水楊醛賴氨酸Schiff堿配體及鉻配合物的制備與性質(zhì)

目錄TOC\o"1-1"\h\u11245摘要124756關(guān)鍵詞112767Abstract120621Keywords123526引言 1157051實驗局部 1252021.1試劑與儀器 23452247551.1.2儀器 2125731.2方法 2191362250921.2.2水楊醛賴氨酸Schiff堿配體的合成 2255632273611.2.4紅外光譜測定 2178881.2.5紫外光譜測定2167611.2.6溶解性實驗 2310181.2.7生物活性實驗 2150642結(jié)果與分析 3259782.1Sal-LysSchiff堿配體及其鉻金屬配合物紅外光譜分析 3227232.2Sal-LysSchiff堿配體及其金屬配合物在不同溶劑中的紫外光譜分析 478832.3Sal-LysSchiff堿配體及其金屬配合物溶解性討論 7165752.4Sal-LysSchiff堿配體及其金屬配合物生物活性討論 7173263結(jié)論 729104致謝 712200參考文獻(xiàn) 7水楊醛賴氨酸Schiff堿配體及鉻配合物的制備與性質(zhì)化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生韓雪斌指導(dǎo)老師秦梅摘要：合成了水楊醛賴氨酸Schiff堿配體及其鉻配合物，采用紅外光譜對其進(jìn)行了初步表征，并進(jìn)行了不同溶劑中的紫外光譜測試以及溶解性和植物培養(yǎng)實驗，研究了配體及其配合物的溶解性和生物活性。結(jié)果說明，水楊醛賴基酸Schiff堿配體中C=N中的氮原子以及C-O〔酚氧〕中的氧原子參與了對金屬離子的配位作用，配體及配合物均抑制植物生長，生物活性降低。由于配體與金屬離子的協(xié)同作用，使得配合物的抑制作用明顯強(qiáng)于配體。關(guān)鍵詞：Schiff堿配體鉻金屬配合物溶解性生物活性PreparationandPropertiesofSalicylaldehydeLysineAcidSchiffBaseligandandItsChromium(III)ComplexStudentmajoringinchemistryandchemicalengineeringNamehanxuebinTutorQinMeiAbstract:SalicylaldehydeLysineSchiffbaseligandwassynthesizedanditsChromiummetalcomplex,usinginfraredspectrumtothepreliminarycharacterizationwascarriedout,andtheultravioletspectralanalysisofdifferentsolutionalongwiththesolubilityandplantcultivationexperiments,studiedthesolubilityandbiologicalactivity.TheresultsshowthatnitrogenatomintheC=NgroupandoxygenatomintheC-Ogroup(phenolicoxygen)areallinvolvedinthecoordinationofmetallicionsandthatboththeligandandthecomplexcaninhibitthegrowthofplantsandthebiologicalactivitytoreduce.Duetothesynergyoftheligandandmetalions,theinhibitoryeffectofcomplexisstrongerthantheligand.Keywords:Schiffbaseligand,Crmealcomplex,solubility,biologicalactivity引言Schiff堿的根本結(jié)構(gòu)中含亞甲氨基C＝N，其雜化軌道上的N原子具有孤對電子，是一類重要的有機(jī)配位體。Schiff堿跟金屬離子有很好的配位作用,在合成上具有很大的靈活性,同時Schiff堿類化合物具有一定的藥理學(xué)和生理學(xué)活性,使得Schiff堿及其配合物的研究十分廣泛。