双乙酰基二茂铁Schiff碱及其配合物的合成，表征和抑菌活性研究

摘要

自1951年首次发表二茂铁的合成以来,二茂铁及其衍生物的研究就一直受人们所重视。二茂铁及其衍生物由于其特殊的夹心型结构和特殊的物理化学性质,使其应用已经涉及到不对称合成催化剂、添加剂、光敏剂、阻燃剂、生化与医药以及电化学、光电功能材料等多个领域。Schiff碱具有很强的生物活性,可用作抗菌、抗癌、抗肿瘤、抗结核等药物;同时Schiff碱的配合物还具有催化活性、载氧活性和抑制O2-·的活性。而含二茂铁基Schiff碱是一类新型的配体,根据研究表明:含二茂铁基Schiff碱及其金属配合物也可作为抗菌、抗癌、抗肿瘤、抗结核等药物,具有很大的发展前景,因此含二茂铁基Schiff碱及其金属配合物的合成、表征及生物活性的研究越来越受到人们的重视。本文设计合成了两个系列含二茂铁基Schiff碱及其金属配合物,研究了所有化合物的抑菌百分率和部分化合物的最小抑菌浓度实验,主要开展以下四个方面的工作:
　　 (1)在以无水乙醇为溶剂,浓盐酸为催化剂的条件下,双乙酰基二茂铁分别与苯胺、2-氨基噻二唑、乙二胺、二乙烯三胺、苯肼、水合肼等化合物反应,合成了6种双乙酰基二茂铁双Schiff碱,通过元素分析、1H NMR和IR对其结构进行了表征,并且优化了合成双乙酰基二茂铁的反应条件。
　　 (2)将双乙酰基二茂铁双肼腙分别与丙酮、苯甲醛、水杨醛按1:2的比例反应,制备了3种双乙酰基二茂铁双肼腙Schiff碱新配体,运用元素分析、IR和1H NMR对结构进行表征,讨论了影响合成双乙酰基二茂铁双肼腙的因素。
　　 (3)在室温下用双乙酰基二茂铁双肼腙配体分别与CuCl2·2H2O,ZnCl2,NiCl2·6H2O,Zn(CH3COO)2·H2O,Pb(CH3COO)2·3H2O,Cd(CH3COO)2·2H2O在乙醇或甲醇溶剂中反应,合成了6种新型含二茂铁基Schiff碱过渡金属配合物,通过元素分析、摩尔电导、IR和1H NMR对其结构进行了表征,综合元素分析、摩尔电导、IR、1H NMR和配合物的颜色确定了配合物的结构。
　　 (4)测试了所有Schiff碱及其配合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的抑菌百分率以及化合物2d、3c、4f对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的最小抑制浓度。结果表明:Schiff碱及其配合物均有明显的抑菌活性,与配体相比,配合物的抑菌活性有显著的提高。Schiff碱及其配合物对革兰氏阴性菌的抑制效果较革兰氏阳性菌稍差。在化合物2a～f系列中,化合物2d的抑菌效果最好。在化合物3a～c系列中,化合物3c的抑菌效果最好。在化合物4a～f系列中,化合物4a与4f的抑菌效果相当。化合物2d、3c、4f对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的最小抑制浓度分别为250μg/mL、62.5μg/mL、125μg/mL。

目录

文摘

英文文摘

1 文献综述

1.1 前言

1.2 二茂铁

1.2.1 二茂铁的物理性质

1.2.2 二茂铁的化学性质

1.3 含二茂铁基Schiff碱的合成

1.3.1 酰基二茂铁与胺缩合的Schiff碱

1.3.2 醛酮与二茂铁基胺缩合的Schiff碱

1.4 二茂铁及其衍生物的应用

1.4.1 用于添加剂、敏化剂、吸收剂、稳定剂及阻烟剂等方面

1.4.2 用于生物医药方面

1.4.3 用于催化方面

1.4.4 用于分析化学方面

1.4.5 用于电化学、光电等功能材料方面

1.5 Schiff碱及其配合物的应用

1.5.1 生物活性

1.5.2 载氧活性

1.5.3 催化活性

1.5.4 化学分析中的应用

1.5.5 功能材料中的应用

1.5.6 缓蚀剂

1.6 本课题的研究意义及研究内容

1.6.1 研究意义

1.6.2 研究内容

2 双乙酰基二茂铁双Schiff碱的合成及表征

2.1 实验部分

2.1.1 试剂和规格

2.1.2 主要仪器和设备

2.1.3 双乙酰基二茂铁(1)的合成

2.1.4 双乙酰基二茂铁双Schiff碱(2a～f)的合成

2.1.5 化合物表征测试方法和使用仪器

2.2 结果与讨论

2.2.1 双乙酰基二茂铁的合成和提纯改进

2.2.2 双乙酰基二茂铁双Schiff碱(2a～f)的合成研究

2.3 小结

3 双乙酰基二茂铁双肼腙Schiff碱的合成及表征

3.1 实验部分

3.1.1 试剂和规格

3.1.2 主要仪器和设备

3.1.3 双乙酰基二茂铁双肼腙(2f)的合成

3.1.4 双乙酰基二茂铁双肼腙Schiff碱(3a～c)的合成

3.1.5 化合物表征测试方法和使用仪器

3.2 结果与讨论

3.2.1 双乙酰基二茂铁双肼腙的合成研究

3.2.2 双乙酰基二茂铁双肼腙Schiff碱(3a～c)的合成研究

3.3 小结

4 双乙酰基二茂铁双肼腙金属配合物的合成及表征

4.1 实验部分

4.1.1 试剂和规格

4.1.2 主要仪器和设备

4.1.3 双乙酰基二茂铁双肼腙(2f)的合成

4.1.4 双乙酰基二茂铁双肼腙金属配合物(4a～f)的合成

4.1.5 化合物表征测试方法和使用仪器

4.2 结果与讨论

4.2.1 双乙酰基二茂铁双肼腙金属配合物(4a～f)的合成研究

4.3 小结

5 Schiff碱及其配合物抑菌活性研究

5.1 实验部分

5.1.1 试剂和规格

5.1.2 菌种

5.1.3 主要仪器和设备

5.1.4 实验方法及步骤

5.2 结果与讨论

5.2.1 Schifr碱和配合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的抑制百分率

5.2.2 化合物2d、3c、4f对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的最低抑制浓度

5.3 结论

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 研究工作展望

致谢

参考文献

附录 部分化合物的光谱图

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