原文
,卷:12(2)
(E, E)-N, N”-(6-氨基嘧啶- 2,4 -二基)双-(N′-苯基卡比硫酸)双核配合物的合成与表征L1)及其生物活性
- *通信:
- Mohsen M Mostafa埃及曼苏拉大学化学系,电话:00-202-01067446662;电子邮件: (电子邮件保护)
收到日期:2017年6月27日接受日期:2017年7月16日发表日期:2017年7月24日
引用:Mosaad RM, Mohsen MM. (E, E)-N, N " -(6-氨基嘧啶-2,4-二基)双-(N′-苯基氨基氨基硫代酸)双核配合物的合成与表征;l1克ydF4y2Ba)和它是生物活动。化工学报,2017;12(2):113
摘要
从L1中合成了双核Cu2+、Co2+、Pt4+、Pd2+和Nd3+配合物,并通过元素分析、光谱、磁和热测量进行了表征。IR、1H-NMR和13C-NMR光谱表明,L1在除Nd3+外的所有配合物中都以负四牙体形式通过两个嘧啶环的氮和两个巯基硫进行配位,并从SH基团中失去两个质子。Cu2+和Co2+的结构为四面体,Pt4+的结构为八面体,Pd2+的结构为方平面。通过对HOMO和LUMO的估计,确定了L1和配合物的几何结构。Cu2+、Co2+和Nd3+配合物具有协同抗氧化活性,而L1、Pd2+和Pt4+配合物不具有SOD类自由基清除活性。最后,对HePG2进行细胞毒活性测定细胞系证明Nd3+和Pd2+配合物具有最高的细胞毒活性,而L1和其他配合物没有细胞毒活性。
关键字
光谱研究;热分析;DFT计算;抗氧化活性;细胞毒性的活动
简介
嘧啶衍生物是一类重要的杂环化合物。许多嘧啶或其衍生物具有显著的生物活性,已被广泛应用于医药和工业等领域。某些Pt2 +与嘧啶配合物具有一定的海岸效应[1克ydF4y2Ba-3.].2-氨基嘧啶与过渡金属离子形成络合物的能力是非常有趣的。这种类型的2-氨基嘧啶配合物独联体——或者反式——(PtL2X2]类型已知的[4].2-氨基嘧啶与Pt内球配位2 +作为单齿配体,与金属的键是由嘧啶环的杂环(N)氮原子形成的[4].相比之下,文献调查只揭示了Pd的一个例子2 +与2-氨基- 4,6 -二甲基嘧啶配合物,通过嘧啶环氮原子与配体结合,而氨基不参与配合物的形成[5].硫脲衍生物作为一种潜在的抗结核、抗艾滋病毒、抗肿瘤和植物生长调节剂已被广泛研究[6-8].聚亚甲胺因其具有较高的热稳定性、机械性能、电磁性能、液晶性能和非线性光学性能而被广泛研究[9,10].硫脲及其相关分子在农业和药物化学中是重要的结构成分和中间体[11].近年来,这些化合物因其基于路易斯酸和强氢键供体的特征行为,在超分子化学中作为人工受体的结合单位而引起了广泛的关注[12].此外,硫脲通过与电致发光有机染料连接而成为有用的支架[13].它们的巨大潜力导致了几种制备硫脲衍生物的方法的发展[14].这些方法中最常见的是异硫氰酸酯与氨基衍生物的缩合。然而,尽管它的实用性和简单性,局限性有时会遇到,特别是较少反应性的胺底物。本工作旨在合成(E,E)-N, N " -(6-氨基嘧啶- 2,4 -二基)双-(N′-苯基氨基氨基硫酸)与Cu的配合物并对其进行表征2 +、有限公司2 +Pt4 +, Pd2 +和Nd3 +离子。在各种光谱技术、元素分析、光谱(IR、UV-vis)、1克ydF4y2Ba核磁共振,13C-NMR和质量),磁和热测量。并对其抗氧化和抗癌活性进行了评价1克ydF4y2Ba以及孤立的复合体。
实验
仪器和材料