水楊醛類Schiff堿由于易于制備和具有抑菌、殺菌、抗腫瘤等生理活性以及豐富多樣的配位方式,多年來一直是研究的熱點。氨基酸是生物體內(nèi)微量金屬元素的重要配體，氨基酸希夫堿配合物在醫(yī)學(xué)、催化、分析化學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用受到關(guān)注。水楊醛氨基酸Schiff堿配合物對體外培養(yǎng)的人胃癌細(xì)胞和人宮頸癌細(xì)胞生長、增殖、細(xì)胞周期等方面的影響，為該類配合物應(yīng)用于抗癌藥物的開發(fā)提供理論依據(jù)。Schiff堿金屬配合物具有較好的抗菌活性且形成配合物的生物活性較配體有不同程度的提高，究其原因可能是：一方面過渡金屬離子本身有一定的抑菌活性，另一方面過渡金屬離子作為藥物載體，使配合物具有更佳的脂水分配系數(shù)，更易透過生物膜到達(dá)部位，從而使藥效增強(qiáng)。本文制備水楊醛賴氨酸Schiff堿配體及其鉻金屬配合物，采用紅外光譜對其進(jìn)行初步表征，并進(jìn)行不同溶劑中的紫外光譜測試以及溶解性和生物活性實驗，從中考察Schiff堿對生物活性的影響規(guī)律。1.實驗局部1.1試劑與儀器試劑水楊醛、醋酸鉻、甲醇、無水乙醇、賴氨酸、綠豆、氫氧化鉀、實驗用水為去離子水1.1.2儀器DF-2集熱式磁力攪拌器〔金壇市成輝儀器廠〕；DHG-9070A電熱恒溫鼓風(fēng)枯燥箱〔上海精宏實驗設(shè)備〕；752紫外-可見分光光度計；Nexus-470傅里葉變換紅外光譜儀〔美國尼高力公司〕；RE52-99旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠〕1.2方法水楊醛希夫堿配體及其鈷離子配合物的合成路線如圖1。+C13H18N2O3C26H34N4O6圖1水楊醛賴氨酸Schiff堿配體及其鉻金屬配合物的合成路線1.2.2水楊醛賴氨酸Schiff堿配體的合成將5mmolKOH和5mmol氨基酸加熱溶解于20ml無水乙醇中,逐滴參加5mmol的水楊醛,常溫攪拌2h,放入4℃冰箱過夜。次日有晶體析出，將晶體用無水乙醇洗滌抽濾，枯燥即得產(chǎn)品。合成將5mmol氨基酸溶于25ml無水乙醇中，在上述溶液中參加5mmol的水楊醛，于60℃水浴鍋中攪拌0.5h，冷卻后，參加5mmol醋酸鉻溶液攪拌2h，出現(xiàn)結(jié)晶。然后清洗晶體并進(jìn)行抽濾，枯燥得產(chǎn)品。1.2.4紅外光譜測定將Sal、Sal-Lys以及Sal-Lys-Cr枯燥，取樣品與KBr1：100的比例在潔凈的瑪瑙研缽中進(jìn)行均勻研磨后，放入壓膜裝置中攤勻，旋轉(zhuǎn)螺帽盡量壓緊，在不大于6壓力下壓片至半透明狀。將壓好的樣品放入樣品室進(jìn)行掃描，然后對前面測試的樣品進(jìn)行自動背底扣除再次掃描，得到紅外吸收光譜圖。1.2.5紫外光譜測定分別配制一定濃度的Sal、Sal-Lys、Sal-Lys-Cr水溶液，將各樣品倒入比色皿中，以水為空白溶液，在200-400cm-1不同波長下測量吸光度〔每次改變波長后都要進(jìn)行調(diào)零、調(diào)滿操作〕。然后以同樣步驟測量以無水乙醇為溶劑的各樣品在不同波長下的吸光度。1.2.6溶解性實驗將等量的Sal-LysSchiff堿配體及其鉻金屬配合物分別溶解在等量的乙醇和水中，用玻璃棒攪拌，觀察溶解情況。1.2.7生物活性實驗取等量的綠豆種子分別放入5個培養(yǎng)皿中，將等量的原料水，賴氨酸及水楊醛以及Sal-LysSchiff堿配體及其鉻金屬配合物分別參加其中，室溫，相同的條件下培養(yǎng)48h，觀察種子發(fā)芽狀況，改變藥品的濃度，重復(fù)上述實驗步驟，觀察綠豆種子萌發(fā)狀況。2結(jié)果與分析2.1Sal-LysSchiff堿配體及其鉻金屬配合物紅外光譜分析Sal、Sal-LysSchiff堿配體及其鉻金屬配合物的紅外光譜如圖1、2、3，主要紅外光譜吸收峰數(shù)據(jù)見表1.