乙二胺二乙酸过渡金属配合物的分离、表征和性质研究

摘要

氨基酸是蛋白质的重要组成部分，过渡金属是人体所必需的微量元素，两者在维持生命代谢过程中都起着重要的作用。氨基酸类配体可以与金属作用得到具有特殊性质的活性化合物，通过设计和合成具有潜在应用价值的功能金属配合物，采用现代分析手段深入研究它们的结构、性质及应用，已成为一个引人关注的课题，这类配合物在生命科学和功能材料等领域具有重要的应用前景。氨基多羧酸是一类特殊的氨基酸化合物，如亚氨基二乙酸(IDA)、氨三乙酸(NTA)、乙二胺二乙酸(EDDA)等。含氮芳环配体乙二胺二乙酸锌是目前正在试验的一类具抗癌活性配合物，为了详细了解金属氨基多羧酸类配合物光谱、结构及其抗癌活性性能之间的关系，本硕士论文通过引入含氮芳香环配体1，10-邻菲罗啉和2，2’-联吡啶为辅助配体，合成了系列乙二胺二乙酸过渡金属钴、镍、锌、银、镉等配合物，并对这一系列十一种三元配合物[Co(edda)(phen)]NH4C1·1/3H2O(1)，Ni(edda)(phen)]·3H2O(2),[Co(edda)(bpy)]NH4Cl·2H2O(3),[Ni(edda)(bpy)]·4H2O(4),[Zn(edda)(bpy)]·4H2O(5),[Zn(edda)(phen)]·4H2O(6)进行了光谱和结构表征。
　　 1.1～5是由乙二胺二乙酸和双氮配体(phen/bpy)与钴、镍和锌形成八面体配合物。在弱酸性条件下得到的含phen配合物1和2中，中心金属与配体的四个氮原子同处一个平面，而edda的两个配位氧原子分别处于平面的上下顶点，组成一个扭曲的八面体构型。由于中心金属的不同(Co/Ni/Zn)，其八面体的扭曲程度也会发生变化，通过结构分析和生物活性比较，我们发现M(edda)(phen)]配合物的Jahn-Teller变形程度与其生物活性有很重要的相关性。核磁共振光谱表面该类配合物可溶解于水，且在水溶液中稳定存在，edda和phen配体均不发生离解，这对其在药物化学中的应用具有实际的意义。
　　 2．在乙二胺二乙酸和联毗啶的钴、镍和锌混配配合物3，4和5中，金属离子同样形成扭曲的八面体构型，它们可能通过球状外层的非共价键与聚阴离子的DNA结合。同时，bpy与phen在结构上有极大的相似性，而且其两个吡啶环之间仍会有一定程度的自由旋转，能更有效的插入DNA的碱基对空隙中，由此可能在抗癌活性上具有一定的意义。配合物4和5晶体的空间结构中存在共面三边形水分子簇，水分子簇之间以及与配体之间的氢键和联吡啶分子间的π-π*堆积等非共价键作用对组装三维超分子结构发挥重要作用。