N,n＇-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈰配合物及其製備方法

2023-05-03 23:24:56 1

專利名稱：：N,n＇-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈰配合物及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一類對稱性二胺的金屬配合物，特別是涉及iV，TV'-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈰配合物；本發明還涉及該配合物的製備方法。技術背景稀土配位化學是稀土化學活躍的前導領域之一。具有特殊結構的稀土配合物，有良好的光、電、磁、催化和抗菌等特性。稀土元素被譽為新材料的寶庫。我國是稀土資源大國，如何搞好稀土開發應用，把資源優勢轉變為技術、經濟優勢是對化學工作者提出的新的挑戰。自上世紀60年代以來陸續發現稀土化合物具有一系列特殊的藥效作用，可廣泛用於治療燒傷、炎症、皮膚病、血栓病以及鎮靜止痛等。因此稀土在生物醫藥方面前景備受關注。稀土生物化學、毒理學、藥理學、人體組織學、臨床醫學以及稀土環境科學方面的研究在全球廣泛展開。近年來，稀土及稀土配合物在抗腫瘤、抗突變、抗菌、抗病毒，以及其對消化系統和內分泌系統的作用等方面的研究越來越受到研究人員的重視。據報導，稀土元素鈰對人的肝癌、喉癌、白血病等有一定的抑制作用。鈰與生物大分子的活性之間存在著一定的相互作用，適量稀土鈰可促進蛋白質動態地合成或提高某些酶的活性。1994年Chin研究小組發現Ce"能快速將dApdA切割為dA和無機磷。而Ce"與來蘇糖、核糖、木糖、戊糖醛和葡萄糖等糖類化合物可以在中性條件下絡合形成均勻相溶液，該溶液能水解切斷DNA。除此以外，C^+是發光很好的稀土離子之一。Ce具有特殊的電子構型，光發射屬於5d—4f間電偶允許躍遷，發射時間達到納秒量級，能用於快速事件的探測，具有很高的量子效率，因此對鈰及其配合物的研究引起科學家們極大的興趣。鄰香草醛(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)主要被用作有機合成中間體，是合成多種香料的重要起始原料，此外還用於電鍍光亮劑、醫藥及化妝品等領域，並在生物、藥物、催化、有機合成、化工、分析等方面有著廣泛的應用。鄰香草醛二胺衍生物具有多配位原子(N，O)，與生物環境較接近，因此是一類很有意義的生物配體。由於此類配體含有氧、氮等多個強電負性配位原子，具有較強的配位能力和多種配位模式，易與金屬形成穩定的配合物。大量研究證實配體與稀土形成配合物以後，其抗炎、殺菌、抗凝血、鎮痛、抗腫瘤和抗誘變等作用較原配體會有不同程度的提高，而毒性作用降低。目前，稀土化合物作為藥物使用的臨床實驗和有關機制仍是世界上很重視的研究課題。因此利用稀土元素的協同作用來探索鄰香草醛類稀土配合物的合成，結構及性質將有助於尋找具有高效、低毒的新藥，這無論對配位化學本身還是臨床醫學等學科的發展都有重要的實際意義。
發明內容本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種新的TV，iV'-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈰配合物及其製備方法。本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種WiV'-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈰配合物(AA，TV'-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺合鈰配合物)，其特點是，它具有下列通式(I):formulaseeoriginaldocumentpage6(I)其中，R為CH2CH2CH2、CH(CH3)CH2、o-C6H4、；>C6H4或w-C6H4中的一種。以上所述的配合物，當I^CH(CH3)CH2時，配合物的單晶的晶胞參數為:正交晶系，空間群戶6ca，a=11.4384(16)A，6=14.1272(18)A，c=46.433(3)A，a=90°，卩=90°，y=90°,空間堆積為三維網狀。本發明還公開了一種如以上技術方案所述配合物的製備方法，其特點是，它是用通式(II)表示的化合物與NaBH4反應得到通式(III)表示的化合物，再與金屬鈰鹽配位生成通式(I)表示的配合物，formulaseeoriginaldocumentpage6(II)其中，R為CH2CH2CH2、CH(CH3)CH2、o-C6H4、/-C6H4或m-C6H4中的一種。本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的製備方法，其特點是，將通式(III)表示的化合物溶解於乙醇、甲醇、DMF或者三者的混合溶劑或者三者中任意二者的混合溶劑中，再將金屬鈰鹽的乙醇溶液或甲醇溶液加入到通式(III)表示的化合物溶液中，生成通式(I)表示的配合物。