1、I摘要摘要近幾十年來，過渡金屬配合物藥物研究不斷取得突破性成就，其在抗菌、抗腫瘤和抗病毒等方面都具有一定優勢，具有很大的開發潛力和良好的應用前景。本文基于分子設計的思想，以二價的 Cu、Co、Mn 等為中心離子，均苯四甲酸、1，4-雙(咪唑-1-基)丁烷（bbi） 、對羥基苯甲酸等為配體，合成了 4 種新型過渡金屬配合物，并通過 X-射線單晶衍射、元素分析、IR 等對晶體結構進行了表征。配合物 1：經 X-射線單晶衍射，配合物 1 中存在兩個獨立的銅中心，兩個二價銅中心都是畸變的八面體構型。均苯四甲酸作為橋連配體分別通過羧基上的氧與相鄰的兩個Cu(1)中心配位，形成一維無限鏈狀結構Cu(C10

2、H2O8)(C3H4N2)2(H2O)2n。而 Cu(2)中心原子分別與四個咪唑及兩個水配位形成零維結構片段 Cu(C3N2H4)2(C2N3H3)2(H2O)2。配合物 2：經紅外、元素分析和熱重分析，利用特征峰可以推斷出該配合物既含有對羥基苯甲酸，又含有 bbi，所以可以確定配合物 2 是鈷的對羥基苯甲酸和 bbi 配合物。配合物 3：經紅外、元素分析，可以確定配合物 3 是鈷的對羥基苯甲酸和 bbi 配合物。配合物 4：經紅外分析以及配合物的外觀表征可以推斷配合物 2 是鈷的對羥基苯甲酸和 bbi 配合物。關鍵詞：關鍵詞：過渡金屬配合物；藥物活性；單晶；合成IIAbstract In r

3、ecent decades, transition metal complexes 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

4、, Co, Mn ions for the center, such as benzene tetracarboxylic acid, 1, 4 - double (imidazole - 1 -) butane (bbi), p-hydroxy benzoic acid as ligand, four new transition metal complexes were synthesized, and by X-ray single crystal diffraction, elemental analysis, IR, etc. To characterize the crystal

5、structure.Complexes 1: by X-ray single crystal diffraction, complexes 1 in two separate copper center, two bivalent copper center are distorted octahedral configurations. Benzene tetracarboxylic acid as bridging ligand separation through the carboxyl oxygen and adjacent Cu (1) the center coordinatio

6、n, 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.Complexes 2: by IR, element analysis and thermog

7、ravimetric analysis, characteristic peak can be used to deduce the complexes containing both p-hydroxy benzoic acid, and contains bbi, so you can determine cobalt complexes 2 is p-hydroxy benzoic acid and bbi complexes.Complexes 3: by IR, element analysis, can determine cobalt complexes 3 is p-hydro

8、xy benzoic acid and bbi complexes.Complexes 4: by IR analysis and characterization the appearance of the complexes can be concluded that cobalt complexes 4 is p-hydroxy benzoic acid and bbi complexes.Key words: transition metal complexes; Pharmacological activity; Single crystal; synthetic目目 錄錄摘 要.I

9、ABSTRACT.II1 緒論.11.1 過渡金屬配合物的概述.11.2 過渡金屬配合物的藥物活性.11.2.1 在抗癌方面.11.2.2 在抗炎抗菌方面.3 1.3 國內外研究現狀.31.3.1 用作抗癌藥物的過渡金屬配合物.31.3.2 用作抗菌藥物的過渡金屬配合物.4 1.3.3 用作抗炎藥物的過渡金屬配合物.4 1.4 本課題的研究內容及意義.4 1.4.1 研究目的.4 1.4.2 研究意義.5 1.4.3 研究內容.52 實驗方法.62.1 實驗試劑和儀器.62.1.1 儀器與設備.62.1.2 藥品與試劑.62.2 合成方法.72.2.1 配體 bbi 的合成.72.2.2 配合

10、物 1 的合成.72.2.3 配合物 2 的合成.72.2.4 配合物 3 的合成.82.2.5 配合物 4 的合成.93 結果與討論.103.1 配合物 1 的分析討論.103.1.1 單晶數據.103.1.2 配合物 1 晶體結構描述.133.2 配合物 2 的分析討論.15i3.2.1 合成方法討論.153.2.2 紅外光譜.16 3.2.3 元素分析.16 3.2.4 結構推斷.17 3.2.5 熱重分析.173.3 配合物 3 的分析討論.183.3.1 合成方法討論.183.3.2 紅外圖譜.18 3.3.3 元素分析.19 3.3.4 結構推斷.193.4 配合物 4 的分析討論

11、.193.4.1 合成方法討論.193.4.2 紅外光譜.193.4.3 結構推斷.203.4.4 外觀表征.204 結論.22參考文獻.23致謝.24吉林化工學院學士學位畢業論文01 1 緒論緒論1.1 過渡金屬配合物過渡金屬配合物概述概述過渡金屬配位聚合物通常是通過某種有機配體與過渡金屬的配位幾何選擇以及無限網絡的拓撲結構控制而形成的具有無限結構的化合物。過渡金屬配合物結構多樣、性質獨特，被廣泛用作抗腫瘤和抗菌藥，推動了無機藥物在醫學、藥學領域的發展，在醫藥領域有重要的作用1。配合物的類型有很多分類方法也有很多，例如：按中心原子可分為兩類單核配合物（只有一個中心原子的如 K2 CoCl4）

