含磺酸根基团的多足配体钙镁配合物的合成及结构表征

摘要

金属配合物的结构和性能研究已成为当今配位化学发展研究的热点前沿课题,但对金属功能配合物的研究主要集中在过渡金属和稀土金属配合物,有关于钙、镁金属功能配合物的结构和性质尚缺乏系统研究。本课题在不同溶剂体系中设计、合成了一系列含有磺酸功能团的柔性和刚性多足配体,以钙、镁离子为活性中心自组装成结构新颖多样的配合物,在利用 X-ray单晶衍射和光谱分析确定其结构的基础上,研究钙、镁配合物的配位行为、配位特点及其结构的规律性,在此基础上,通过对其荧光性能、生物活性(抗菌、抗肿瘤)及其催化性质等方面的测试,进一步探讨其作为荧光探针和抗菌、抗肿瘤药物及其新型催化方面的应用。通过研究,实现配体对配合物结构多样性和性能的调控。将为钙、镁金属功能配合物的设计、合成及其在荧光探针和抗菌、抗肿瘤药物等方面的应用提供理论依据。另外合成新型配体及配合物,也是为促进配位化学的发展,丰富配位化学知识做基础而且重要的工作。
　　本论文设计合成了十三种配体及八种镁配合物,三种钙配合物和两种过渡金属配合物,其中一种镉配合物,一种铜配合物。
　　水杨醛缩三氨乙基胺镁配合物的配体属单斜晶系,空间群为P21/c, a=9.868(2)(?), b=11.215(2)(?), c=22.931(5)(?),α=γ=90°,?=98.82(3)°, Dc=1.215μg·m?3,V=2507.8(9)?3,Z=4,F(000)=976,R1=0.0650,wR2=0.1658。苯磺酰白氨酸邻菲啰啉镁配合物属三斜晶系,空间群为P-1,a=7.2772(15)(?), b=14.279(3)(?), c=14.418(3)(?),α=63.53(3),?=79.75(3),γ=81.83(3), Dc=1.258ug·m?3,V=1316.3(5)?3,Z=1,F(000)=526,R1=0.0506,wR2=0.1328。对甲苯磺酰甘氨酸镁配合物属三斜晶系,空间群为P-1,a=5.7192(11)(?),b=5.7717(12)(?),c=22.564(5)(?),α=91.90(3)o,β=96.28(3)o,γ=104.04(3)o,V=716.8(2)?3, Z=1,Dc=1.448 mg·m-3,μ=0.281 mm-1,F(000)=330,R1=0.0668, wR2=0.1863。1,5-萘二磺酸二钠镁配合物属正交晶系,空间群为P-1, a=21.800(4)(?),b=7.1581(14)(?),c=13.286(3)(?),α=?=γ=90°,Dc=1.518μg·m?3, V=2073.2(7)?3,Z=4,F(000)=992,最终结果偏差因子:R1=0.0394,wR2=0.1049.配合物对大肠杆菌,枯草芽孢杆菌和白色葡萄球菌有相当大的抗菌活性。3-氨基-2-吡嗪羧酸镁配合物属正交晶系,空间群为P-1,a=29.288(6)(?),b=8.2286(16)(?), c=12.132(2)(?),α=β=γ=90o, V=2923.8(10)?3, Z=8, Dc=1.611μg·m-3,μ=0.173 mm-1,F(000)=1472,R1=0.0247,wR2=0.0697。1,5-萘二磺酸二钠镁配合物属正交晶系,空间群为P21/c,a=13.162(4)(?),b=6.684(2)(?), c=9.638(4)(?),β=92.346(3)°,V=847.3(5)?3,Z=2,Dc=1.641 g cm-3,μ=0.412 mm?1,F(000)=436,R=0.0327,wR=0.0919。1,2苯二氧基二乙酸镁配合物属单斜晶系,空间群为P21/c,a=29.160(6)(?),b=6.7617(14)(?),c=17.319(4)(?),α=γ=90°,?=109.06(3)°,Dc=1.562μg·m?3,V=3227.5(11)?3,Z=8,F(000)=1560, R1=0.0703,wR2=0.2256。1,2苯二氧基二乙酸镁配合物属单斜晶系,空间群为P21/c,a=10.772(2)(?),b=9.7145(19)(?),c=13.996(3)(?),α=γ=90°,?=104.32(3)°, Dc=1.498μg·m?3,V=1419.1(5)?3,Z=2,F(000)=658,R1=0.0653,wR2=0.1913,配合物有很强的催化性质。
　　1,6-萘二磺酸4,4-联吡啶钙配合物属正交晶系,空间群为 P212121, a=6.7583(5)(?), b=14.8971(11)(?), c=22.8915(17)(?),α=?=γ=90°, Dc=1.598μg·m?3,V=2304.7(3)?3,Z=4,μ=0.514mm?1,F(000)=1152,R1=0.0221, wR2=0.055。1,5-萘二磺酸2,2-联吡啶钙配合物属三斜晶系,空间群为P-1, a=11.6961(11)(?),b=15.2386(14),c=13.4462(12),a=113.79°γ=93.078(7)°,γ=93.078(7)°,Dc=1.564μg·m3,V=1177.8(13)3,Z=1,F(000)=576,R1=0.0748, wR2=0.1884。1,5-萘二磺酸钙配合物属正交晶系,空间群为P-1,a=78.999(16)(?), b=81.958(16)(?),c=112.43(2),α=73.89(3)o,β=82.96(3)o,γ=83.43(3)o, V=691.6(2)nm3,Z=2,Dc=1.740mg·m-3,μ=0.791mm-1,F(000)=372,R1=0.0467, wR2=0.1285。新合成的三种钙的配合物中,配体及其配合物都有抗肝癌细胞SMMC-7721的作用,且配体的抗肿瘤活性较其钙配合物的抗肿瘤活性较强。但是,钙配合物明显比对应配体对人肺腺癌细胞A549有较强活性。
　　苯磺酰白氨酸2,2-联吡啶镉配合物属正交晶系,空间群为 P212121, a=16.877(3),b=22.875(5),c=29.495(6),α=β=γ=90o,V=11387(4)3, Z=4,Dc=1.416mg·m-3,μ=0.737 mm-1,F(000)=4992,R1=0.0390,wR2=0.0989。3-乙氧基水杨醛缩N,N-2-(3-氨丙基)甲胺希夫碱铜配合物属正交晶系,空间群为P21/c,a=10.3028(14)?,b=14.0255(12),c=17.355(14),β=97.474(3)°,V=2487(2)3,Z=4,Dc=1.344 g·cm?3,μ=0.913 mm1,F(000)=1060,R=0.0563, wR=0.0995。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 前言