本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的製備方法，其特點是，所述金屬鈰鹽為硝酸鈰Ce(N03)y6H20或氯化鈰CeCl3，6H20。本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的製備方法，其特點是，其具體步驟如下(1)在4075。C下，鄰香草醛與二胺在無水乙醇中反應27h，再向反應溶液中加入NaBH4在5055。C還原反應48h，鄰香草醛、二胺及NaBH4的摩爾比為2:1:4.254.50，得到7V，7V'-雙取代鄰香草醛二胺化合物；(2)在2070。C下，7V'-雙取代鄰香草醛二胺化合物在乙醇中與金屬鈰鹽反應，A^7V'-雙取代鄰香草醛二胺與金屬鈰鹽的摩爾比為1:2.02.2，得目標產物WA^(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈰配合物。本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的製備方法，其特點是，所述的金屬鈰鹽為硝酸鈰Ce(N03)y6H20或氯化鈰CeCl3，6H20。本發明合成的配合物通過紅外光譜、元素分析、x-單晶衍射分析等手段對新的配合物進行表徵，確定了配合物的結構。本發明提供的配合物的製備方法，工藝簡單，對於實驗設備要求低，只需要普通加熱裝置和回流裝置，便於大批量生產。發明人通過實施例中的紫外光譜和螢光光譜研究，證明了該類配合物與牛血清白蛋白(BSA)有較強的相互作用，具有潛在的藥物應用價值。圖l為iV,iV'-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)1，2-丙二胺合鈰(IV)配合物的晶體結構示意圖。圖2為TV，iV'-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)1,2-丙二胺合鈰(IV)配合物的紅外光譜圖。圖3為〃^'-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)1,3-丙二胺合鈰(IV)配合物的紅外光譜圖。圖4為〃7V'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)鄰苯二胺合鈰(IV)配合物的紅外光譜圖。圖5為7V，7V'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)對苯二胺合鈰(IV)配合物的紅外光譜圖。圖6為iV，;V'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)間苯二胺合鈰(IV)配合物的紅外光譜圖。圖7為TV,-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)1,2-丙二胺合鈰(IV)配合物與BSA作用的紫外吸收光譜圖。圖8為7^^'-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)1,3-丙二胺合鈽(IV)配合物與BSA作用的紫外吸收光譜圖。圖9為A^V'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)鄰苯二胺合鈰(IV)配合物與BSA作用的紫外吸收光譜圖。圖10為7V，iV'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)對苯二胺合鈰(IV)配合物與BSA作用的紫外吸收光譜圖。圖ll為7V,7V'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)間苯二胺合鈰(IV)配合物與BSA作用的紫外吸收光譜圖。圖12為(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)1,2-丙二胺合鈰(IV)配合物與BSA作用的螢光光譜圖。圖13為7\^^'-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)1,3-丙二胺合鈰(IV)配合物與BSA作用的螢光光譜圖。圖14為7V，7V'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)鄰苯二胺合鈰(IV)配合物與BSA作用的螢光光譜圖。圖15為7\^'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)對苯二胺合鈰(IV)配合物與BSA作用的螢光光譜圖。圖16為7V，#-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)間苯二胺合鈰(IV)配合物與BSA作用的螢光光譜圖。具體實施方式本發明由下述一些代表性化合物的實施例得到進一步闡述，但這些說明並不限制本發明。在化合物的合成中所用起始化合物是商品化產品或能夠從已知合成方法製備。所有有機化合物的製備方法可從文獻中獲得，並且這些方法對合成化學家是基本的和顯而易見的。因此，以下合成方法的描述可認為是詳細的和具體的。