吡啶基双酰肼配合物的合成、结构和性能研究

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3-(2-吡啶)吡唑基配体银(l)配合物的合成、表征及荧光性质研究

3-(2-吡啶)吡唑基配体银(l)配合物的合成、表征及荧光性质研究

O.,Watson
D.G.,Brammer L.,Orpen A.G.,Taylor R.J.Chemຫໍສະໝຸດ Soc.,Perkin Trans
II.,1987,S1.(C)O’Keeffe M.,Brese N.E.J.Am.Chem.Soc.,1991,1 13,3226
1 3.Tao J.,Shi J.X.,Tong M.L.,Zhang X.X.,Chen X.M.Inorg.Chem.,2001,40,6328 14.Omary M.A.,Rawashdeh—Omary M.A.,Diyabalanage H.V K.,Dias H.V R.Inorg.Chem.Commun.,2003,42,8612 15.Dias H.V R.,Diyabalanage H.V K.,Rawashdeh-Omary M.A.,Franzman M.A.,Omary M.A.J.Am.Chem.Soc., 2003,125,12072

1.实验部分
1.1配体L的合成 配体L合成参照文献‘91的方法,产率。50%(参照4一氯吡啶计算得到)。熔程:8卜83。C。 1.2配合物1的合成 将L(58
mg,0.2
mm01)和AgCF3S03(22
mg,0.1
mm01)溶于5 mL的体积比为1:1乙醇/乙腈
混合溶剂中搅拌均匀静置片刻后过滤,滤液在室温下放置一周,即可得到适合x.光衍射的黄色晶体。 产率:一30%。FT-IR(KBr压片,cm-1):2361m,1604m,1506w,1433m,1361w,1280s,1247vs,1154m, 1069w,1030s,778m,639m,572w,517w。ESI.MS:[Ag(L)]22+343.20(m/z)(理论值是343.01)。1的晶 体数据已存在CCDC(No.609247)。

吡啶衍生物的合成及其胶凝性能

吡啶衍生物的合成及其胶凝性能

2013年5月周家吉等.吡啶衍生物的合成及其胶凝性能45吡啶衍生物的合成及其胶凝性能周家吉,罗序中,王科军,柳辉金(江西省有机药物化学重点实验室,赣南师范学院,江西赣州341000)[摘要]以琥珀酸和2,6一二氨基吡啶为原料,设计合成了2,6一二[Ⅳ一(羧乙基羰基)氨基]吡啶(D A P),并研究了其胶凝性能。

结果表明,D A P 能在水溶液中自组装成水凝胶,其最小胶凝浓度为43m g /m L ;当稳定凝胶在温度升至8l ℃时,凝胶坍塌形成沉淀;溶液为碱性时,D A P 不能形成水凝胶。

x 射线衍射和扫描电镜检测结果显示,该水凝胶具有多晶态纤维网络结构;红外光谱表征结果表明,水凝胶通过分子间氢键作用形成。

[关键词]吡啶衍生物水凝胶胶凝性能超分子凝胶是由低相对分子质量的水凝胶因子通过分子间氢键、7r 一仃堆积、疏水相互作用、范德华力和电子转移等分子间非共价键相互作用,自组装形成线型、纤维状或带状结构,继而形成三维网络结构的聚集体,因其具有低毒、生物相容性、生物降解性以及容易制备等优点,在药物载体、组织工程、基因传递试剂、生物传感器和响应性材料等方面都有很好的应用价值,已成为研究的热点…。

M enger 等旧。

51深人研究了双电荷表面活性剂类胶凝情况,得到了可以形成凝胶的几个系列化合物。

Shi nkai 等M 。

7o 报道了利用巴比妥酸盐的衍生物和双胆固醇化合物、冠醚和二胺通过氢键互补作用形成双组分凝胶体系的研究成果。

唐黎明等旧1以2,6一二氨基吡啶为母体,将琥珀酸接于母体两头,合成了一种超分子水凝胶单体,实现了氢键结合其水凝胶的形成与结构调控,并对水凝胶的形成过程进行推测。

笔者以琥珀酸和2,6一二氨基吡啶为原料,设计合成同时含有羧基、吡啶基和酰胺基的化合物2,6一二[Ⅳ一(羧乙基羰基)氨基]吡啶(D A P)(反应原理见图l 旧1),探讨依靠分子间多个氢键的协同作用,以期制备稳定的水凝胶,并探究其胶凝性能和潜在应用价值。

ru(ⅱ)多吡啶类化合物的合成、晶体结构与光学性质与研究

ru(ⅱ)多吡啶类化合物的合成、晶体结构与光学性质与研究
红外谱图表明,当 phen 及其衍生物与 Ru 结合成配合物后,phen 及其衍生物上的功 能团峰具有向低波数方向蓝移的趋势。
通过对配位剂 dppz、tpphz 的 1H—NMR 核磁谱数据的分析,证明了合成结果的正确 性。
对晶体 5 所做的 X 射线粉末衍射实验所得数据和单晶衍射实验所得数据进行了比较, 可以看出峰位峰形吻合,由此可以说明晶体 5 结构的正确性。
dppz
N
N
H
diol
N
N
N
N
N
N
tpphz
III
Abstract
Ru (Ⅱ) complexes with pyridine have many excellent properties in photochemical, electrochemical and biological chemistry and so on.They are, however, became a study hotspot of scientific workers for a long time. Recently, they are been applied in antineoplastic drugs, the DNA probe, optical materials, supramolecular assembly and many other fields. In this paper we main reserch the complexs of Run(phen)2nL2n+ (phen:1,10-phenanthroline; L: phen derivatives), and discuss the crystal structure, electronic spectral properties, IR spectrum, 1H NMR spectroscopy, X-ray powder diffraction experiment and TGA–DSC experiment.