所有的化学品都是从奥尔德里奇和弗鲁卡购买的,使用时没有进一步的提纯。焦磷酸钠,NBT(硝基蓝四唑),NADH(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸;还原形(钠盐,西格玛),甲氧硫酸芬那嗪(钠盐)。生长培养基DMEM-Dulbecco’s Modified Eagle medium (Gibco®)、胎牛血清(FBS)、青霉素、链霉素和胰蛋白酶用于生物活性的研究。碳、氢和金属含量(Cu2 +、有限公司2 +Pt4 +, Pd2 +和Nd3 +离子)采用标准方法测定[15].红外光谱(4000厘米-1-400厘米-1)在Mattson 5000 FTIR分光光度计上进行记录。电子光谱记录在Unicam UV-Vis和UV2和V-100分光光度计上。磁测量是在室温(25°C)下在Sherwood磁天平上进行的。利用帕斯卡常数[16].1克ydF4y2Bah - nmr、13C-NMR测量d6-DMSO在室温下在jol - 90q傅里叶变换(400 MHz)光谱仪上进行,该光谱仪由开罗大学和沙特阿拉伯国王大学的微分析单元提供。用开罗大学MS 70 eV EIGC、MS QP-1000 EX Shimadzu (Japan)质谱仪记录了配体的质谱。利用质谱仪直接入口单元(DI-50)记录了四种配合物的质谱模型岛津GC/MS-QP5050A区域中心真菌学爱资哈尔大学生物技术。在TGA-50 Shimadzu TGA分析仪上记录20°C-800°C范围内的TGA测量值,加热速率为15°C/min,氮气流速为20 mL/min。
(E, E)-N, N " -(6-氨基嘧啶- 2,4 -二基)双-(N′-苯基氨基氨基硫酸)的合成(L1克ydF4y2Ba):l1克ydF4y2Ba由嘧啶- 2,4,6 -三胺(1.3 g, 0.01 mol)和异硫辛酸苯酯(2.4 g, 0.02 mol)的热乙醇溶液以1:2 M的比例回流4小时合成。溶液蒸发,冷却后析出黄色固体。沉淀被过滤掉,从无水乙醇中重结晶(收率:78%),最后在干燥器中在无水磷上干燥4O10.用薄层色谱和红外光谱(IR,1克ydF4y2Ba核磁共振,13C-NMR和质量)。L的熔点1克ydF4y2Ba温度为(190°C)。
铜的合成2 +、有限公司2 +Pt4 +, Pd2 +和Nd3 +复合物:金属氯化物(CuCl2, CoCl2,竞购4, PdCl2和NdCl3.;0.0025 mol)加入到L的热乙醇溶液中1克ydF4y2Ba(1 g, 0.0025 mol) 1:1 (M:L)摩尔比。在回流下加热混合物1.5小时。溶液的pH值分别在4、5、2、5和4范围内。分离的固体配合物被过滤掉,用乙醇洗涤,然后用乙醚洗涤,最后在真空干燥器中在无水P上干燥4O10.配合物在空气中稳定,在极性溶剂中可溶。
生物研究
超氧化物歧化酶(SOD)类自由基清除活性:分离物的抗氧化活性和L1克ydF4y2Ba被评估[17].该方法依赖于L1克ydF4y2Ba或其配合物抑制甲硫非那嗪介导的硝基蓝四唑(NBT)染料的还原。SOD反应混合物的最终体积为3.0 mL,由0.5 mL 0.3 mmol NBT、0.5 mL 0.47 mmol NADH、1.8 mL 0.1 M焦磷酸钠缓冲液、0.1 mL L组成1克ydF4y2Ba或复合物和0.1 mL 0.093 mmol methosulfate phenazine (PMS)。反应由PMS的加入引起,在560nm处的吸光度增加后,用记录分光光度计持续5分钟。抑制率的评估与先前报道的相同[17].
HepG2细胞培养活力:肝细胞癌细胞系HepG2从埃及的VACSERA中获得。HepG2的生存能力细胞用MTT法计算[18].所有实验均重复三次。
计算的细节
我们使用DMOL执行集群计算3.程序(19-24]在Materials Studio包中[25],是为实现大规模密度泛函理论(DFT)计算而设计的。采用双数值基集加极化泛函(DNP)进行DFT半核伪足计算。DNP基集的质量与6-31G高斯基集相当[26].Delley等人的研究表明,DNP基集比相同大小的高斯基集更精确[25].RPBE函数[27]是迄今为止最好的交换相关函数[28],基于广义梯度近似(GGA),考虑了电子的交换和相关效应。几何优化在没有任何对称性限制的情况下进行。
结果与讨论
文中列出了元素分析数据及配合物的一些物理性质表1.通过元素分析和失重测定确定了配合物的结构。所有配合物的摩尔电导率都在6欧姆-1厘米2摩尔-1-13欧姆-1厘米2摩尔-1范围(表1),表明除Cu外,其余均为非电解性质2 +络合物(82欧姆-1厘米2摩尔-1),属电解性质[29].
