2-羟基萘醛类schiff碱及其过渡金属配合物的合成、表征及抑菌活性研究

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本论文基于2-羟基-1-萘醛具有共轭性高且空间位阻较大的萘环,它与二胺类可以形成具有丰富配位特点的Schiff碱配体以及结构和性能奇异的过渡金属配合物,由2-羟基-1-萘醛与邻苯二胺、乙二胺、二乙撑三胺和三乙烯四胺反应,合成了5个席夫碱及其与过渡金属形成的17个配合物,并研究了这些化合物的结构、谱学和抑菌性质。论文主要工作如下:1.合成了(2-羟基-1-萘醛)缩邻苯二胺(HL1)、N,N’-双(2-羟基-1-萘醛)缩邻苯二胺(H2L2)两种Schiff碱配体及8种相应的过渡金属配合物:ZnL1·C2H5OH(1)、NiL1·C2H5OH(2)、Mn(L12·(CH3COO)(3)、CuL1·C2H5OH(4)、ZnL2·C2H5OH(5)、NL2·CH3COOH(6)、MnL2·CH3COO(7)、CuL2·C2H5OH(8),对它们进行了结构表征。结果表明,配合物(1)、(2)、(4)、(5)、(6)、(8)中,配体与金属离子以四配位的形式存在;配合物(3)、(7)中,金属离子锰为六配位环境,价态为+3价,其中(3)中,乙酸根未参与配位,而(7)中,乙酸根可能双齿配位于金属锰离子。这些配合物由于配体或金属离子的不同,形成了结构类似或不同的配合物。对配体H2L2和配合物(5)的荧光分析表明,与起始物2-羟基-1-萘醛(HNL)比较,均发生一定的红移。可能是由于生成的Schiff碱配体及其锌配合物共轭性增强,使得激发能量降低,从而使荧光发射峰红移。2.合成了配体N,N’-双(2-羟基-1-萘醛)缩乙二胺(H2L3),及其相应的四种过渡金属配合物ZnL3·2H2O(9)、NiL3(10)、MnL3·Ac(11)、CuL3(12),通过溶剂扩散法得到配合物(10)的晶体结构,结构表明,配体[L3]2-四齿配位于二价镍离子,形成平面四方形结构,每两个配合物分子通过萘环的π-π相互作用及两个C-H…O氢键反平行聚集在一起,二聚体之间又通过C-H…O氢键连接在一起,整个晶体以二聚体为单元,通过氢键交错平行排列成三维结构。配合物(12)结构类似于(10),但是配合物(9)和(11)可能形成六配位八面体环境,其中配合物(11)中金属锰离子为三价。可见,不同的金属乙酸盐与相同的配体作用后,表现出多样的配位形式。热分析结果表明,配合物(9)除去水分子后,分解温度达420℃,说明二价锌离子提高了配体的分解温度。3.合成了N,N’-双(2-羟基-1-萘醛)缩二乙撑三胺(H2L4)及N,N’-双(2-羟基-1-萘醛)缩三乙烯四胺Schiff碱配体(H2L5),并得到了它们的6种配合物ZnL4(13)、CuL4(14)、ZnL5(15)、NiL5(16)、CuL5(17)。通过元素分析、红外、热重等表征,给出了它们可能的配位方式,其配位方式类似。从TG图上可以比较看出,配合物(13)热分解的温度大大高于相应的配体H2L4,说明金属离子的引入,使配体的热稳定性增强;配合物(15)、(16)的热分解温度也较相应配体H2L5升高,但是热稳定性不如配合物(13)稳定。4.测定了五个配体及其相应铜配合物(4)、(8)、(12)、(14)、(17)对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌活性,结果表明,它们都有较好的抑菌活性,配合物的抑菌活性高于相应的配体,而且抑菌时间长,其中配合物(14)具有最高的抑菌活性和长的抑菌能力。
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