吡啶端基双席夫碱配体及其过渡金属配合物的合成、结构与性质研究

吡啶端基双席夫碱配体及其过渡金属配合物的合成、结构与性质研究

HgCl 2
黄色晶体 (4)
N4Py
黄色晶体
黄色晶体 (1)
黄色块状 黄色晶体 晶体(3)
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配体N3Py的1H NMR谱图
bc
a Nd
eБайду номын сангаас
e
CNNC
H
H
cb a
dN
编辑课件
配体N4Py的1H NMR谱图
ab
e
e
N
CN N C
H
H
ab
b
a
N
ba
编辑课件
配合物1的结构分析
{[Cd(N4Py)SiF6]·2CH3OH·CHCl3}n
编辑课件
总结
1
本试验合成了 N3Py和N4Py两种 含吡啶端基的双席 夫碱配体,并与过 渡金属反应得到若 干不同构型的配合 物。
2
对配体和部 分配合物进行了 一系列表征 ,分 析了其中三个配 合物的结构。
3
对配合物的 非线性光学性质 进行了初步的研 究,后续工作还 在进行当中。
编辑课件
编辑课件
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研究方案及创新
方案
配体合成 金属盐合成
配合物组装
表征及性质研究
创新
❖ 合成了两个双席夫碱类配体 ❖ 组装得到三个结构新颖的超分子配位聚合物 ❖ 进行了该类配合物的非线性光学性质的研究
编辑课件
实验及讨论
配体N3Py的合成
N 2 H 4 · H 2 O +
N
C H O
室 温
反 应 2 4 h N
配合物梯子型链状结构
配合物一维链的堆积方式图
编辑课件
配合物1的红外光谱
{[Cd(N4Py)SiF6]·2CH3OH·CHCl3}n

双酰肼类化合物的应用研究进展

双酰肼类化合物的应用研究进展
收稿日期:2008–09–26;修改稿日期:2008–12–15。 基金项目:国家自然科学基金(20274013,20574024) ,福建省重大 科技项目(2002I004) ,福建省自然科学基金(E0810019)及复旦大学 聚合物分子工程教育部重点实验室开放课题。 第一作者简介:高伟(1978—) ,男,硕士研究生。联系人:李明春,教 授, 博士生导师, 研究方向为功能高分子材料。 E–mail mcli@。
Abstract:Diacylhydrazine is a type of promising compounds for its rapid development and widespread applications in different areas.Diacylhydrazine is widely accepted as a biological active unit of insect growth regulator and has significant potential application to electroluminescence, liquid crystal materials and medical materials. The research progress in pesticide, biomedical materials, selective recognition, electroluminescence and liquid crystal materials is reviewed in this article.The research fields in the future are proposed. Key words:diacylhydrazine;functional materials;biological activities 酰肼化合物具有广泛的生物和药物活性, 既可 作为环氧化物酶-2(cyclooxy genase-2)的选择性 抑制剂[1],又可用于设计酶底物模型和潜在的抑制 - 剂 [2 3]。作为非类固醇激素类昆虫生长调节剂的研 究已经比较成熟,并有了一批高效的商业化产品。 其作为治疗药物也蕴藏着巨大的潜力,目前已有关 - 于双酰肼化合物抗肿瘤、抗疟疾等药效的报道[4 5]。 酰肼类化合物具有很强的配位能力,能与金属离 子形成配合物,用做分析试剂和金属萃取剂[6]。含 有双酰肼基团的液晶材料发展迅速,此类分子大 多形成近晶相和向列相液晶。通过调节液晶分子 中柔性链段的长度可以控制分子的取向,实现近晶 - 相与向列相间的转变[7 8]。双酰肼基团含有多个氢 键给体和供体,可以形成多重氢键,能通过协同作 用克服分子间弱相互作用的不足,产生有一定方向 性和选择性的强作用力,成为形成超分子、分子识 别和分子组装的主要因素。这些性质使其在农药、 医用材料、电致发光分析、液晶材料等领域受到广 泛的关注。

