(C10H2O8)(C3H4N2)2(H2O)2Cu(C3H4N2)4(H2O)2 2H2O n晶体结构通过*-射线单晶衍射分析测定。配合物1中存在两个独立的铜中心，两个二价铜中心都是畸变的八面体构型。均苯四甲酸作为桥连配体分别通过羧基上的氧与相邻的两个Cu(1)中心配位，形成一维无限链状结构Cu(C10H2O8)(C3H4N2)2(H2O)2n。而Cu(2)中心原子分别与四个咪唑及两个水配位形成零维结构片段Cu(C3N2H4)2(C2N3H3)2(H2O)2。配合物2：利用水热法合成，经过红外谱图分析、元素分析、热重分析可以推断出该配合物为钴的对羟基苯甲酸和bbi配合物。在合成过程中，要注意反应物的加入量，若浓度太低则不出晶体，浓度太高则晶型不好。另外还要严格控制反应的温度，尤其是降温析晶过程。在反应中可加入一定量的氯化钾，这样可加快析晶速度。配合物3：利用常规方法合成，经过红外谱图测试和元素分析可知在3424.9cm-1、1599.9cm-1、852.3cm-1、634.0cm-1处有明显的吸收峰该峰值都是对羟基苯甲酸的特征吸收峰，并且在1273.2cm-11635.2cm-1处出现C=N、CN、CC吸收谱带，这是有机配体bbi的特征峰。所以配合物3是对羟基苯甲酸、bbi和锰的配合物。配合物4：通过常规方法合成，在合成过程中要注意各药品的加入顺序和加入速度，加入速度过快则过渡金属离子容易沉淀。又通过红外谱图分析和配合物的外观表征可以推配合物4是钴的反丁烯二酸和bbi配合物。参考文献1 陈淑英.具有生物活性的金属配合物的研究J.化学学报.1989,64(21):1981-19922 王葁等.生物无机化学,:清华大学出版社,1988,47(19):1921-19323 李慧芳,张鹏,贾卫国,范大民,王君.金属配合物相关药物的研究进展J.辽宁大学学报.2009,12.4LIU *,ZHAOJ,FENGCG.”Studies on the synthesis of polyo*ometalates containing sulfanilamide and their inhibition to prostate cancer cell PC-3M”.Acta Chim Sin(化学学报). J.2006,64(19):1988-19925 柴晓华等.金属药物研究新进展J.化学试剂,2008,30(2):99- 104.6 赵承强.金属抗癌配合物研究现状及展望J.2009,06(17):1003- 26737 刘杰,计亮年,梅文杰.金属钌配合物的抗肿瘤活性及其作用机理J.化学进展，2004,16(6): 69-73.8 黄在银,吴健,屈松生.金属配合物的药学作用J.湘潭大学自然科学学报. 2004, 26(4):56-59.9 张金超,龚玉秋,郑小明.二水羧酸根合铂()混配配合物的合成及其抗肿瘤活性的研究J.浙江大学学报（理学版).2005,2(32):106-108.10 高峰.配位化合物及其在医学药学方面的应用研究J.徐州医学院化学教研室. 2003,04(37):1000-206511 陈清主编. 微量元素与健康.:北京大学出版社,1989,2(32):106-108.12 Kumar Biradha, Corey Seward, Michael J. Zaworotko, Helical Coordination Polymers with Large Chiral Cavities, Angew J.Chem.Ind.Ed.Engl.1999, 38(2): 492-495.13 吴小勇，刘建风，赵国良等.对羟基苯乙酸铜()、锌()配位聚合物的合成、晶体结构及与DNA 作用.2012,8(21):1661-0714 赵喜荣,莫简.对氯、对甲氧基苯乙酮缩氨基硫脲合铜(II)配合物的合成表征及其抗癌活性J.解 放军药学学报,2001,17(13):9-137.15 张金超,龚玉秋,郑小明,二水羧酸根合铂()混配配合物的合成及其抗肿瘤活性的研究J.浙江大学学报（理学版）,2005,2(32):106-108.16 LIU *, ZHAOJ, FENGCG. Studies on the synthesis of polyo*ometalates containing sulfanilamide and their inhibition to prostate cancer cell PC-3M. Acta Chim Sin(化学学报). J. 2006, 64(19): 1988-199217P.K opfMaier et al., Chem. Rev ., 1989,17(13):9-137.17 傅文红,张雷,凌云,等.配合物Co(HFlu)2Cl22C2H5OHn的合成、结构及体外抗真菌活性J .广东化工.2009,36(6):67 69.18 杨树平,韩立军,潘燕等. N,N-双(4-氯苄基)-1,2-丙二胺合铜(II)配合物的合成、晶体结构、抑菌 活性及与BSA的相互作用J.高等学校化学学报,2012,33 (1):14-21.19 任红,徐家宁,于连香,等.