實施例l。參照圖l、2、7。AUV'-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)1,2-丙二胺合鈰(IV)配合物。其製備方法步驟如下(1)合成AUV'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)-1,2-丙二胺稱取9.13g(0.06mol)鄰香草醛，用20mL無水乙醇溶解，在攪拌下，用恆壓滴液漏鬥將2.22g(0.03mol)l,2-丙二胺溶液滴加到鄰香草醛溶液中，有黃色沉澱生成。滴加完畢後，加熱到405(TC反應2h，然後向混合體系中加入2.5gNaBH4，待反應在5055'C下進行lh後，再加入2.5gNaBH4，繼續反應3h。將反應混合物冷卻至室溫，加入100mL水，充分攪拌後過濾，沉澱分別用水，乙醇洗滌，真空乾燥，得白色固體產物，產率76%。IR(KBr，cm"):3284，3036，2974，2852，1580，1492，1451，1377，1217，1071，1025，968，752。元素分析，C19H26N204:計算值C65.87;H7.56;N8.09。實測值C65.75;H7.49;N7.96。(2)合成7V，-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)-l,2-丙二胺合鈰(IV)配合物將0.434g(lmmo1)Ce(NO3)3'6H2O的乙醇溶液在攪拌下滴加到含有0.693g(2mmo1)7V,iV'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)-1,2-丙二胺的乙醇溶液中，室溫攪拌4h，過濾，溶液放置幾周後析出棕紅色晶體粉末。IR(KBr,cm"):3250，2944，2842，1593，1476，1380，1275，1233，1074，978，843，729。元素分析，C38H48N408Ce:計算值C55.02;H5.84;N6.76。實測值C54.91;H5.77;N6.63。X-衍射單晶結構圖如圖l所示，紅外光譜圖如圖2所示。晶體學數據見表l配合物的晶體學數據tableseeoriginaldocumentpage11實施例2。參照圖3、8。TV,-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)1,3-丙二胺合鈰(IV)配合物，其製備方法步驟如下(1)合成7V,-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)-1,3-丙二胺其操作方法與實施例l的步驟(1)相同，只是把l,2-丙二胺換成l，3-丙二胺。得白色固體產物，產率72%。IR(KBr,cm國1):3340，2926，2842，1593，1476，1443，1368，1275，1233，1077，942，837，723。元素分析，C19H26N204:計算值C65.87;H7.56;N8.09。實測值C65.73;H7.51;N7.99。(2)合成A^'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)-l，3-丙二胺合鈰(IV)配合物:其操作方法與實施例l的步驟(2)相同。得棕紅色固體粉末。IR(KBr,cm"):3406，2944，2854，1596，1548，1422，1383，1236，1071，957，840，732。元素分析，C38H48N408Ce:計算值C55.02;H5.84;N6.76。實測值C54.95;H5.73;N6.68。實施例3。參照圖4、9。7V,AA'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)鄰苯二胺合鈽(IV)配合物，其製備方法步驟如下:(1)合成A^V'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)鄰苯二胺操作方法與實施例2的步驟(1)相同，只是把乙二胺換成鄰苯二胺，並用熱乙醇溶解後分幾次加入到鄰香草醛溶液中，其它操作同。得白色固體產物，產率62%。IR(KBr，cm-1):3334，3086，2950，1608，1479，1440，1269，1071，969，843，723。元素分析，C22H24N204:計算值C69.46;H6.36;N7.36。實測值C69.38;H6.29;N7.27。(2)合成7V,7V'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)鄰苯二胺合鈰(IV)配合物操作方法與實施例l的步驟(2)相同。得棕紅色固體產物。IR(KBr,cm"):3412，3024，2984，1596，1545，1440，1386,1338，1002，960，732。元素分析，C44H44N408Ce:計算值C58.92;H4.94;N6.25。實測值C58.79;H4.86;N6.19。實施例4。參照圖5、10。