基本信息
- 项目名称：
- 偶氮二元羧酸类配合物的合成、结构及性质研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 随着分子识别、有序组装日益成为超分子化学研究领域的热点之一，利用分子定向堆积、排列，构筑具有特殊物理和化学性质的多元羧酸类配合物，并探求其在超分子药物、具有生物相溶性的组织功能材料方面的应用愈来愈是成为国际化学工作者普遍关注的一个前沿热点。 羧酸类超分子在本质上就是金属离子与配体中氧原子的定向结合，因此金属离子的配位方式和配体的几何构型对整个羧酸配位聚合物的结构有决定性的影响，设计和合成羧酸配合物最主要的目的之一就是通过预先设计结构单元来控制最终产物的结构和性能。本文重点报道了二元偶氮羧酸类配体（4，4’-二羟基，3，3’-二羧酸偶氮苯）分别与不同的金属离子（包括碱土金属Ca，过渡金属Co, Zn, Cd及稀土金属Gd, Eu）的作用，通过晶体解析展示其相应的拓扑结构，研究结构与性质（荧光、生物活性等）的相互关系，对偶氮羧酸类超分子化学理论及应用研究有一定的指导价值。研究成果已在 Crystal Growth & Design，Inorganic Chimica Acta 等国际著名杂志发表。
- 详细介绍：
- 近五十年来，配位化学的研究获得了飞速的进展，其研究领域已大为开拓，从新型配合物的合成与结构，到生物无机化学，到功能性配合材料的开发以及结构方法和成键理论的开拓等各方面均取得了巨大的成就。配位化学广阔的研究领域以使其渗透到物理化学、药物化学、生物化学、固体化学、材料化学和环境化学中成为众多学科的交叉点。特别是近年来出现的晶体工程，构筑配位聚合物的分子工程取得了重要的进展，常用的策略是采用线性配体作为构筑块与具有各种配位几何构型的金属离子作用组装成各种维度的配位聚合物。奥沙拉秦（OSA）是近年来治疗溃疡性结肠炎的一种特效新药，与其他治疗疡性结肠炎药物相比，具有药效快，副作用少，低降幅等优点。 最新研究又发现其在抗肿瘤方面存在着潜在的应用。然而对奥沙拉秦金属超分子组装、结构及其药理活性方面的研究却鲜有报道。对药物奥沙拉秦钠与金属离子进行超分子组装得到新型配合物，一方面探索奥沙拉秦与金属离子的相互作用的配位机理，从分子水平认识药物机理。同时，通过活性实验对比其与金属离子作用前后的药效，研发新型药物产品。 药物羧酸配合物的应用还远不止上述这些，我们发现几乎在分子材料的所以领域，低维羧酸配合物都有着诱人的前景。低维羧酸配合物的合成方法已越来越多地受到普遍关注。其合成技术也日益复杂。以下是羧酸配合物的合成技术及羧酸配合物研究发展方面的研究情况。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 通过偶氮羧酸类配体与不同的金属离子（碱土金属、过渡金属及稀土金属）进行分子自组装，研究其晶体结构，探讨其配位机理，并研究其生物活性、荧光性质等。
科学性、先进性及独特之处
- 运用超分子化学和组合化学的原理和方法把稀土无机药物与具有活性的有机药物综合起来，可能获得一些具有加和作用的新型的有机-无机杂合物。 通过结构分析和药物活性比较，从分子水平认识药物作用机理，对新型药物开发具有一定的参考作用。
应用价值和现实意义
- 利用分子定向堆积、排列，构筑具有特殊物理和化学性质的多元羧酸类配合物，并探求其在超分子药物、具有生物相溶性的组织功能材料方面的应用。
学术论文摘要
- 以偶氮羧酸类药物配体奥沙拉秦分别与稀土金属、过渡金属、及主族金属离子组装得到一系列不同结构的配合物。利用稀土金属盐Gd(NO3)3•8H2O 和 Eu(NO3)3•8H2O与药物奥沙拉秦钠组装形成两个新型手性一维线性配位聚合物1{[Gd2(L)2•(Phen)2•2(H2O)•2(NO3)]•2(EtOH)}n (H2L =奥沙拉秦)和2 {[Eu2(L)2•(Phen)2•2(H2O)•2(NO3)]•EtOH}n。同时利用过渡金属CoCl2与 ZnCl2药物奥沙拉秦钠组装分别得到配位聚合物3 [Co(OSA)•(H2O)4]n，4 [Zn(OSA) (H2O)4]n。 通过奥沙拉秦(OSA)、辅助配体邻菲罗啉与碱土金属离子CaCl2 在水和乙醇混合溶液中进行分子自组装，得到其三元配合物5[Ca(OSA)(Phen)(4H2O)]•H2O。通过CdCl2与奥沙拉秦溶剂热条件下合成得到三维配位聚合物6，{[Cd2(OSA)3(DMF)6]•(2H3O)+}n 。它们的结构由X-射线单晶衍射仪测定。
获奖情况
- 作品部分内容已被下列刊物接受并发表： Crystal Growth & Design (SCI) J. Coord. Chem（SCI） Inorganica chimica Acta (SCI)
鉴定结果
- 作品在以上杂志得到了较高的评价，并被全文发表。
参考文献
- 技术：以水热技术（或溶剂热技术）为主，辅以其他化学方法如扩散，溶液法，电化学法等配合物晶体。通过X-单晶衍射仪测试结构。 技术文献：（1）单晶结构分析原理与实践 北京 科学技术出版社 （2）徐如人主编，无机合成化学，北京：高等教育出版社 (3) Ren, S. J.; Wang, R.; Komatsu, K.; J. Med. Chem. 2002, 45(2), 410-417. (4) Seshaiah, K. S.; Muniyandy, S.; Atmakuru, R.; Eur. J. Med. Chem. 2001, 36, 615-619. (5) Siddiqui, H. L.; Iqbal, A.; Ahmad, S.; Weaver, G. W.; Molecules, 2006, 11, 206-211. (6)Janiak,C. Angew.Chem.,Int.Ed. 1997, 36,1431,andreferences therein. (7)Kepert,C.J.;Rosseinsky,M.J. Chem.Commun. 1999,375.
同类课题研究水平概述
- 最近几年，配位聚合物网络结构具有有趣的拓扑结构和潜在的应用前景，以金属离子和多官能团有机配体的组装引起了人们的巨大兴趣。目前，已经报道了大量的包含金属离子和羧酸配体或含氮配体的配位聚合物。 当代的配位化学沿着广度、深度和应用三个方向发展。随着高新技术的日益发展。具有特殊物理、化学和生物化学功能的所谓功能配合物在国际上得到蓬勃的发展。 80年代后。在改革开放政策指引下，我国的配位化学取得了突飞猛进的发展。我国配位化学研究已步入国际先进行列，研究水平大为提高。特别在下列几个方面取得了重要进展:(1)新型配合物、簇合物、有机金属化合物和生物无机配合物，特别是配位超分子化合物的基础无机合成及其结构研究取得丰硕成果，丰富了配合物的内涵;(2)开展了热力学、动力学和反应机理方面的研究，特别在溶液中离子萃取分离和均向催化等应用方面取得了成果;(3)现代溶液结构的谱学研究及其分析方法以及配合物的结构和性质的基础研究水平大为提高。