1.1 文献综述

1.2 本论文研究工作的目标意义及主要内容

第二章 仪器和试剂

2.1 仪器

2.2 试剂

第三章 镁配合物的合成、晶体结构及其性质研究

3.1 水杨醛缩三氨乙基胺镁配合物的合成及结构表征

3.2 苯磺酰白氨酸邻菲啰啉镁配合物的合成及晶体结构表征

3.3 对甲苯磺酰甘氨酸镁配合物的合成及结构表征

3.4 1,5-萘二磺酸二钠镁配合物的合成及结构表征

3.5 3-氨基-2-吡嗪羧酸镁配合物的合成

3.6 1,5-萘二磺酸二钠镁配合物的合成及结构表征

3.7 1,2 苯二氧基二乙酸镁配合物的合成及结构表征

3.8 1,2 苯二氧基二乙酸镁配合物的合成及结构表征

3.9 性质研究

3.10 本章小结

第四章 钙配合物的合成、晶体结构及性质研究

4.1 1,6-萘二磺酸 4,4-联吡啶钙配合物的合成及结构表征

4.2 1,5-萘二磺酸 2,2-联吡啶钙配合物的合成及结构表征

4.3 1,5-萘二磺酸钙配合物的合成及晶体结构

4.4 性质研究

4.5 本章小结

第五章 过渡金属配合物的合成、晶体结构及性质研究

5.1 苯磺酰白氨酸 2,2-联吡啶镉配合物的合成及结构表征

5.2 3-乙氧基水杨醛缩 N,N-2-(3-氨丙基)甲胺希夫碱铜配合物的合成及结构表征

5.3 性质研究

5.4 本章小结

第六章 小结

参考文献

附 录

致谢