12、和多核配合物（中心原子數大于 1 如(H3N)4 Co(OH)(NH2) Co(H2NCH2CH2NH2)2Cl4） ；按成鍵類型可分五類：第一類是經典配合物金屬與有機基團形成配位鍵（如Al2 (CH3)6，第二類是簇狀配合物至少含有兩個金屬作為中心原子其中還有金屬-金屬鍵（如W6Cl12C16）,第三類含不飽和配位體的配合物金屬與配位體之間形成 -鍵或 - 反饋鍵（KPtCl2 (C2H4)）,第四類夾心配合物中心原子為金屬，配*位體為有機基團，金屬原子被夾在兩個平行的碳環體系中間（如二茂鐵） ，第五類為穴狀配合物配位體屬于巨環多齒的有機化合物，如具有雙環結構N(CH2CH2OCH2CH2O

13、CH2CH2)3N；但是在金屬配位聚合物的合成過程中，有機配體起著關鍵作用，配體種類的不同不僅直接影響到聚合物的合成而且涉及到聚合物的空間結構問題2。1.2 過渡金屬配合物的藥物活性過渡金屬配合物的藥物活性在醫藥上，隨著金屬離子與生物大分子的相互作用、新的金屬蛋白及金屬酶的分離并了解其功能、以及從分子和細胞水平上探索金屬離子抗病毒和抗癌的機理等更深層次地被人們所認識，金屬配合物也正在獲得越來越廣泛的應用3。1.2.1 在抗癌方面在抗癌方面癌癥是危害人類健康的一大頑癥。根據世界衛生組織曾披露的癌癥發展趨勢表明, 預計 2021 年發達國家癌癥死亡人數將為 300 萬人, 發展中國家為 600 萬

14、人, 全年預計死亡人數達 900 萬人。專家預計癌癥將成為人類的第一殺手?；熓侵委煱┌Y的重要手段, 但是其毒副作用較大, 于是尋求高效、低毒的抗癌藥物一直是人們孜孜以求、不懈努力的奮斗目標。1.鉑配合物 吉林化工學院學士學位畢業論文1自 1965 年美國 Rosenberg 偶然發現順鉑具有抗癌活性以來, 金屬配合物的藥用性引起了人們的廣泛關注, 開辟了金屬配合物抗癌藥物研究的新領域4。隨著人們對金屬配合物的藥理作用認識的進一步深入, 新的高效、低毒、具有抗癌活性的金屬配合物不斷被合成出來。其中包括某些新型鉑配合物、有機錫配合物、有機鍺配合物、茂鈦衍生物、稀土配合物、多酸化合物等。鉑族金屬包

15、括鉑、鈀、銠、銥、鋨、釕六種元素。它們具有一些獨特的和卓越的理化性質, 一直在高新技術方面發揮著重要的作用, 被喻為現代工業的維生素。第一代鉑族抗癌藥物順鉑(Cisp lat in) 于 1978 年上市。第二代鉑族抗癌藥物卡鉑(Carboplatin) 于1986 年上市。第三代鉑族抗癌藥物奧沙利鉑(Oxaliplatin) 于 1996 年在法國上市。隨著人們對鉑類藥物的抗癌作用機制的進一步研究和了解, 鉑族金屬藥物成為當前最為活躍的抗癌藥物研究和開發領域之一。(1)第一代鉑類抗癌藥順鉑(Cisplatin）順鉑為順式-二氯二氨合鉑(II) 的俗稱?？s寫為 DDP,分子式是 cis-Pt(

16、NH3)2Cl2 ,為黃色粉末狀晶體,無嗅,其抗癌作用是美國生理學家 Rosenberg B 于 1965 年偶然發現的。順鉑為平面四邊形結構的配合物。其抗癌作用機制和傳統的有機藥物有所不同。通過大量的實驗研究, 人們初步認為其機理大致為: 跨膜運轉, 水合離解, 靶向遷移和作用于DNA。(2) 第二代鉑類抗癌藥卡鉑(Caboplatin)順鉑雖然已經應用于臨床, 有較好的療效, 但由于它水溶性小, 使腫瘤細胞產生獲得性耐藥性, 有很強的毒副作用, 包括腎毒性、耳毒性、神經毒性及腸道毒性, 易造成病人的腎毒、惡心、厭食和神經障礙等問題。為了減少它的毒性, 人們嘗試對它作結構上的修飾?？ㄣK便是其