吡啶基配体在偶联反应_概述说明以及概述

吡啶基配体在偶联反应_概述说明以及概述

吡啶基配体在偶联反应概述说明以及概述1. 引言1.1 概述吡啶基配体作为有机合成化学中重要的功能性单位,在偶联反应中发挥着关键的催化作用。

由于其独特的结构和活性,吡啶基配体已经在多种有机反应中得到广泛应用,并取得了显著的研究进展和实际应用价值。

本文将对吡啶基配体在偶联反应中的应用进行概述,介绍其定义、特点以及作用机制,并归纳总结了吡啶基配体在不同类型偶联反应中的典型应用案例。

1.2 文章结构本文主要分为五个部分。

首先是引言部分,概述了文章的目的和结构。

接下来第二部分将详细介绍吡啶基配体在偶联反应中的应用,包括其定义和特点、作用机制以及不同类型偶联反应中的具体应用案例。

第三部分将回顾吡啶基配体在有机合成中的发展历程,从初期探索与发现到发展与改进过程,并展望当前研究进展以及未来前景。

第四部分将深入讨论吡啶基配体的设计和合成方法,包括研究结构与性质关系的应用、合成方法及其优化策略研究以及新型吡啶基配体的设计与合成案例分析。

最后,第五部分为结论与展望,对本文主要研究结果进行总结,并展望未来在吡啶基配体领域中的潜在研究方向。

1.3 目的本文旨在系统地介绍和探讨吡啶基配体在偶联反应中的应用以及在有机合成中的发展历程。

通过对吡啶基配体相关研究的概述和分析,期望能够全面了解吡啶基配体的特点和作用机制,并揭示其在不同类型偶联反应中的应用案例。

此外,本文还将对吡啶基配体的设计和合成方法进行详细阐述,并展望未来可能出现的研究方向。

通过这些内容的综合讨论与分析,为进一步提高吡啶基配体的催化性能、扩展其应用范围以及推动有机合成反应和纳米材料等领域取得更多创新突破提供借鉴和参考。

2. 吡啶基配体在偶联反应中的应用2.1 吡啶基配体的定义和特点吡啶基配体是一类具有含有吡啶环结构的有机化合物,它们通常被设计用于催化各种偶联反应。

这些配体可以通过选择性地与金属催化剂形成稳定的络合物,从而促进反应进程,并提高反应的效率和选择性。

吡啶作为五元杂环结构,具有良好的稳定性和可调节的电子性质,使其成为理想的配体分子。

吡啶双酰胺配合物的合成和研究

吡啶双酰胺配合物的合成和研究

吡啶双酰胺配合物的合成和研究夏朝辉;郭宝玉;张城达【摘要】以2,6-二胺基吡啶和吡嗪羧酸为原料,设计合成了双吡啶酰胺多功能桥联配体2,6-双吡嗪酰胺吡啶(L1).它是通过把胺基官能团连接到芳香羧酸骨架上的、大骨架双酰胺类桥联配体,用配体与过渡金属Ni(Ⅱ)离子在溶剂热下反应合成了结构新颖的四核金属配合物[Ni4(L1O)4].通过IR、EA、MS、XRD对合成的配合物进行了表征和性能研究.%Based on 2,6-diaminopyridineand pyrazine-2-carboxylic and multifunctional bispyridylcarboxamide ligands, namely, 2,6-bis (pyrazine-2-carboxamido) pyridine (Li) were designed and synthesized in this paper, ligands are subfamily of bis (pyridyl) and has big framework, originated from the incorporation two amide groups of 2,6-diaminopyridine into the backbones of aromatic arboxylic acids. Using ligands L1 to reaction with transition metals,four metal coordination complexes,namely, [Ni4(L1O)4]. The synthesized ligands and the related complexes were characterized by IR, elemental analysis, MS, PXRD and X-ray single crystallography.【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2011(029)012【总页数】3页(P1430-1432)【关键词】双吡啶酰胺配体;晶体结构;四方格子配合物;磁性【作者】夏朝辉;郭宝玉;张城达【作者单位】河南化工职业学院,郑州 450042;河南化工职业学院,郑州 450042;河南工业大学化学化工学院,郑州 450001【正文语种】中文【中图分类】O635双吡啶酰胺多功能桥联配体在构建结构新颖的配合物方展现了迷人的魅力.而且此类配体具有多种构型、大的共轭体系和多元氢键连接点,有利于控制超分子结构的组装和维数的延展[1].在碱性条件下,此类配体亚胺基上的质子可以脱去,形成阴离子,电子可以离域于整个配体的共轭骨架上,能够稳定过渡金属的高氧化态.总之,双吡啶酰胺多功能桥联配体和金属构建的金属-有机配合物不仅结构新奇,而且在光、电、磁和不对称性催化等方面具有特殊的性能,是可以开发潜在的多功能材料.以2,6-二胺基吡啶为原料,设计合成了双酰胺多齿桥联配体2,6-双吡嗪酰胺吡啶(L1),该配体具有很强的配位定向作用,它与过渡金属Ni(II)离子在溶剂热下反应合成了金属配合物[Ni4(L1O)4].配合物属于正交晶系Pbcn空间群,是四核格子分子结构,在配合物中,配体L1O脱去酰胺基上的氢变成配阴离子(L1O)2-,是一个具有两个三齿螯合室的五齿桥联配体,利用中心环上吡啶氮氧的氧原子桥联两个螯合室绑定的金属离子把两个螯合室连通为一体;每个金属离子采取畸变的八面体配位几何构型[2],和两个配体L1O以经式配位.对四核配合物的磁性研究表明,由配体L1O桥联形成的四核分子格配合物的顺磁中心之间存在较强的磁耦合作用,这种磁交换主要是通过配体L1O中吡啶氮氧的氧原子传导的. 1.1 试剂与仪器2,6-二胺基吡啶、吡嗪羧酸、高氯酸镍(Ni(ClO4)2·6H2O)、溶剂甲醇、乙腈、乙醚和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、亚磷酸三苯酯、吡啶和乙酸乙酯为国产分析纯试剂.