A^V'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)對苯二胺合鈰(IV)配合物，其製備方法步驟如下(1)合成7V,7V'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)對苯二胺操作方法與實施例3的步驟(1)相同，只是把鄰苯二胺換成對苯二胺。得白色固體產物，產率61%。IR(KBr,cm"):3370，3024，1592，1483，1440，1355，1273，1223，1074，974，833，730。元素分析，C22H24N204:計算值C69.46;H6.36;N7.36。實測值C69.33;H6.26;N7.32。(2)合成iV，7V'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)對苯二胺合鈰(IV)配合物操作方法與實施例l的步驟(2)相同。得棕紅色固體產物。元素分析，C44H44N408Ce:計算值C58.92;H4.94;N6.25。實測值C58.73;H4.82;N6.16。實施例5。參照圖6、11。#,-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)間苯二胺合鈰(IV)配合物，其製備方法步驟如下(1)合成A^V'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)間苯二胺操作方法與實施例3的步驟(1)相同，只是把鄰苯二胺換成間苯二胺。得乳白色固體產物，產率56%。IR(KBr,cm扁1):3436，1614，1477，1446，1348，1272，1220，1046，914，825，769。元素分析，C22H24N204:計算值C69.46;H6,36;N7.36。實測值C69.39;H6.31;N7.25。(2)合成7V，iV'-雙(2-羥基-3-甲氧基-苯甲基)間苯二胺合鈰(IV)配合物操作方法與實施例l的步驟(2)相同。得棕紅色固體產物。元素分析，C44H44N408Ce:計算值C58.92;H4.94;N6.25。實測值C58.86;H4.87;N6.21。實施例6。參照圖7-16。用實施例15所合成的配合物對BSA進行相互作用研究，採用紫外光譜和螢光光譜法。圖中BSA濃度為2.5xlO"mol/L(Tris-HCl緩衝液)；圖中曲線l-8分別代表配合物濃度為0，0.5，10，15，20，25，30，35pM。從圖中可見，該類配合物與BSA作用的螢光光譜相似，說明該系列配合物和BSA之間的相互作用是相似的，只是iV，-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)l,3-丙二胺合鈰(IV)配合物對BSA的螢光猝滅現象較本發明其它配合物更明顯。配合物與牛血清白蛋白(BSA)相互作用的結合常數和結合位點數是通過下面的方程計算的log/F]=logATA+nlog[g]其中W表示牛血清白蛋白的螢光強度，F表示加入稀土配合物時的螢光強度，[2]表示稀土配合物的濃度，"是求得的結合位點數，」&表示結合常數，計算結果各配合物與牛血清白蛋白(BSA)的結合成常數7^在2xlS左右。實施例7。(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈰配合物，它具有下列通式(I):formulaseeoriginaldocumentpage14其中，R為CH2CH2CH2、CH(CH3)CH2、o-C6H4、；>C6H4或m-C6H4中的一種。實施例8。實施例7所述的配合物，當R-CH(CH3)CH2時，配合物的單晶的晶胞參數為正交晶系，空間群屍6ca，a=11.4384(16)A，6=14.1272(18)A，c=46.433(3)A，a=90°，卩=90°，y=90°，空間堆積為三維網狀。實施例9。一種如7所述配合物的製備方法，它是用通式(II)表示的化合物與NaBH4反應得到通式(III)表示的化合物，再與金屬鈰鹽配位生成通式(I)表示的配合物，formulaseeoriginaldocumentpage15的一種。實施例10。實施例9所述的製備方法，將通式(III)表示的化合物溶解於乙醇、甲醇、DMF(二甲基甲醯胺)或者三者的混合溶劑或者三者中任意二者以任意比例混合的混合溶劑中，再將金屬鈰鹽的乙醇溶液或甲醇溶液加入到通式(III)表示的化合物溶液中，生成通式(I)表示的配合物。實施例11。實施例9或10所述的製備方法中，所述金屬鈰鹽為硝酸鈰Ce(N03V6H20或氯化鈰CeCl3.6H20。實施例12。實施例9所述的製備方法，其具體步驟如下(1)在4(TC下，鄰香草醛與二胺在無水乙醇中反應7h，再向反應溶液中加入NaBH4在50。C還原反應8h，鄰香草醛、二胺及NaBH4的摩爾比為2:1:4.5，得到iV,7V'-雙取代鄰香草醛二胺化合物；(2)在25。C下，〃7V'-雙取代鄰香草醛二胺化合物在乙醇中與金屬鈰鹽反應，〃iV'-雙取代鄰香草醛二胺與金屬鈰鹽的摩爾比為l:2.2,得目標產物W,iV'-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈽配合物。實施例13。實施例9所述的製備方法，其具體步驟如下(1)在75。