17、中之一?？ㄣK化學名為 1, 1-環丁二羧酸二氨合鉑(II) ?？s寫為CBDCA,結構式中引入了親水性的 1, 1-環丁二羧酸作為配體, 因此腎毒性和引發的惡心嘔吐均低于順鉑, 其作用機理與順鉑相同, 雖然其化學穩定性好, 毒性小, 但是它與順鉑有交叉耐藥性。(3)第三代鉑類抗癌藥 奧沙利鉑 奧沙利鉑的化學名為(1R , 2R ) -1, 2-二氨環己烷草酸根合鉑。分子式 C8H14N2O4Pt 作為第一個上市的二氨基環己烷，作為載鉑配體的一類鉑配合物, 它不僅改善了順鉑及卡鉑的毒副作用, 而且擴大了它們的活性譜, 對許多耐順鉑或卡鉑的細胞株或瘤株具有活性。該藥是對結、直腸轉移癌, 尤其是對結、

18、直腸癌有較好的療效的第一個鉑類藥物。研究證明, 奧沙利鉑的主要靶分子亦為 DNA , 也是與 DNA 形成加合物。2.釕配合物由于釕配合物的低毒性而且易于被腫瘤組織吸收，釕配合物將成為最有前途的抗癌藥物之一。目前合成的主要是單核配合物，包括氨（亞胺類） 、多吡啶類、乙二胺四乙酸吉林化工學院學士學位畢業論文2類和二甲亞砜類等四類，此外，具有抗癌活性的釕（IV）配合物也被合成，實驗表明在生物體內釕（IV）配合物易被還原為釕（III）配合物而產生抗癌作用5-10。1.2.2 在抗炎抗菌方面在抗炎抗菌方面臨床應用和正在研究中的抗炎癥過渡金屬配合物主要是含銅、金等的配合物，研究過的銅配合物主要有無機銅鹽

19、、銅氨基酸配合物、乙酸銅、銅的水楊酸類配合物， 如 3 ,5 一一二異基水楊酸銅對治療關節炎是十分有效的。另外也證明,抗炎活性藥物如糖皮質激素和非街類抗炎藥，它們的銅配合物的活性較之單獨配體的更強些。理想的抗菌劑，應具有即效、廣譜、長效、穩定及安全的抗菌效果。研究表明過渡金屬配合物還能顯示出明顯的抗菌和抗病毒活性，如 8 一輕基唆琳只有在合適的過渡金屬離子如Fe2+、Fe3+、Cu2+等參與下才具有抗菌作用。過渡金屬席夫堿配合物具有殺菌活性，且配合物的穩定性越大，其殺菌活性越大這可能是因為它容易與蛋白質的成分形成穩定的配合物，使蛋白質或酶變性，致使細菌死亡這個規律與 P.Ltlmnle 等人提

20、出的這些金屬配合物穩定性與其抗癌活性之間關系的結論相類似11-14。 綜上所述， 過渡金屬配合物藥物在疾病的治療方面正發揮著巨大作用，而且越來越引起人們的重視，相信在今后一個時期內過渡金屬配合物藥物合成及其作用機理的研究必將登上一個新臺階。 1.3 國內外研究現狀國內外研究現狀近幾十年來，過渡金屬配合物藥物研究不斷取得突破性成就，其在抗癌、抗菌和抗炎等方面都具有一定優勢，具有很大的開發潛力和良好的應用前景。1.3.1 用做抗癌藥物的過渡金屬配合物用做抗癌藥物的過渡金屬配合物1969 年美國科學家 Rosenberg 首次報道順式一二氯二氨合鉑（） 具有抗癌活性1。卡鉑1，1- 環丁二羧酸二氨合

21、鉑 9（）（或稱碳鉑），由美國 Squibb- BristolMyer、英國癌癥研究所和 JohnsonMatthey 公司合作開發出來的第二代鉑族抗癌藥物?？ㄣK主要應用在治療晚期頭頸部癌、小細胞肺癌等方面。隨后，奧沙利鉑（Oxaliplatin）反式- 1- 1,2- 二胺基環已烷草酸合鉑，作為第一個上市的二氨基環己烷（dach）作為載鉑配體的一類鉑配合物，它不僅改善了順鉑及卡鉑的毒副作用，而且擴大了它們的活性譜，對許多耐順鉑或卡鉑的細胞株或瘤株具有活性。該藥是對結、直腸轉移癌，尤其是對耐 52FU 的結、直腸癌有較好療效的第一個鉑類藥物。1979 年，Kopf 發現二氯二茂鈦（）具有抗腫瘤

22、活性，現已進入期臨床試驗6。1982 年 Keppler 首先發現二乙氧基雙（1- 苯基- 1,3-丁二酮）合鈦（）吉林化工學院學士學位畢業論文3（Budotitane）具有抗癌活性，于 1986 年在德國進入期結腸癌的臨床試驗，現已完成期臨床研究7。1984 年 Gill 合成了對 S- 180 具有抗癌活性的鈀配合物6。1987 年 Keppler 合成了 ICR 釕類抗癌配合物，在體內的抗腫瘤試驗取得了令人驚喜的結果。1988 年以來，Yamase 等對（NH3Pri)6 Mo7O243H2O（PM28）的抗腫瘤作用進行的深入研究發現，PM2 對多種腫瘤有良好的抑制作用，尤其是對 Met