用于合成的部分液体试剂,如吡啶等根据需要经过严格除水处理后使用,其它无需处理直接使用.DK-S22型电热恒温水浴锅;XT4A型熔点仪;LC/MSD Trap XCT型质谱仪;Flash EA-1112元素分析仪;SQUID-XL7磁力仪;IR-470型红外光谱;溶剂热反应容器:聚四氟乙烯管,外面套上不锈钢反应釜,反应时将整套装置放置在烘箱中.1.2 试验方法1.2.1 配体的合成把20 mL经过严格除水的吡啶加入装有吡嗪羧酸(9.92 g,80 mmol)和2,6-二氨基吡啶(4.36 g,40 mmol)的三口烧瓶中(50 mL),水浴加热,使反应体系保持在70℃,在氩气保护下搅拌40 min.然后在10 min内滴加完亚磷酸三苯酯(18 mL,68 mmol),再升温至90℃;在此温度下回流4 h,冷却到室温,此时有大量沉淀生成;过滤,滤饼用大量的水和甲醇洗涤,用DMF重结晶,得淡黄色固体,干燥后称重6.1 g(产率45%,熔点在270℃以上).Anal.:C,56.07%(55.67%);H,3.45%(3.37%);N,30.52%(30.26%). 选择的 IR(KBr,cm-1):3 353(s),1 702(s),1 592(m),1 528(m),1 468(m),1 391(w),1 296(w),1 127(w),1 023(m),795(m).MS:[M+H]+峰 322.4,[M+Na]+峰 344.2. 1.2.2配合物的合成将Ni(ClO4)2·6H2O(0.365 7 g,1 mmol),配体2,6-双吡嗪酰胺吡啶(L1)(0.321 3 g,1 mmol),30 mL DMF和30 mL乙酸乙酯然后放入100 mL不锈钢反应釜中,通过130℃恒温反应,加热回馏1天后得到红棕色溶液,让滤液在室温下缓慢挥发约1个月后得到红色柱状晶体.用DMF和乙酸乙酯洗涤,在空气中晾干(产率40%).选择的 IR(KBr,cm-1):3 099(w),1 639(s),1 560(m),1 480(s),1 407(m),1 357(s),1 154(m),1 042(w),937(w),790(w).1.2.3 晶体结构的测试配合物的单晶衍射数据均在Bruker SMART APEX II CCD衍射仪上,用经石墨单色器单色化的Mo-Kα(λ=0.710 73Å)射线以ω-2θ的变速扫描方式,在温度293 K条件下收集的.数据用CrystalClear程序进行经验吸收校正,用SHELXL97程序对结构进行解析,结构经直接法解出.苯环上的氢原子用理论加氢方式产生.2.1 配体的结构配体2,6-双吡嗪酰胺吡啶通过EA、MS和IR进行了表征,并得到了单晶结构.从红外图谱上来看,配体L1在高波数3 353 cm-1,为N-H振动吸收;低波数1 700 cm-1附近的吸收为酰胺中C==O的特征吸收,在1 600~1 400 cm-1的多重吸收峰为芳环的特征吸收.2.2 混合溶剂的影响配合物是由配体L1和金属盐在DMF和乙酸乙酯的体系中反应,然后通过在室温下缓慢挥发溶剂得到的.特别是DMF和乙酸乙酯的相对比例对产物和产率都有很大的影响.DMF:乙酸乙酯由1∶3变1∶1时配合物的产率由7%变成40%.2.3配合物的[Ni4(L 1O)4]的晶体结构配合物用X线单晶衍射研究了它的结构,Ni(L1O)4是四核格子的分子,在配合物中配体L1通过原位合成变成配体L1O.配体L1O是具有两个三齿螯合室的桥联配体.4个配体L1O通过经模式螯合桥联4个Ni(II)离子.在这个格子分子中,Ni1和Ni2之间的距离为3.982Å;Ni1和Ni2之间的距离为3.966Å,Ni(II)离子之间通过吡啶氮氧的氧原子桥联.2.4 配合物晶体结构的验证对配合物的多晶样品进行了粉末衍射表征.如图1所示,多晶实验测得的峰和单晶拟合峰位置基本对应,峰的相对强度也相当,可以认为多晶样品的结构和配合物的完全一样.2.5配合物的[Ni4(L 1O)4]的性能研究配合物在2~300 K的磁化率数据是在1 000 Oe的磁场强度下收集的.如图2所示,χM-T曲线在25~100 K出现一个大的宽峰,极值出现在T=58 K;随着温度从58 K降低,χM迅速下降;4 K后又略有升高.从χM T~T曲线看,温度 300 K 时,χM T=5.68 cm3 mol-1 K,大于 4 个自由Ni(II)离子的电子自旋的χM T值(4 cm3 mol-1 K),表明轨道对磁矩有相当的贡献;随着冷场,χM T迅速减小,到2 K时为0.040 cm3 mol-1 K.配合物的磁性行为表明在四核格子分子内Ni(II)离子之间有着强的反铁磁耦合作用.配合物的1/χM随T的变化曲线如图3所示. 这是一条变化复杂的曲线,对于配合物来说,除了四核格子分子内Ni(II)离子之间有着强的反铁磁耦合作用外,零场分裂对其磁性行为也有重要影响.从图3看出,100 K以上1/χM随T的变化几乎是直线,用“居里-外斯”定律对这段温度拟合如图4所示,推得配合物的C为11.02 cm3 mol-1 K,θ为-282.82 K;如此负的θ值表明分子内Ni(II)离子之间的反铁磁耦合作用很强.设计合成了双吡啶酰胺多功能桥联配体2,6-双吡嗪酰胺吡啶(L1).它和过渡金属形成配合物时会发生原位反应,配体L1中心吡啶环上的N被氧化成N-O,生成新配体L1O以螯合双桥联的配位模式,与过渡金属进行自组装,成功合成出结构新颖的四核金属簇配合物,并进行了表征和性质研究.对四核配合物的磁性研究表明,四核配合物的顺磁中心之间存在较强的磁耦合作用,这种磁交换主要通过配体中吡啶氮氧的O原子传导的.研究证明,可以通过适当改变合成条件,可以调控配合物的产率和结构,如对称性、金属之间的距离、MO-M的键角等,这些对四核分子格的磁性都有较大的影响,即可以有目的调控四核配合物结构,从而进一步调节它的磁性,开发成为多功能材料.【相关文献】[1]洪茂椿,陈荣,梁文平.21世纪的无机化学[M].北京:科学出版社,2005.[2]张萍.苯基双吡啶酰胺与3d金属自组装的配位聚合物的晶体结构和性能研究[D].郑州:郑州大学,2007.。

吡唑并吡啶类化合物的合成

吡唑并吡啶类化合物的合成

吡唑并吡啶类化合物的合成陈婷贺红武*(华中师范大学化学学院教育部农药与分子生物学重点实验室武汉 430079)摘要吡唑并吡啶类化合物是近年来研究得颇多的一类稠杂环化合物。

