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2-丙基-4,5-咪唑二甲酸金属配合物的合成、表征及生物活性研究

颜建斌  
【摘要】: 本论文采用溶剂挥发法与水热合成法,以2-丙基-4,5-咪唑二甲酸作为有机配体与过渡金属反应,共合成得到了八个结构新颖的金属配合物。配合物[1] [Ca(C8H8N2O4)2(H2O)2]配合物[2] [Sr(C8H8N2O4)2(H2O)2]配合物[3] [Mn(C8H8N2O4)2(H2O)2]?4H2O配合物[4] [Cd(C8H8N2O4)2(H2O)2]?4H2O配合物[5] [Zn(C8H8N2O4)2(H2O)2]?4H2O配合物[6] [Mn (C8H8N2O4)2(H2O)2] ?2C3H7NO配合物[7] [Ni (C8H8N2O4)2(H2O)2] ?2C3H7NO配合物[8] [Cd(C8H8N2O4)2(H2O)2] ?2C3H7NO 通过单晶X-射线衍射仪对配合物的晶体结构进行了测定,并对配合物[1]、配合物[4]、配合物[6]进行了热稳定性分析,结果表明: (1)配合物[1]与配合物[2]同构,属于八配位十二面体的空间构型。配体中一个羧基氧原子、咪唑环双键氮原子与中心离子形成双齿螯合环,另一个羧基氧原子则与配体单齿配位;配合物[3]、[4]、[5]同构,六配位空间八面体构型。配体中一个羧基氧原子、咪唑环双键氮原子与中心离子形成双齿螯合环,另一个羧基并未参与配位,有两个游离水分子;配合物[6]、[7]、[8]同构,六配位空间八面体构型。配体中一个羧基氧原子、咪唑环双键氮原子与中心离子形成双齿螯合环,两分子DMF游离。 (2)通过配合物[1]、[4]、[7]的热稳定性分析发现,配合物[4]在32.5℃即开始分解,骨架结构在148.9℃是稳定的;配合物[7]在72.88℃时开始分解,配合物三维骨架结构在146.95℃开始分解。配合物[1]在152.4℃之前是稳定的。对比三者热稳定性:配合物[1]配合物[4]配合物[7]。 运用评价化学品毒性藻类测试的标准实验方法,选择扁藻(Platymonas subcordiformis)作为藻种,配合物[5]与配合物[6]及其同金属离子的金属盐为研究对象开展了藻毒理实验,发现当金属离子达到一定浓度时能够抑制扁藻生长,随着浓度不断增大,该抑制作用不断增强。通过金属盐和配合物的对比,Zn2+、Ni2+的最低致毒浓度为1.5 mg/L,96h半数有效浓度分别为11.19 mg/L、9.73 mg/L,配合物[5]与配合物[7]的最低致毒浓度为20 mg/L,96h半数有效浓度分别为61.38 mg/L、79.07mg/L。金属盐对扁藻的最低致毒浓度更低,抑制作用更强。 本论文选择菌种为大肠杆菌(E.coli),通过酶标仪在600nm处扫描测定吸光值,研究了配合物对大肠杆菌生长的抑制作用。 (1)配体2-丙基-4,5-咪唑二甲酸在浓度达到1250μg/mL时能够完全抑制大肠杆菌的生长; (2)在所测的六种金属盐中,CdCl2在浓度达到2500μg/mL时能够完全抑制大肠杆菌生长,CaCl2在浓度达到625μg/mL时对于大肠杆菌的生长表现出很明显的促进作用,随着浓度继续增加,大肠杆菌生长速度明显增大并迅速达到稳定期,Zn(CH3COO)2、Ni(NO3)2、SrCl2与Mn(CH3COO)2对于大肠杆菌的生长均均有一定的抑制作用; (3)本论文合成得到的八种金属配合物中,配合物[1]、[2]、[3]、[6]、[8]在浓度达到1250μg/mL时完全抑制大肠杆菌的生长,配合物[5]在浓度达到625μg/mL时完全抑制大肠杆菌的生长,配合物[4]、[7]在浓度达到312μg/mL时完全抑制大肠杆菌的生长; (4)对比配体、配合物与金属盐对大肠杆菌的抑制,配合物具有更好的抑制作用。配合物的抑制作用的加强跟配体与金属盐的配位结合有关,配位后二者均表现出对于大肠杆菌的抑制作用,比单个的配体及金属盐更强。


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