23、h2A、MM246，其抑制率達到 80%以上9。2021 年 Alessio 合成 NAMFA，它是第 1 個進入臨床的釕配合物52021 年在阿姆斯特丹的癌學會進入期臨床試驗，后又進入期臨床實驗8。2021 年張金超15，龔玉秋，鄭小明，崔景榮，楊夢蘇等人首次合成兩種二水羧酸根合鉑類配合物。兩種配合物在 10M 濃度下對人膀胱癌細胞 EJ 的增殖抑制率分別為 25.77%和28.27%。1.3.2 用作抗菌藥物的過渡金屬配合物用作抗菌藥物的過渡金屬配合物 2021 年黃在銀16，吳健，屈松生等用微量熱法測定了大腸桿菌其在 Co3+-SG 配合物作用下的熱譜曲線，發現可用 t、tr、tg 和

24、Q0 定量表征在不同溫度下大腸桿菌的生長代謝和藥物的抗菌活性。 2021 年傅文紅等新合成了 1 種鈷一氟康唑配合物Co(HFIu)2Cl2C2H5OHn，結果，對絲狀真菌的抗菌效果明顯優于配體氟康唑，對酵母菌的體外抗真菌活性與配體相當17。2021 年楊樹平，韓立軍，潘燕合等成了 N，N-雙( 4-氯芐基)-1，2-丙二胺銅(II)配合物CuCl( C17 H20 Cl2 N2 ) 2 ( NH4 )Cl2，抗菌實驗結果顯示，配合物對大腸桿菌、枯草桿菌和金色葡萄球菌均表現出良好的抑菌作用18。1.3.3 用作抗炎藥物的過渡金屬配合物用作抗炎藥物的過渡金屬配合物1890 年 Koch 觀察到金

25、氰化物能抑制結村桿菌生長, 這標志著系統的金藥理學和企圖設計金藥物開端。醫學上使用最多的金配合物是硫醇配合物。銅配合物主要有無機銅鹽、銅氨基酸配合物、乙酸銅、銅的水楊酸類配合物, 如 3 ,5 一二異基水楊酸銅( 皿)對治療關節炎是十分有效的19。近期, 又報道了雜多酸鹽如NaSb9W21O3618和KAs4W40O14027等具有抗愛滋病毒的活性，目前正在研究中20。吉林化工學院學士學位畢業論文41.4 本課題的研究內容本課題的研究內容及意義及意義1.4.1 研究目的研究目的過渡金屬配位聚合物通常是通過某種有機配體與過渡金屬的配位幾何選擇以及無限網絡的拓撲結構控制而形成的具有無限結構的化合物

26、。過渡金屬配合物結構多樣、性質獨特，被廣泛用作抗腫瘤和抗菌藥，推動了無機藥物在醫學、藥學領域的發展，在醫藥領域有重要的作用。1.4.2 研究意義研究意義 近幾十年來，過渡金屬配合物藥物研究不斷取得突破性成就，其在抗菌、抗腫瘤和抗病毒等方面都具有一定優勢，具有很大的開發潛力和良好的應用前景。某些過渡金屬配合物具有很高的抗癌活性，如鉑和鉑系配合物。不但鉑的配合物具有抗癌活性, 而且鉑系金屬如釘、鍺、把的配合物也具有抑制細胞生長的活性如雙核鍺的羧酸鹽如丙酸銠和丁酸鍺銠，釘的配合物。 臨床應用和正在研究中的抗炎癥過渡金屬配合物主要是含銅、金等的配合物，另外也證明,抗炎活性藥物如糖皮質激素和非街類抗炎藥

27、，它們的銅配合物的活性較之單獨配體的更強些。過渡金屬配合物還能顯示出明顯的抗菌和抗病毒活性。過渡金屬配合物藥物在疾病的治療方面正發揮著巨大作用，而且越來越引起人們的重視，相信在今后一個時期內過渡金屬配合物藥物合成及其作用機理的研究必將登上一個新臺階。 1.4.3 研究內容研究內容1.依據分子設計思想，將目前臨床應用的藥物分子或者藥物中間體，如嗎啉、三氮唑、咪唑、苯并咪唑類衍生物與過渡金屬離子進行組裝，可望獲得具有藥理活性的新型金屬配合物單晶。2.合成 1-2 種新化合物，進行 X-射線單晶結構測試，獲得單晶結構衍射數據，用SHELEX 程序解析單晶結構；對晶體結構進行充分研究，利用軟件繪制晶體

28、結構圖，對晶體結構進行詳細描述。3.對化合物的性質進行研究，如譜學性質、熒光性質、熱性質等。 吉林化工學院學士學位畢業論文52 實驗方法實驗方法2.1 實驗試劑和儀器實驗試劑和儀器2.1.1 儀器與設備儀器與設備表 1 實驗儀器與設備一覽表種類型號生產廠家電子分析天平FA2021 N上海精密科學顯微鏡N7B-3A寧波永新光學股份酸度計PHS-25CW上海般特儀器精密鼓風干燥箱BPG-9070A上海-恒科科技紅外光譜儀AlpHa Centaurt FT/IR元素分析儀Perkin-Elmer 2400CHN2.1.2 藥品與試劑藥品與試劑表 2 實驗原料一覽表名稱純度生產廠家乙酸鈷分析純中國沈陽

