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新型金属配合物的合成、结构及与DNA相互作用研究

刘金亮  
【摘要】: 脱氧核糖核酸(DNA)是生物体中最重要的遗传物质,它在遗传信息的储存、复制及转录中都具有非常重要的作用,是基因表达的基础。为了进一步探索和认识DNA的结构和功能,揭示生命的奥秘,人们研究了大量的小分子特别是过渡金属配合物与DNA之间的作用。金属配合物与DNA之间相互作用的研究已被应用于研究新型的化学治疗药物、足迹试剂和在基因水平上的生物工艺学和药学。设计、合成结构新颖的具有良好生物活性的金属配合物是配位化学和药物化学领域最富有挑战性的课题之一。 本论文以设计、合成结构新颖的功能金属配合物为主线,选用N,N'-双取代草酰胺为主要构筑元件,辅以其它端基配体,通过调控金属离子的种类、配阴离子、溶剂、pH值等方法实现了配合物种类、结构和配位方式的多样性,并探讨了溶剂等合成条件对配合物制备、组成、配位方式和空间结构的影响,合成了多种过渡金属配合物,表征了其结构,并研究了这些配合物与鲱鱼精DNA的作用,分析了其作用机制。本论文主要包括以下四部分: 第一部分、分别对金属配合物与DNA相互作用的模式、研究方法、研究进展及草酰胺桥联配合物的合成、结构进行了综述。 第二部分、设计、合成了一个新型不对称草酰胺N-(2-羧基苯基)-N'-(2-羟乙基)草酰胺(H3obzh),用元素分析、红外光谱、1H NMR和质谱对其进行了结构表征。以H3obzh为模板,合成得到了单核镍配合物(1)Ni(H2obzh)2(en)2,采用X-射线单晶衍射、元素分析、光谱分析等方法对配合物的结构进行了表征。采用光谱法和黏度法研究了配体H3obzh、配合物Ni(H2obzh)2(en)2(1)与鲱鱼精DNA的相互作用。 第三部分、设计、合成了一个不含苯环结构的取代不对称草酰胺N-[3-(二甲氨基)丙基]-N'-(2-羟乙基)草酰胺(H2dpho),表征了其结构,并合成得到了两种金属桥联多核配合物的单晶结构:第一例反式草酰胺桥联三核配合物Cu3(dpho)2(MeCN)2(NCS)2(2)、一维波浪状铜聚合物[Cu3(dpho)2(N3)2]n·nTHF(3),采用X-单晶衍射、元素分析、光谱分析等方法对配合物的结构进行了表征。我们采用光谱法、电化学法和黏度法研究了配合物与鲱鱼精DNA的相互作用。 第四部分、设计、合成得到了三种单核金属配合物:单核铜配合物[Cu(deta)(phen)](pic)2(4)、单核铜配合物[Cu(dmen)2(H2O)2](ox) (5)和单核锌配合物[Zn(bpy)3](ClO4)2·H2O(6),表征了它们的结构,并采用光谱法和黏度法研究了它们与鲱鱼精DNA的相互作用。结果表明,配合物(5)与HS-DNA发生了静电作用,配合物(4)、(6)能以嵌插结合的方式与HS-DNA发生相互作用。


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