这类化合物具有较高的药理学研究价值,还具有一定的除草和杀菌活性。

本文就不同结构类型的吡唑并吡啶类化合物的合成方法进行了介绍。

关键词吡唑并吡啶类化合物合成稠杂环类化合物The Synthesis of PyrazolopyridinesChen Ting, He Hongwu*(Key Laboratory of Pesticide & Chemical Biology, Ministry of Education, College of Chemistry,Central China Normal University, Wuhan 430079)Abstract Pyrazolopyridines are a kind of fused heterocyclic compounds received more and more attention in the recent years. Literatures have reported the pharmaceutical researches of this kind of compounds, together with several herbicidal activities and fungicidal activities. Research progress on the synthesis of pyrazolopyridines in the latest twenty years are introduced with respect to their different structures.Key words Pyrazolopyridine, Synthesis, Fused heterocyclic compounds近年来,稠杂环类化合物以其显著的生理活性,引起了广大医药和农药科研工作者们的兴趣。

吡啶多羧酸配合物的合成、性质及新型双膦配体的合成研究的开题报告

吡啶多羧酸配合物的合成、性质及新型双膦配体的合成研究的开题报告

吡啶多羧酸配合物的合成、性质及新型双膦配体的合成研究的开题报告题目:吡啶多羧酸配合物的合成、性质及新型双膦配体的合成研究一、选题背景及意义吡啶多羧酸配合物是一种重要的有机金属配合物,它具有较好的配位能力和稳定性,可用于催化、药物、生物传感和材料等领域。

目前,已有很多研究人员对吡啶多羧酸配合物的制备和性质进行了深入探讨。

但是,目前尚未在此基础上进行更深层次的研究。

同时,双膦配体也是一种重要的配体分子,它与过渡金属离子形成的配位化合物具有独特的催化性能,可用于有机合成反应、聚合反应等领域。

因此,进一步研究新型双膦配体的合成及其应用具有重要价值。

二、研究内容和方法本研究拟通过文献调研和实验研究,探讨吡啶多羧酸配合物的制备方法和性质,此外还将尝试合成一些新型的吡啶多羧酸配合物,并对其进行表征和性质研究。

同时,本文还将探究一些新型的双膦配体的合成及其应用,通过比较其与传统配体的性能差异,探究其潜在的应用价值。

三、预期研究成果本研究将为吡啶多羧酸配合物和双膦配体的研究提供新的思路和实验数据,拓展了这两种配体的应用领域和研究深度,增加了对这两种配体的了解和认识,为进一步研究和应用提供了理论和实验基础。