29、市新西試劑廠丙二酸分析純天津市光復精細化工研究所咪唑分析純天津市瑞金特化學品氯化鈷分析純天津市永大化學試劑乙酸錳分析純天津市永大化學試劑反丁烯二酸化學純國藥集團化學試劑氯化鉀分析純天津市化學試劑公司分公司乙醇分析純天津市永大化學試劑1.4-二氯丁烷分析純薩恩化學技術（上海）Cu(CH3COO)2H2O 分析純國藥集團化學試劑乙酸銅分析純天津市化學試劑三廠吉林化工學院學士學位畢業論文6對羥基苯甲酸化學純國藥集團化學試劑2.2 合成方法合成方法2.2.1 配體配體 bbi 的合成的合成稱取咪唑（3.4 g，50 m mol） 、Na OH(2.0 g，50 m mol) 加入 10 ml DMSO

30、,在 60下反應 1 h，然后加入 1,4-二氯丁烷(2.54 g，20 m mol) 在 60 o C 下反應 2 h。冷卻至室溫，倒入 200 ml 冷水中，靜置 24 h 后得到白色晶體，過濾干燥稱量21。2.2.2 配合物配合物 1 的合成的合成將 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，攪拌，然后加入 20mL 帶有聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，在 120oC 下加熱反應 100 個小時之后，緩慢降至室溫，在釜壁和釜底得到紅色晶體。經過洗滌、挑選、干燥。2.2

31、.3 配合物配合物 2 的合成的合成稱取乙酸鈷（0.18 g，0.72m mol） 、bbi (0.18 g，1.03 m mol) 、對羥基苯甲酸（0.12g，0.87m mol)、氯化鉀（0.21g，2.82m mol）置于水熱合成反應玻璃瓶內，加入12ml 水溶解；也可先將非變量藥品同時稱取并溶解，再用注射器分別取 3ml 置于水熱合成反應玻璃瓶內，變量藥品直接稱取并置于水熱合成反應玻璃瓶內，再加入 3ml 蒸餾水，使水熱合成反應玻璃瓶內的容量為 12ml。之后將水熱合成反應玻璃瓶放于烘箱中并設置烘箱程序。使烘箱升溫時間/速率為 1h 內從 25升至 100，并在該溫度下恒溫反應46h，

32、之后烘箱降溫時間/速率為 3h 內從 100降至 25。至此，烘箱反應程序結束。將水熱合成反應玻璃瓶置于烘箱中，冷卻靜置 24h 后取出，會有大量深紫色晶體產生。表 3 配合物 2 的合成（以 pH 為變量）編號乙酸鈷(g)對羥基苯甲酸（g）bbi（g）氯化鉀(g)PH實驗結果80.216.02深紫色晶體80.215.55深紫色晶體80.215.05深紫色晶體80.214.66無晶體80.214.06無晶體吉林化工學院學士學位畢業論文780.213.5

33、7無晶體表 4 配合物 2 的合成（以配料比為變量）編號乙酸鈷(g)對羥基苯甲酸（g）bbi（g）氯化鉀(g)實驗結果80.18深紫色晶體80.21深紫色晶體80.24深紫色晶體80.27深紫色球狀物質80.30深紫色球狀物質 了，2.2.4 配合物配合物 3 的合成的合成a 稱取對羥基苯甲酸（0.09g，0.65m mol） 、bbi (0.07 g，0.40m mol) 加入 10 ml95%乙醇，10 ml 水；b 稱取乙酸錳(0.10g，0.041mmol)，加入 3

34、0 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 溶液充分攪拌，滴加完之后稱?。?.10 g、1.34 m mol）氯化鉀固體加入到反應液中用磁力攪拌器充分攪拌，溫度設為 45，實際溫度為 51，加熱攪拌回流反應半小時，反應后溶液呈無色透明狀，放于桌面靜置，數天后有淡黃色晶體生成。表 5 配合物 3 的合成編號對羥基苯甲酸(g)bbi(g)乙酸錳(g)氯化鉀(g)實驗結果10.110.070.100.10淡黃色晶體20.100.070.100.10淡黃色晶體30.090.070.100.10淡黃色晶體4 Ja1230.080.0

35、70.100.10淡黃色晶體5j 積dfdg0.070.070.100.10無晶體吉林化工學院學士學位畢業論文82.2.5 配合物配合物 4 的合成的合成 稱取乙酸鈷（0.06g，0.24m mol）于 A 燒杯中用 10ml 蒸餾水溶解，反丁烯二酸（0.04g，0.35m mol） 、bbi（0.06g，0.34m mol）于 B 燒杯中用 20ml 蒸餾水溶解，氯化鉀（0.09g，1.21m mol）于 C 燒杯中用 10ml 蒸餾水溶解。將 A 燒杯放于恒溫磁力攪拌器上，設溫度為 50，實際溫度為 86，加熱一分鐘。用注射器取 B 燒杯中溶液 10ml 滴加入A 燒杯中，待滴加結束后將