C下，鄰香草醛與二胺在無水乙醇中反應2h，再向反應溶液中加入NaBH4在55'C還原反應4h，鄰香草醛、二胺及NaBH4的摩爾比為2:1:4.25，得到W7V'-雙取代鄰香草醛二胺化合物；(2)在7(TC下，7V,7V'-雙取代鄰香草醛二胺化合物在乙醇中與金屬鈰鹽反應，7V，7V'-雙取代鄰香草醛二胺與金屬鈰鹽的摩爾比為1:2，得目標產物yiV'-(2_羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈰配合物。實施例14。實施例9所述的製備方法，其具體步驟如下(1)在55t:下，鄰香草醛與二胺在無水乙醇中反應4h，再向反應溶液中加入NaBH4在52。C還原反應6h，鄰香草醛、二胺及NaBH4的摩爾比為2:1:4.45，得到7V,7V'-雙取代鄰香草醛二胺化合物；(2)在3(TC下，7V，7V'-雙取代鄰香草醛二胺化合物在乙醇中與金屬鈰鹽反應，7V,7V'-雙取代鄰香草醛二胺與金屬鈰鹽的摩爾比為1:2.1，得目標產物W-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈰配合物。實施例15。實施例9所述的製備方法，其具體步驟如下(1)在6(TC下，鄰香草醛與二胺在無水乙醇中反應3h，再向反應溶液中加入NaBH4在54。C還原反應7h，鄰香草醛、二胺及NaBH4的摩爾比為2:1:4.30，得到7V，7V'-雙取代鄰香草醛二胺化合物；(2)在5(TC下，WiV'-雙取代鄰香草醛二胺化合物在乙醇中與金屬鈰鹽反應，N,N'-雙取代鄰香草醛二胺與金屬鈰鹽的摩爾比為1:2.0，得目標產物(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈽配合物。實施例16。實施例12-15任何一項中，所述的金屬鈰鹽為硝酸鈰Ce(N03)3'6H20或氯化鈰CeCl3.6H20。權利要求1、N，N′-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈰配合物，其特徵在於，它具有下列通式(I)其中，R為CH2CH2CH2、CH(CH3)CH2、o-C6H4、p-C6H4或m-C6H4中的一種。2、根據權利要求i所述的配合物，其特徵在於，當rk:h(ch3)ch2吋，配合物的單晶的晶胞參數為正交晶系，空間群戶k^，a=11.4384(16)A，6=14.1272(18)A，c=46.433(3)A，a=90。，(3=90o，y=90。，空間堆積為三維網狀。3、一種如權利要求1所述配合物的製備方法，其特徵在於，它是用通式(II)表示的化合物與NaBEU反應得到通式(III)表示的化合物，再與金屬鈰鹽配位生成通式(I)表示的配合物，formulaseeoriginaldocumentpage6formulaseeoriginaldocumentpage3其中，R為CH2CH2CH2、CH(CH3)CH2、o-C6H4、；>C6H4或m-C6H4中的一種。4、根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，將通式an)表示的化合物溶解於乙醇、甲醇、DMF或者三者的混合溶劑或者三者中任意二者的混合溶劑中，再將金屬鈰鹽的乙醇溶液或甲醇溶液加入到通式an)表示的化合物溶液中，生成通式a)表示的配合物。5、根據權利要求3或4所述的製備方法，其特徵在於，所述金屬鈰鹽為硝酸鈰Ce(N03)3'6H20或氯化鈰CeCl3.6H20。6、根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，其具體步驟如下(1)在4075。C下，鄰香草醛與二胺在無水乙醇中反應27h,再向反應溶液中加入NaBH4在5055。C還原反應48h，鄰香草醛、二胺及NaBEU的摩爾比為2:1:4.254.50，得到iV，7V'-雙取代鄰香草醛二胺化合物；(2)在2070。C下，W7V'-雙取代鄰香草醛二胺化合物在乙醇中與金屬鈰鹽反應，WiV'-雙取代鄰香草醛二胺與金屬鈰鹽的摩爾比為l:2.02.2，得目標產物M(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈰配合物。7、根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於，所述的金屬鈰鹽為硝酸鈰Ce(N03V6H20或氯化鈰CeCl3.6H20。全文摘要一種N，N′-(2-羥基-3-甲氧基苯甲基)二胺鈰配合物，其特徵在於，它具有如通式(I)所示的結構，其中，R為CH2CH2CH2、CH(CH3)CH2、o-C6H4、p-C6H4或m-C6H4中的一種。本發明還公開了該配合物的一種製備方法。本發明提供的配合物的製備方法，工藝簡單，對於實驗設備要求低，只需要普通加熱裝置和回流裝置，便於大批量生產。該類配合物與牛血清白蛋白(BSA)有較強的相互作用，具有潛在的藥物應用價值。文檔編號C07C217/00GK101397259SQ20081019552公開日2009年4月1日申請日期2008年10月15日優先權日2008年10月15日發明者劉玉芬,夏海濤申請人:淮海工學院