四、研究进度计划第一阶段(2021.9-2022.2):进行文献调研和实验准备,熟悉常规合成技术和仪器设备使用方法。

第二阶段(2022.3-2022.8):进行吡啶多羧酸配合物制备和性质表征实验,探究其结构、稳定性和催化能力等方面的特点。

第三阶段(2022.9-2023.2):合成新型的双膦配体,并进行表征和性质研究。

第四阶段(2023.3-2023.6):对研究结果进行分析、总结和讨论,撰写研究报告和论文,并进行学术交流。

铜—吡唑啉酮26吡啶二羧酸配合物的合成表征及其性质研究

铜—吡唑啉酮26吡啶二羧酸配合物的合成表征及其性质研究

摘要:以氯化铜、1苯基3甲基4苯甲酰基5吡唑啉酮和2,6吡啶二羧酸为原料,制备了一个新型的三元配合物,通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、X射线粉末衍射、热重-差热分析、光电子能谱分析及TEM等手段对配合物进行了表征,确定了配合物的化学组成可能是Na[Cu(PMBP)(PDA)].抗菌实验结果表明,配合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具一定的抑制作用.采用紫外光谱法和荧光光谱法初步研究了配合物与CT-DNA的作用方式,结果表明:配合物可能是以插入模式与DNA结合的.关键词:铜;配合物;抗菌; DNA配位化学打破了传统无机化学和有机化学的界线,配位化学从60年代起就成为了生物无机化学的基础,与生命科学密切结合;一些具有特殊功能(光、电、磁、信息存储等)的功能性配合物也是当前配位化学的研究热点[1-3].因此,配位化学成为了近代化学中最活跃的前沿学科之一[4-6].铜(Cu)属于过渡金属,是人类发现最早的金属之一.铜与人类的生活密不可分,不仅是生命体必须的元素之一[7-8],更是人类生存的必须元素之一.铜的医学用途一直被人们所重视.铜也具有很强的抗菌、抗癌作用.铜自身具有很好的生物活性,选择一定结构、具有生物活性的配体[9-13],形成稳定的配合物后,由于配体与中心离子间的协同作用[14-15],会增强配体及铜的生物活性.1苯基3甲基4苯甲酰基5吡唑啉酮能提供具有较强配位能力的O、N原子,它形成的配合物具有具有较好的生物活性[16-18].此类配合物的脂溶性比较好,易穿透细胞膜的双脂质层结构,进入细胞体内后可破坏细胞的正常结构,导致正常细胞死亡,以此达到抗菌等药效[18-19].2,6吡啶二羧酸作为配体亦可提供多个配位点,N、O均可参与配位,与金属离子以配位键结合后可形成稳定的螯合物[19-21],2,6吡啶二羧酸也具有一定的生物活性[19,23-25].本研究合成了一个新型的三元配合物,探讨了这个配合物的光谱学性质,研究了其与细菌以及与DNA的作用方式与机制.1 实验部分1.1 试剂CuCl2·2H2O,2,6吡啶二羧酸,1苯基3甲基4苯甲酰基5吡唑啉酮,N,N二甲基甲酰胺(DMF),NaOH,无水乙醇(国药集团化学试剂有限公司),均为分析纯;营养肉汤培养基、营养琼脂培养基、沙堡肉汤培养基、沙堡琼脂培养基,生化试剂(上海疾病预防与控制中心);革兰氏阴性细菌大肠杆菌(8099)、革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌(ATCC6538P)均由中国科学院上海药物研究所提供.1.2 测试仪器德国Elementar Vario EL III型元素分析仪;美国Nicolet公司AVATAR 380型FT-IR红外光谱仪(KBr压片,摄谱范围4000~400 cm-1);美国PerkinElmer17型紫外可见光谱仪;美国Varian公司VISTAMPXICPOES型电感耦合等离子体发射仪;日本UlvacPhi公司PHI-5000 VersaProbe型X射线光电子能谱;热重-差热分析采用美国PerkinElmer Pyris Diamond TG/DTA热分析仪;透射电镜采用日本电子JEM-2022型透射电子显微镜;XRD采用Rigaku公司D/Max-2200型X-射线衍射仪,铜靶(Cu-Kα,1.54056),管压40 kV,管流80 Ma,扫描速度0.3°/s;美国Varian公司Gray 4000E荧光光度分析仪.1.3 配合物的合成将2 mmol 1苯基3甲基4苯甲酰基5吡唑啉酮(PMBP)溶解在无水乙醇中,用碱调节pH≈6.5,然后滴加2 mmol的CuCl2乙醇溶液,60℃下搅拌1 h左右.慢慢滴加2 mmol 2,6吡啶二羧酸(H2PDA)的二钠盐到上述体系中,搅拌3h左右,停止反应,冷却后过滤,产物在滤液中析出,抽滤后干燥后保存,产率61%.2 结果与讨论2.1 元素分析配合物中C、N、H含量可以由元素分析仪测定得出实验值,铜的百分含量由ICP测出,各元素百分含量测定的实验值见表1,表1中数据显示出C、H、N、Cu 4种元素在结构式中所占的百分含量其理论值与实验值基本一致.初步推测铜吡唑啉酮杂环配合物的可能结构式为Na[Cu(PMBP)(PDA)](PMBP为失去一个H的HPMBP,参与配位后的1苯基3甲基4苯甲酰基5吡唑啉酮;PDA表示H2PDA失去了2个-COOH上的2个H参与配位后的2,6吡啶二羧酸).配合物的性状和溶解性与配体明显不同.铜吡唑啉酮杂环配合物呈现为深绿色粉末状.配合物与配体间的溶解性差异,室温下,HPMBP溶于乙醇,H2PDA溶于水,但铜的配合物却难溶于水、乙醇、乙腈、丙酮等溶剂,微溶于DMSO、DMF、浓盐酸等溶剂.2.2 红外光谱数据H2PDA的νc=o与νasCOOH在红外谱图中出现了重合,产生了宽而强的红外特征峰,在配合物中该特征吸收频率明显降低;配合物中νC=N波数较配体H2PDA的1573 cm-1有所降低,是由于配合物较H2PDA中N电子云密度有所降低,使H2PDA的C=N波数降低;配合物中Δν (νasCOO--νsCOO-)均大于200 cm-1,小于H2PDA的Δν值285 cm-1,而且配合物中仍存在H2PDA的C=O伸缩振动峰,说明H2PDA中COOH以单齿形式与铜配位[28-30],参与配位的O为COOH中-OH上的O.2.3 紫外光谱谱图室温下,将配合物及配体溶解在DMF中,所测结果见图1,可见配合物与配体特征峰差别明显.HPMBP在240 nm、278 nm处产生最大吸收峰,H2PDA在270 nm 出现最大吸收峰.配合物在276 nm处出现宽吸收峰,400~500 nm处仍有光谱吸收,与配体相比发生了明显变化,推断可能形成了新的产物.2.4 XRD谱图图2为配体与配合物的XRD比较图.图2显示了铜配合物Na[Cu(PMBP)(PDA)]与配体峰的明显差异,说明了HPMBP、H2PDA在与CuCl2·2H2O反应时可能生成了新物相,而且Na[Cu(PMBP)(PDA)]的衍射峰强度很高,衍射角也比较清晰,所以Na[Cu(PMBP)(PDA)]的结晶度相对较好.2.5 XPS数据配体及配合物的电子结合能数据见表3.HPMBP羰基中的O结合能是531.37 eV,H2PDA中-COOH的O结合能为532.04 eV,配合物中O结合能总体较HPMBP、H2PDA中O有所降低,原因是HPMBP中羰基O、H2PDA羧基上-OH去质子后的O均与Cu2+参与配位,2个配体的O负电性增强,电子云密度增大,因此结合能降低;H2PDA中N结合能为399.09 eV,铜配合物中N结合能都增大,是由于N 与中心离子配位后电子云密度降低; Na[Cu(PMBP)(PDA)]中Cu的结合能却比CuCl2·2H2O的Cu结合能有所增大,原因是电子云总体偏向配体,导致结合能降低.2.6 TG-DTA分析实验条件:空气气氛,流速是100 mL·min-1,升温范围25~1000 ℃,升温速率10 ℃·min-1.Na[Cu(PMBP)(PDA)]在270 ℃之前未出现吸热峰和失重现象,说明配合物是不含结晶水和配位水的(图3);表4中数据显示Na[Cu(PMBP)(PDA)]的熔化吸热峰出现在285 ℃,从而可推断出Na[Cu(PMBP)(PDA)]的热稳定性较配体是有所提高的,470~625 ℃、645~670 ℃分别对应Na[Cu(PMBP)(PDA)]的分解放热峰;最终铜吡唑啉酮杂环配合物的氧化分解产物为CuO和Na2O,总失重率的理论值基本符合实验值.2.7 TEM图图4所示为Na[Cu(PMBP)(PDA)]的TEM图,可见铜吡唑啉酮杂环配合物为微米级片状结构.由于配合物结构式中包含芳香环刚性平面,且为片状结构,若其具有一定的生物活性,能与DNA发生作用,则可初步判断它与DNA的结合模式可能是插入形式[31].2.8 抑菌试验选用抑菌圈法和营养肉汤稀释法比较了配合物与配体的抑菌活性,溶剂选用DMF,实验结果见表5.从表5数据可得出结论:(1)吡唑啉酮杂环配合物对E.c.和S.a.均表现为中等抑制效果;(2)配合物的抑菌效果均优于配体HPMBP、H2PDA,说明配合物形成后,Cu2+与配体间的协同作用使抗菌效果有所增强.2.9 配合物与DNA的作用方式2.9.1 紫外光谱法分别配制浓度为1.0×10-5、2.5×10-5、5.0×10-5、10.0×10-5的吡唑啉酮杂环配合物,将其与固定浓度的CTDNA混合后在室温下放置30 min,以保证配合物与DNA的充分作用.图5为Na[Cu(PMBP)(PDA]与CT-DNA作用后的UV谱图,初步推断出Na[Cu(PMBP)(PDA]也是以插入方式与DNA结合的,结合TEM图,进一步验证了片状结构的配合物可能会以插入形式与DNA结合.2.9.2 荧光光谱法参照文献[32-33],在激发波长为300 nm,狭缝宽度Ex=Em=10 nm,450 V电压,400~800 nm范围内扫描EB与CT-DNA作用以及配合物与CT-DNA结合后的荧光谱图.EB浓度为2×10-4mol·L-1、CT-DNA的浓度为1.5×10-4mol·L-1,二者浓度保持不变,配制6份溶液,分别为EB-DNA,1.0×10-5mol·L-1配合物+EB-DNA,2.5×10-5mol·L-1配合物+EB-DNA,5.0×10-5mol·L-1配合物+EB-DNA,10.0×10-5mol·L-1配合物+EB-DNA,15.0×10-5mol·L-1配合物+EB-DNA,在室温下放置30 min后,测试其荧光性质,为Na[Cu(PMBP)(PDA)]与DNA作用后的荧光谱图,图6中可观察到Na[Cu(PMBP)(PDA)]随着配合物的浓度增加出现了明显的荧光猝灭现象,进一步证明了吡唑啉酮杂环配合物与CT-DNA的结合方式可能为插入模式[34-35].3 结论(1)本研究合成了铜的吡唑啉酮杂环配合物,并通过元素分析、IR、UV、XRD、XPS、TG-DTA、TEM等一系列的表征初步确定了配合物结构式可能为Na[Cu (PMBP)(PDA].(2)对配合物进行了抗菌活性测试,测试结果显示配合物表现为中等的抑菌活性,由于配体与Cu2+间的协同作用,配合物的抑菌活性要优于配体; Na[Cu(PMBP)(PDA]对S.a.的抑制效果相对E.c.比较好.(3)通过光谱法测试得到的结果证明了吡唑啉酮杂环配合物可能是以插入模式与DNA结合的.。