36、C 燒杯中溶液一并加入到 A 燒杯中。在 86下加熱回流反應30min。溶液呈粉色透明狀；也可呈現渾濁狀態，若呈渾濁狀應將溶液過濾后至于燒杯中。將燒杯作好記錄并放于桌面，數天后可見有粉色晶體生成。表 6 配合物 4 的合成編號反丁烯二酸(g)bbi(g)乙酸鈷(g)氯化鉀(g)實驗結果10.040.060.040.09淡黃色晶體20.040.060.050.09淡黃色晶體30.040.060.060.09淡黃色晶體4 Ja1230.040.060.070.09淡黃色晶體50.040.060.080.09 無晶體吉林化工學院學士學位畢業論文93 結果與討論結果與討論3.1 配合物配合物1的的分析

37、討論分析討論3.1.1 單晶單晶數據數據將大小為 0.3200.2400.209 mm3的單晶利用凡士林裝在內徑合適的玻璃管內。數據用理學 R-AXIS RAPID IP 衍射儀進行收集，采用 Mo-K ( = 0.71073 )，室溫 293 K， 范圍 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.吉林化工學院學士學位畢業論文10表 8 化合物 1 的鍵長()和

38、鍵角()（部分）鍵長鍵角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(

39、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)C1

40、3O11.274(3)N1C1Cu2125.3(2)C14O41.253(4)C7N5Cu1128.2(2)對稱代碼 (i) -x, -y, -z; (ii) 0.5-x, 0.5+y, 0.5-z; (iii) 0.5-x, -0.5+y, 0.5-z; (iv) -1-x, -y, -z; (v) -x, -y, 1-z.吉林化工學院學士學位畢業論文11表9 化合物1的部分原子坐標和同向位移參數xyzU(eq)Cu10.00000.50000.5000Cu20.50000.50000.0000C10.8214(4)0.7276(4)0.1196(4)H10.84590.67670.0377

41、 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 0.01880.057C9-0.07

42、45(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)O10.2021

43、(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)吉林化工學院學士學位畢業論文123.1.2 配合物配合物 1 晶體結構描述晶體結構描述利用水熱技術成功合成了配位聚合物：Cu(C10H2O8)(C3H4N2)2(H2O)2Cu (C3H4N2)

44、4(H2O)22H2O n。晶體結構通過 X-射線單晶衍射分析測定。如圖 1 所示，化合物 1 中存在兩個獨立的銅中心，兩個二價銅中心都是畸變的八面體構型。Cu(1)分別與來自不同1, 2, 4, 5-均苯四甲酸的兩個 O, 來自不同咪唑的兩個 N 以及兩個水配位。CuN 鍵長為2.072(3) ，CuO 鍵長為 2.089(2)2.133(2) 。Cu(2)與來自不同咪唑的四個 N 以及兩個水配位，CuN 鍵長為 2.084(3) 2.088(3) ，CuO 鍵長為 2.110(2) 。圖 1 中心原子的配位環境（球棍圖） 如圖 2 所示：配合物 1 中，均苯四甲酸作為橋連配體分別通過羧基上

45、的氧與相鄰的兩個 Cu(1)中心配位，形成一維無限鏈狀結構Cu(C10H2O8)(C3H4N2)2(H2O)2n。而 Cu(2)中心原子分別與四個咪唑及兩個水配位形成零維結構片 Cu(C3N2H4)2(C2N3H3)2(H2O)2。吉林化工學院學士學位畢業論文13圖 2 配合物 1 中銅原子的空間結構 如圖 3 所示：配合物 1 中，與 Cu(2)相連的游離水分子中的氧與配位水之間形成了廣泛的氫鍵：O(1W)O(4W)之間的距離為 2.795，兩個游離水中的氧之間的距離 O(3W)O(4W)為 2.795，游離水中的氧與均苯四甲酸羰基上的氧形成氫鍵 O(2W)O2 他們之間的距離為 2.596

46、，O(1W)O3 之間的距離為 2.735吉林化工學院學士學位畢業論文14圖 3 配合物中的氫鍵(虛線）圖 4 配合物 1 的多面體球棍圖（b 面圖）3.23.2 配合物配合物 2 2 的的分析討論分析討論3.2.1 合成方法討論合成方法討論配合物 2 在合成過程中所用的原料為乙酸鈷、bbi、對羥基苯甲酸、氯化鉀，分別加入 0.18g、0.18g、0.12g、0.21g 于水熱合成反應玻璃瓶內。設置烘箱程序。若反應溫度過吉林化工學院學士學位畢業論文15低則不長晶體，若反應液的濃度過高則晶型不好，長為晶簇。加入氯化鉀則析晶速度加快，但當加入的氯化鉀過量時，則不長晶體，長為晶球。若反應溫度持續在

47、100沒有降溫過程，則無晶體生成。調節反應液的 pH，當 pH 大于 6.5 或小于 4.7 時均無晶體產生。pH 為 5.5 左右時長出的晶體質量較好。3.2.2 紅外紅外光譜光譜4000300020001000020406080100120%TransmittanceWavenumbers(cm-1) B圖 5 配合物 2 的紅外圖譜由圖 5 可見，在 1143.1cm-11610.6cm-1處出現 C=N、CN、CC 吸收譜帶，這是有機配體 bbi 的特征峰。在 3460.0cm-1處有 O-H 吸收峰，在 1535.01610.6cm-1處有明顯吸收峰，而苯環骨架的吸收波長是在 165

