李 艷,李 耿,陸蘭青
(湖北科技學院 核技術(shù)與化學生物學院,湖北 咸寧 437100)
Schiff堿配合物在生物制藥、催化、材料等多個方面的應(yīng)用,吸引著越來越多的研究者對該領(lǐng)域進行研究[1-4]。
水楊醛具有止痛、消炎、抗菌等功效,主要應(yīng)用在分析試劑、香料、燃料、食品添加劑及有機合成中間體幾個方面。經(jīng)過研究證明水楊醛與某些伯胺類物質(zhì)所合成的Schiff堿配合物,具有抗癌的特殊活性[5-7]。
嘧啶類化合物具有抗真菌,促進植物生長作用,并可作為殺蟲劑、除草劑、殺菌劑和醫(yī)藥中間體而受到關(guān)注,在與金屬離子形成配合物后,不僅能延長原藥的活性,還能降低對哺乳動物的毒性[8-10]。
2-嘧啶胺是一類含氨基的雜氮環(huán)有機配體,雜氮環(huán)嘧啶是生物體內(nèi)DNA的重要組成部分,以該類物質(zhì)作為原料進行研究,有助于進一步研究所合成的物質(zhì)的生物活性,有著更進一步的研究前景,但是目前對于2-嘧啶胺類Schiff堿配合物的研究卻比較少。作者以水楊醛和2-嘧啶胺為原料,制得2-嘧啶胺水楊醛Schiff堿配體,將該配體分別與鋅(Ⅱ)、鐵(Ⅱ) 2種金屬離子絡(luò)合反應(yīng)生成相應(yīng)的配合物,采用元素分析、電導率測定、紫外光譜、紅外光譜等手段對上述配體及其配合物進行分析和表征。
水楊醛、2-嘧啶胺、乙醇、二甲基亞砜、甲醇:化學純;冰醋酸、石油醚、Zn(Ac)2·2H2O 、Fe(Ac)2·H2O:分析純,以上均為山東濰坊天健化工有限公司生產(chǎn)。
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:RE-52 AAA型,上海嘉鵬科技有限公司;三用紫外分析儀:ZF-6型,上海嘉鵬科技有限公司;數(shù)字顯示顯微熔點測定儀:X-4型,北京泰克儀器有限公司;電導儀:DDS-11A型,上海音孚實業(yè)有限公司;紅外光譜儀:FTIR-8400S型,美國Perkin Elmer公司;VarioeIⅢ元素分析儀:德國Elementa公司。
配合物的合成路線見圖1。
圖1 配合物的合成路線
1.3.1 2-嘧啶胺水楊醛Schiff堿配體的合成
用電子天平準確稱取0.95 g(10 mmol)2-嘧啶胺于100 mL圓底燒瓶中,并用30 mL無水乙醇溶解,在攪拌回流下逐滴加入1.60 g(13 mmol)水楊醛的乙醇溶液,在60 ℃下繼續(xù)攪拌回流4 h,得黃色液體。將上述液體減壓蒸餾后,向濃縮液中加入石油醚,即產(chǎn)生淡黃色沉淀。抽濾,沉淀用石油醚洗滌數(shù)次后,真空干燥保存。產(chǎn)率60.4%,熔點190.2~191.1 ℃。
1.3.2 2-嘧啶胺水楊醛Schiff堿過渡金屬配合物的合成
取上述制得的配體1.00 g(5.0 mmol)溶于30 mL的無水乙醇中,65 ℃下回流攪拌10 min;然后滴加1.43 g(6.5 mmol)Zn(Ac)2·2H2O的30 mL乙醇溶液?;亓鞣磻?yīng)5 h后,將反應(yīng)混合物放入冰鹽浴中,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后抽濾,用無水乙醇多次洗滌;將所得的晶體置于70 ℃真空烘箱中烘干,得到無色固體即2-嘧啶胺水楊醛鋅配合物,產(chǎn)品的收率為58.6%,分解點328 ℃。
用相同的方法合成鐵(Ⅱ)配合物,為淡綠色固體,產(chǎn)率為52.6%,分解點354 ℃。
2-嘧啶胺水楊醛Schiff堿的反應(yīng)比較容易進行,在無水乙醇中不需任何催化劑即可完成。但在制備2-嘧啶胺水楊醛Schiff堿的過程中,一定要保證水楊醛過量,以避免反應(yīng)不完全,同時適當延長反應(yīng)時間有利于提高產(chǎn)量。
用VarioELⅢ元素分析儀測定了配體及配合物的各種元素含量,配體與配合物元素分析數(shù)據(jù)見表1。從表1的數(shù)據(jù)得知配體及配合物的元素組成與理論是相符的。
表1 配體及配合物元素質(zhì)量分數(shù)分析數(shù)據(jù)
在室溫25 ℃時,測得了各配合物的電導率,并計算出了配合物的摩爾電導率數(shù)據(jù),見表2。由表2可知,各配合物測量數(shù)值小于35 S·m2/mol,可以認為這些配合物為非電解質(zhì),即CH3COO-參與了配位,且外界不存在未配位的CH3COO-。
表2 配合物的摩爾電導率數(shù)值
室溫下,在DMSO中測定了配體和配合物(質(zhì)量濃度為100 μg/mL)的紫外-可見吸收光譜,紫外-可見光譜數(shù)據(jù)見表3。
表3 Schiff堿及其配合物紫外-可見光譜數(shù)據(jù) λ/nm
將2-嘧啶胺水楊醛Schiff堿及其配合物用KBr壓片法,在400~4 000 cm-1做紅外光譜測試,其主要特征吸收峰值見表4,紅外光譜圖見圖2~圖4。
由表4可知,各配合物在3 300~3 400 cm-1出現(xiàn)寬吸收峰,說明配合物中存在乙醇分子中羥基的伸縮振動。配合物在1 640 cm-1附近處有較強的吸收振動峰,配體的振動頻率出現(xiàn)在1 585.0 cm-1處,配合物與配體相比發(fā)生了藍移,表明配體Schiff堿結(jié)構(gòu)中的N原子在配合物中發(fā)生了配位,同時在523.6~526.6 cm-1處可以看到明顯的振動峰出現(xiàn),可認為是M—N配位鍵,且在423.5~452.9 cm-1處出現(xiàn)新的金屬離子與氧原子的M—O配位鍵伸縮振動峰。
配體與金屬離子形成配合物后,羧酸根的振動峰分別為反對稱伸縮振動νas COO-和對稱伸縮振動νsCOO-,這2處的振動峰在2個所合成的配合物中分別為1 568.8、1 386.1 cm-1;1 571.5、1 394.7 cm-1。以上數(shù)據(jù)表明羧酸根的氧原子至少有1個參與配位。
表4 配體及配合物的主要紅外光譜數(shù)據(jù)別 σ/cm-1
σ/cm-1圖2 配體(HL)的紅外光譜圖
σ/cm-1圖3 鋅(Ⅱ)配合物的紅外光譜圖
σ/cm-1圖4 鐵(Ⅱ)配合物的紅外光譜圖
[ 參 考 文 獻 ]
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