圖1Sal紅外光譜圖圖2Sal-LysSchiff堿配體紅外光譜圖圖3Sal-Lys-Cr配合物紅外光譜圖表1Sal-LysSchiff堿配體及其金屬配合物的主要紅外光譜吸收峰數(shù)據(jù)cm-1CompoundVOHVC=NVC-OVM-NVM-O由圖1、2、3及表1可知，水楊醛、配體及配合物在3400-3600cm-1的吸收峰屬于VOH吸收峰；配體及配合物在1600-1640cm-1的吸收峰屬于VC=N吸收峰，配體的VC=N-1處，而配合物的VC=N吸收峰向低波數(shù)移動，這說明氨基氮與金屬離子配位；在1200-1300cm-1的C-O〔酚氧〕吸收峰向高波數(shù)移動，同時吸收峰變寬，證明了酚氧參與配位；金屬與氨基氮所形成的M-N的振動吸收峰；500-600cm-1為金屬與酚氧所形成的M-O的振動吸收峰。紅外數(shù)據(jù)說明成功合成出了Sal-LysSchiff堿配體及其鉻金屬配合物。2.2Sal-LysSchiff堿配體及其金屬配合物在不同溶劑中的紫外光譜分析Sal-LysSchiff堿配體及其Cr配合物在無水乙醇以及水溶劑中的紫外可見光譜如圖4、5，主要紫外可見光譜吸收峰波長數(shù)據(jù)見表2、3.圖4Sal-LysSchiff堿配體及其Cr配合物的紫外光譜圖〔無水乙醇做溶劑〕圖5Sal-LysSchiff堿配體及其Cr配合物的紫外光譜圖〔水做溶劑〕表2Sal-LysSchiff堿配體及其金屬配合物的主要紫外可見光譜吸收峰波長數(shù)據(jù)(無水乙醇做溶劑〕Compoundλ.nm-1Sal-Lys233261319Sal-Lys-Cr214250284表3Sal-LysSchiff堿配體及其金屬配合物的主要紫外可見光譜吸收峰波長數(shù)據(jù)〔水做溶劑〕Compoundλ.nm-1Sal-Lys241275319Sal-Lys-Cr220262293由圖4、5及表2、3可以看出，無論是無水乙醇做溶劑還是水做溶劑，在200-400nm范圍內(nèi)，Sal-LysSchiff堿在241、275、319左右處有吸收，形成3個主要吸收峰〔E2帶，K帶，B帶〕。E2帶是酚氧中氧原子的P軌道的孤電子與苯環(huán)大π鍵的P-π共軛的n-π*吸收帶。K帶是π〔C=N〕與苯環(huán)大π鍵的π-π共軛的π-π*吸收帶。B帶是芳香化合物的特征吸收帶。Sal-LysSchiff堿與Cr金屬離子形成的配合物的吸收峰位置相對于Sal-LysSchiff堿而言均發(fā)生了藍(lán)移〔見表2、3〕，說明在氨基酸縮水楊醛與金屬離子作用時，C=N中的N原子和酚氧基中的氧原子都參與了配位成鍵。根據(jù)紫外分析結(jié)果可確定，Sal與Lys反響生成了Schiff堿配體，該配體與鉻形成了配合物。2.3Sal-LysSchiff堿配體及其金屬配合物溶解性討論賴氨酸可溶于水和無水乙醇，在水中溶解性較好。Sal-Lys和Sal-Lys-Cr均溶于水及無水乙醇，在水中的溶解性較好。2.4Sal-LysSchiff堿配體及其金屬配合物生物活性討論在培養(yǎng)過程中，Sal-LysSchiff堿配體及其鉻金屬配合物都可抑制種子萌發(fā)，其中水楊醛賴氨酸Schiff堿配合物生物活性最低，綠豆的萌發(fā)情況最差。實驗說明，配體及配合物的濃度越高，種子萌發(fā)狀況越差。在相同的濃度下，種子的萌發(fā)狀況越差說明該化合物的生物活性越低。通過實驗比擬發(fā)現(xiàn)，高濃度的水楊醛賴氨酸Schiff配體具有較低的生物活性。3結(jié)論成功合成出Sal-LysSchiff堿配體及Sal-Lys-Cr金屬配合物。配體中的C=N中的氮原子以及C-O〔酚氧〕中的氧原子參與了對金屬離子的配位作用。生物活性實驗說明，配體及配合物生物活性較低，都可抑制綠豆種子萌發(fā)，濃度越高，抑制作用越明顯。致謝本論文是在秦梅老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，在整個實驗過程中秦老師做了認(rèn)真的輔導(dǎo)，給予了大量珍貴的意見，總之秦老師為此論文的完成傾注了大量的心血，因此在這里，我要對秦老師表示衷心的感謝和敬意！其次，要感謝化學(xué)院給我提供這樣一次時機(jī)。最后，我還要感謝畢設(shè)同組的同學(xué)，謝謝大家對我的幫助。參考文獻(xiàn)[1]HODNETTEM,DUNNW.AntitumoractivitiesofsomeSchiffbases.MedChem,1970,13768-780/[2]EichhornGL,MarchandND.The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