48、01430cm-1內，在 654.7cm-1和 783.2cm-1處有兩個吸收峰，該峰在芳烴外彎曲振動（=C-H）910665cm-1范圍內。3.2.3 元素分析元素分析檢測項目C%H%N%QWYT（Co）54.884.58511.09吉林化工學院學士學位畢業論文160100200300400500600700800900020406080100weight (%)Temperature ( ) B3.2.4 結構推斷結構推斷合成時使用的是對羥基苯甲酸和 bbi 兩種配體，綜合以上紅外分析，該配合物在3460.0cm-1處有 O-H 吸收峰，1535.01610 .6cm-1有苯環骨架的吸收峰

49、，654.7cm-1和783.2cm-1有芳烴外彎曲振動吸收峰，在 1143.1cm-11610.6cm-1處出現 C=N、CN、CC 吸收譜帶。該配合物有有機物峰，也有無機物峰。通過特征峰的分析可以推斷該配合物即含有對羥基苯甲酸，又含有 bbi。又由于該配合物為深紫色晶體，所以可以確定配合物2 是鈷的對羥基苯甲酸和 bbi 配合物。3.2.5 熱重分析熱重分析圖 6 配合物 2 的熱重分析圖譜如圖6所示，配合物2的熱重曲線共有2步失重：第一步失重從243.6266.2，失重量為27.46%，為結合水的失重，但由于第一步的失重率很大，推測可能也含有某種配體的失重；第二步為配體的失重，失重溫度從

50、350.2489.1，為配體的失重驟降，第二步失重率為37.18%，總失重量為64.4%,當溫度達到566.7時，配合物骨架開始坍塌。吉林化工學院學士學位畢業論文173.33.3 配合物配合物 3 3 的的分析討論分析討論3.3.1 合成方法討論合成方法討論配合物 3 在合成過程中所用的原料為乙酸錳、bbi、對羥基苯甲酸、氯化鉀、乙醇，加入量分別為 0.10g、0.07g、0.09g、0.10g、10m。在加入時應注意加入的順序，且加入的速度一定要適中，否則溶液容易變為沉淀。乙醇也可不加，但藥品的溶解時間會變長。反應過程中要注意控制反應的溫度，不宜過高也不宜過低以 55左右為宜。該反應的 pH

51、在原溶液 pH 的基礎上1 為宜。3.3.2 紅外光譜紅外光譜40003000200010000020406080100%TransmittanceWavenumbers(cm-1) B圖 7 配合物 3 紅外分析圖譜由圖 7 可見，在 1599.9cm-1處有明顯羰基吸收峰，苯環骨架的吸收波長是在16501430cm-1內，在 634.0cm-1和 852.3cm-1處有兩個明顯的吸收峰，該峰在芳氫外彎曲振動（=C-H）910665cm-1范圍內，在 3424.9cm-1處有明顯的 O-H 吸收峰。在 1273.2cm-11635.2cm-1處出現 C=N、CN、CC 吸收譜帶，這是有機配體

52、 bbi 的特征峰。吉林化工學院學士學位畢業論文183.3.3 元素分析元素分析檢測項目C%H%N%O%QWYT（Mn）53.176.19110.7331.6653.3.4 結構推斷結構推斷合成時使用的是對羥基苯甲酸和 bbi 兩種配體，綜合以上紅外分析，該配合物在3424.9cm-1處有 O-H 吸收峰，1599.9 cm-1有 C=O 吸收峰，在 634.0cm-1和 852.3cm-1處有芳烴外彎曲振動吸收峰，在 1273.2cm-11635.2cm-1處出現 C=N、CN、CC 吸收譜帶。通過特征峰的分析可以推斷該配合物即含有對羥基苯甲酸又含有 bbi。所以可以確定配合物 2 是錳的對

53、羥基苯甲酸和 bbi 配合物。3.43.4 配合物配合物 4 4 的的分析討論分析討論3.4.1 合成方法討論合成方法討論配合物 4 在合成過程中所用的原料為乙酸鈷、bbi、反丁烯二酸、氯化鉀，加入量分別為 0.06g、0.06g、0.04g、0.09g。在加入時加入的速度一定要適中，否則溶液容易變為沉淀。若變為沉淀，則過濾后放于桌面靜置析晶。若過濾后的溶液呈無色，則說明溶液中的金屬鈷已反應完全，該溶液靜置則不會析晶。反應過程中要注意控制反應的溫度，以 85左右為宜。3.4.2 紅外光譜紅外光譜吉林化工學院學士學位畢業論文194000350030002500200015001000500002