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图3配体L的荧光光谱
Fig.3 The fluorenseenee spectra of L
图4配合物的荧光光谱 FigA The fluorensccnce spectra of complex
参考文献: [1]徐光宪,袁承业.稀土的溶剂萃取[M].北京:科学出版社,1987. [2]游效增.分子材料一光电功能化合物[M].上海:上海科技出版社,2000.
摘要:以水杨酰肼和烟酸为原料,合成了一个不对称的含吡啶基的双酰肼配体L(L:异烟酰基水杨酰胼),并利用
该配体与HgCI:反应,得到了一个不对称的舍吡啶基的双酰肼的过渡金属配合物【Hg(L2)2Ch]·H20.晶体结构的研
究表明,该配合物属于正交晶系C222。空间群,是单核的手性分子,中心离子Hg(II)处于四配位的四面体环境中,配
NIA—Hg(I)一N(1)
106.7(5)
溶解.在冰浴条件下,将上述溶液缓慢滴
加到由水杨酰肼(5.02 g,33 mm01)、6 mL三乙胺和30 mL CHCl,的混和液中,滴加完毕后,继续搅拌2 h.有 大量的-孚Lt3色固体生成,抽滤,滤饼依次用少量的乙醚、水洗涤,乙醇重结晶得到纯品,干燥后称得5.82 g,产 率65%,熔点:228。229。C.IR(KBr,cm一1):3 421(m),3 281(m),l 626(s),l 476(m),l 306(m),749(m),元
1实验部分
1.1试剂与仪器
试剂:所有试剂全部是市售分析纯试剂,固体试剂没有进一步纯化,一部分液体试剂,如氯化亚砜经过
干燥处理后使用.
仪器:红外光谱在Nicolet IR-470型红外光谱仪上使用KBr压片在400~4 000 cm-一区域内进行测试.
紫外光谱仪为UnicoTMUV一2102PC型紫外可见分光光度计.熔点仪为XT4A型熔点仪.元素分析仪为
图3和图4分别是配体L和配合物的固体荧光光谱(激发波长均为360 nm).L的最大发射峰出现在 k,。=517 am处,配合物的最大发射峰出现在462 am处,与配体L相比,配合物的最大发射峰位置明显发生
了蓝移,且配合物的荧光强度也明显的增加.分析原因可能是由于配体与金属离子Hg(II)配位后,增强了 配体L的刚性,增加了配合物的共轭程度,表明这种荧光的发射机理町能是配体到配体的电荷转移.
素分析(%):理论值C 60.70,N 16.33,H 4.31;实测值C 60.76,N 15.29,H 4.29.配体L的合成路线如下.
小H一小照∞越H N\≯∥
N\—∥\—处、lT\“
异烟酸
异烟酰氯