54、0406080100%TransmittanceWavenumber(cm-1) B圖 8 配合物 4 紅外分析圖譜 由圖8可見，在3459.3cm-1處有明顯的 O-H 吸收峰。在1634.7cm-1處有明顯的 C=O 吸收峰。在1384.3cm-1有明顯的 C-H吸收峰，而在1273.2cm-11635.2cm-1區間內出現C=N、CN、CC 吸收譜帶，這是有機配體 bbi 的特征峰。3.4.3 結構推斷結構推斷配合物 4 合成時使用的是反丁烯二酸和 bbi 兩種配體，綜合以上紅外分析，該配合物在 3459.3cm-1處有 O-H 吸收峰，在 1634.7cm-1 處有明顯的 C=O 吸收

55、峰。在 1384.3cm-1有明顯的 C-H吸收峰，在 1273.2cm-11635.2cm-1處出現 C=N、CN、CC 吸收譜帶。通過特征峰的分析可以推斷該配合物即含有反丁烯二酸，又含有 bbi。所以可以確定配合物4 是鈷的反丁烯二酸和 bbi 配合物。3.4.4 外觀表征外觀表征吉林化工學院學士學位畢業論文20圖 9 配合物 4 外觀圖由外觀圖可看到配合物4呈深粉紅色，晶體多為長方形，但不夠通透。由于晶型不好，對配合物4僅僅進行了紅外檢測。通過對紅外譜圖的分析可知配合物4是鈷、反丁烯二酸和bbi的配合物。由外觀圖晶體的顏色也可進一步說明該配合物為鈷的配合物。吉林化工學院學士學位畢業論文2

56、14 結論結論本論文利用均苯四甲酸、咪唑、1，4-雙(咪唑-1-基)丁烷（bbi） 、對羥基苯甲酸、反丁烯二酸等為配體，與過渡金屬銅、鈷、錳在常溫和水熱條件下共合成了 4 種晶體，并對它們進行了單晶衍射和結構表征分析。配合物 1：Cu(C10H2O8)(C3H4N2)2(H2O)2Cu(C3H4N2)4(H2O)2 2H2O n晶體結構通過 X-射線單晶衍射分析測定。配合物 1 中存在兩個獨立的銅中心，兩個二價銅中心都是畸變的八面體構型。均苯四甲酸作為橋連配體分別通過羧基上的氧與相鄰的兩個 Cu(1)中心配位，形成一維無限鏈狀結構Cu(C10H2O8)(C3H4N2)2(H2O)2n。而 Cu

57、(2)中心原子分別與四個咪唑及兩個水配位形成零維結構片段 Cu(C3N2H4)2(C2N3H3)2(H2O)2。配合物 2：利用水熱法合成，經過紅外譜圖分析、元素分析、熱重分析可以推斷出該配合物為鈷的對羥基苯甲酸和 bbi 配合物。在合成過程中，要注意反應物的加入量，若濃度太低則不出晶體，濃度太高則晶型不好。另外還要嚴格控制反應的溫度，尤其是降溫析晶過程。在反應中可加入一定量的氯化鉀，這樣可加快析晶速度。配合物 3：利用常規方法合成，經過紅外譜圖測試和元素分析可知在 3424.9cm-1、1599.9cm-1、852.3cm-1、634.0cm-1處有明顯的吸收峰該峰值都是對羥基苯甲酸的特征吸

58、收峰，并且在 1273.2cm-11635.2cm-1處出現 C=N、CN、CC 吸收譜帶，這是有機配體 bbi 的特征峰。所以配合物 3 是對羥基苯甲酸、bbi 和錳的配合物。配合物 4：通過常規方法合成，在合成過程中要注意各藥品的加入順序和加入速度，加入速度過快則過渡金屬離子容易沉淀。又通過紅外譜圖分析和配合物的外觀表征可以推配合物 4 是鈷的反丁烯二酸和 bbi 配合物。吉林化工學院學士學位畢業論文22參考文獻參考文獻1 陳淑英.具有生物活性的金屬配合物的研究J.化學學報.1989,64(21): 1981-19922 王葁等.生物無機化學,北京:清華大學出版社,1988,47(19):

59、 1921-19323 李慧芳,張鵬,賈衛國,范大民,王君.金屬配合物相關藥物的研究進展J.遼寧大學學報.2021,12.4 LIU X, ZHAOJ, FENGCG. ” Studies on the synthesis of polyoxometalates containing sulfanilamide and their inhibition to prostate cancer cell PC-3M” . Acta Chim Sin(化學學報). J. 2021 , 64(19): 1988-19925 柴曉華等.金屬藥物研究新進展J.化學試劑,2021,30(2):99- 104

60、.6 趙承強.金屬抗癌配合物研究現狀及展望J.2021,06(17):1003- 26737 劉杰,計亮年,梅文杰.金屬釕配合物的抗腫瘤活性及其作用機理J.化學進展，2021 ,16(6): 69-73.8 黃在銀,吳健,屈松生.金屬配合物的藥學作用J.湘潭大學自然科學學報. 2021 , 26(4):56-59.9 張金超,龔玉秋,鄭小明.二水羧酸根合鉑()混配配合物的合成及其抗腫瘤活性的研究J.浙江大學學報（理學版).2021 ,2(32):106-108.10 高峰.配位化合物及其在醫學藥學方面的應用研究J.徐州醫學院化學教研室. 2021 ,04(37):1000-206511 陳清主