1.3配合物([Hg(L2)20,3·H20)的合成 在室温下,将5 mL溶解有L(25.8 mg,O.1 mm01)的甲醇和乙腈的混合液(甲醇:乙腈=3:2),缓慢地滴加
吴本来(1967一),男,河南信阳人,副教授,博士.
万方数据
——14——
河南科学
第29卷第1期
1.2配体异烟酰基水杨酰肼(L)的合成 将25 mL的SOCl2缓慢的滴加到盛
有异烟酸(3.94 g,32 mmoD的100 mL的 圆底烧瓶中,电磁搅拌下加热回流至异烟
表2配合物的主要键长溘)和键角(。)
90
空『HJ群 晶体颜色
C222。 colorless
volu眦(盂3)
R1.wR2
2 617(3) R1=O.050 5,wR2=0.121 4
口瞳)
l 1.250(6)


b(A)
7.973(4)
G∞dn∞s—of--fit on F2 1.039
收稿日期:2010-11.03 基金项目:国家自然科学基金项目(20771094);河南农业大学博士科研基金项目(30700400) 作者简介:周映霞(1965一),女,河南驻马店人,副教授,博士 通信作者:张鸿云(1942一),男,河南周口人,教授,博导;
环以面对面的方式堆积,存在着弱的叮T…1T堆积作用,两平面之问的平均距离是3.679A.霄…1T作用在稳定 配合物结构的方面起着非常重要的作用.
图2配合物的三维堆积图
Fig.2 Stacking structural drawing of complex
2.2配体及配合物的旋光性 于室温下对配体和配合物进行了旋光性的测定.分别称取配体L和配合物各10 mg左右,将它们分别
第29卷第1期 2011年1月
文章编号:1004—3918(201 1)01-0013--04
河南科学
HENAN SCIENCE
V01.29 No.1 Jan.20ll
吡啶基双酰肼配, 范彩玲·, 张鸿云2, 吴本来2
(1.河南农业大学理学院,郑州450002; 2.郑州人学化学系,郑州450052)
[7] Liu H J,Hung Y H,Chou C C,et a1.Proton—controllable fluorescent switch based on interconversion of pelynuclear and dinuclear copper(II)complexes[J].Chem Commun,2007(5):495—497.
[6] Rose M J,Olmstead M M,Mascharak P K.Photo—sensitization via Dye Coordination:A New Strategy to Synthesize Metal Nitrosyls That Release NO under Visible Liisht啪.J Am Chem Soc,2007,129(17):5342—5343.
Tab.2 Hg(1)一CIlA Hg(1)一C1(1)
Selected bond distances(A)and angles(。)for complex
2.311(3)
CIIA—Hg(1)一NIA
94.7(3)
2.311(3)
CI(1)一Hg(1)一NIA 102.7“)
酸完全溶解,形成透明的浅黄色溶液,加
[43 Jain S L,Bhattacharyya P,Milton H L,et a1.New pyridine carboxamide ligands and their complexation to copper(Ⅱ).X—Fay crystal structures ofmono一,di,tri—and tetranuclear copper complexes[J].Dalton trans,2004(6):862-871.
表1配合物的晶体学参数

Tab.1 Crystallographic‘data and structural refinement for complex
分子式
C棚撕洲60,Hg c疆)
29.18(2)
分子量804.00
a(。)
90
温度(勋
291(2)
口(。)
90
晶系
Orthorhombie
’,(。)
万方数据
图1配合物中Hg(H)离子的配位环境
Fig.1 Coordination environment of Hg(II)in complex
2011年1月
周映霞等:毗啶基双酰肼配合物的合成、结构和性能研究
一15一
在配合物中,晶格水与配合物中的羰基氧原子和未配位的氮原子之间、苯环上的羟基与邻单元的羰基之 间以及相邻单元配位的部分氯原子之间,都存在着氢键,这些氢键构成一个复杂的氨键网络,把配合物分子 连接成三维网状结构的金属一有机超分子化合物(见图2).在这种超分子结构中,吡啶环和相邻的分子的苯
合物分子通过氢键和1T一1T堆积作用形成手性的单晶.另外,还对该配合物进行了荧光光谱及旋光性的分析讨论.
关键词:双酰肼;配合物;合成;晶体结构
中图分类号:Q 611.2
文献标识码:A
随着科技的发展,配位化学如今已经进入了一个新的蓬勃发展的时期,新型配合物的设计、合成及其应 用使配位化学各个领域逐渐发展成各有侧重的理论配位化学、生物无机化学、原子簇配位化学、超分子化学 等分支学科【l-21,因此,对配合物的研究越来越引起人们的兴趣.双酰肼类配体含有多个配位的原子,具有多 齿配位和桥联作用,此类配体与金属形成的配合物不仅结构新颖,而且性质独特,在电子发光器件,手性化 合物的拆分以及人工酶的合成方面有重要作用M,尤其是芳香类不对称双酰肼,具有较大的共轭体系,此类 配体与金属形成的配合物更表现出了优于配体的生物活性.本文合成的配体L是一种新颖的不对称双酰 肼配体,它的配合物性质也有较大的区别,配体本身具有一定的旋光性,但是当它们与金属离子Hg(II)作用 后形成的配合物的旋光性却消失了.从配体本身的骨架不难看出,此类配体具有一定的轴向手性,是构建 双股螺旋超分子结构的理想单元,在利用非手性配体构建手性配位聚合物方面具有重要研究意义18-91.
[5] Kesanli B,Lin W.Chiral porous coordination networks:rational design and applications in enantioselective processes[J].Coord Chem Rev,2003,246(1-2):305—326.
溶解到10 mL DMF中,分别装入比色管,然后测其比旋光度,结果配体的比旋光度a一5,而配合物的比旋光 度Ot都接近于0,可见,配体L在溶液中具有一定的旋光性(左旋),表明它的某个构型体在溶液中处于优势, 而配合物虽然其单晶具有手性,但是溶解以后却没有旋光性,表明结晶析出的配合物是外消旋混合物. 2.3配合物的荧光光谱分析
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