复合 (经验公式) |
M.Wt | 颜色 | 议员; (°C) |
发现百分比(Calcd.) | 一个+米 DMSO溶液 |
收益率 (%) |
|||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
C | H | 米 | Cl | ||||||
l1克ydF4y2Ba.EtOH;C20.H23N7操作系统2 | 441.585 | 黄色的 | 190 | 53.6 (54.4) |
4.5 (5.3) |
--- | --- | --- | 78 |
(铜2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)42) cl.3h2O C18H29铜2N7O7年代2Cl2 |
717.609 | 融 | 250 (字符)。 |
29.3 (30.1) |
3.8 (4.1) |
17.4 (17.7) |
9.7 (9.9) |
82 | 83 |
(有限公司2(左1克ydF4y2Ba) (H2cl2 O) 2) C18H19有限公司2N7O2年代2Cl2 |
618.297 | 绿色 | 243 (字符)。 |
35.3 (35.0) |
3.9 (3.1) |
18.9 (19.1) |
11.4 (11.5) |
8 | 76 |
[葡文2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl6].EtOH C20.H25Pt2N7O3.年代2Cl6 |
1078.479 | 浅棕色的 | > 300 | 21.6 (22.3) |
3.0 (2.3) |
--- | 20.0 (19.7) |
13 | 90 |
(Pd2(左1克ydF4y2Ba) (H2O) 2氯2] .1/2EtOH C19H22Pd2N7O5/2年代2Cl2 |
736.312 | 深棕色 | 240 (字符)。 |
30.0 (30.9) |
3.8 (3.0) |
29.4 (28.9) |
10.1 (9.6) |
11 | 69 |
(Nd2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl6] C18H33Nd2N2O8年代2Cl6 |
1040.841 | 淡黄色 | > 300 | 21.4 (20.8) |
3.6 (3.2) |
28.2 (27.7) |
19.8 (20.4) |
6 | 87 |
表1。L的分析和物理数据1克ydF4y2Ba以及金属配合物。
红外光谱
L1克ydF4y2Ba它的复合体记录在表2.l1克ydF4y2Ba可以用两种互变异构形式表示,硫酮(a)和硫醇(b)形式如(图1).L1克ydF4y2Ba在3445 cm处显示3个条带-1, 3412厘米-13337厘米-1ν (OH, EtOH) νa (NH2νs (NH2) [30.],振动,分别。此外,光谱在3308 cm处有三个波段-1, 3278厘米-1身高3178厘米-1ν (NH)振动[31].NH组的三个波段的观察表明,硫酮/硫醇互变异构的可能性(HN-C=S/N=C-SH)。条带位于3661cm处-1, 1606厘米-11555厘米-1分配给(C=N)偶氮, (C=C)苯基和(C=N)嘧啶环,[32].弱带在2360厘米处-1这是SH族的特征。该带的存在表明自由配体主要以硫醇形式存在[33) (图1 b).L .的分子模型验证了上述假设1克ydF4y2Ba详见(图2).
复合 | ν(哦) | ν(NH2) | ν(NH) | ν(SH) | ν(C = N)偶氮 | ν(C = N)pyr | ν(m) | ν(mn) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
l1克ydF4y2Ba.EtOH;C20.H23N7操作系统2 | 3445 | (3412)作为 (3337)年代 |
3308 3278 3187 |
2360 | 1663 | 1555 | ---- | ---- |
(铜2(左1克ydF4y2Ba) (H2O) 4) 2 cl.3h2O C18H29铜2N7O7年代2Cl2 |
3441 | (3400)作为 (3337)年代 |
3186 | ---- | 1668 | 1533 | 473 | 430 |
(有限公司2(左1克ydF4y2Ba) (H2cl2 O) 2) C18H19有限公司2N7O2年代2Cl2 |
3552 | (3437)作为 (3327)年代 |
3192 | ---- | 1655 | 1551 | 447 | 421 |
[葡文2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl6].EtOH C20.H25Pt2N7O3.年代2Cl6 |
3523 | (3410)作为 (3317)年代 |
3194 | ---- | 1642 | 1534 | 480 | 430 |
(Pd2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl2] .1/2EtOH C19H22Pd2N7O5/2年代2Cl2 |
3437 | (3415)作为 (3319)年代 |
3180 | ---- | 1643 | 1536 | 490 | 425 |
(Nd2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)8Cl6] C18H33Nd2N7O8年代2Cl6 |
3445 | (3411)作为 (3339)年代 |
3278 3191 |
---- | 1661 | 1550 | 450 | 429 |
偶氮:偶氮甲碱;Pyr:嘧啶环
表2。L1克ydF4y2Ba以及金属配合物。
L .的红外光谱比较1克ydF4y2Ba及其金属配合物(表2)表明L1克ydF4y2Ba与所有金属离子的比例为2:1 (M: L)1克ydF4y2Ba通过嘧啶环上的两个氮和两个硫醇配位,表现为负四齿配合物,除Nd外,所有配合物中SH基团失去两个质子3 +其中L的复合体1克ydF4y2Ba通过嘧啶环上的两个氮和两个硫基,表现为负四齿配位的硫代形式。Cu中硫醇形式的存在2 +、有限公司2 +Pt4 +和Pd2 +配合物的光谱中没有指定给(SH)和(C=S)的带支持了配合物的存在。l1克ydF4y2Ba在Cu的情况下,通过嘧啶环上的两个氮和两个巯基硫原子表现为负的NNSS四齿配体2 +和有限公司2 +配合物具有通式,[Cu2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2]2Cl。3.H2O及[Co]2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl2), (图3而且图4).此行为由以下因素支持:
i.分配给(SH)的能带消失表明该基团参与了脱质子作用[13].
21551 cm区域条带负移-1-1553厘米-1归于嘧啶环表明该基团参与了配位(163)。
3在1668厘米的区域出现带状-1-1655厘米-1被分配到亚甲胺组(C=N)被认为是硫醇形式存在的另一个证据。
iv.在(473,447和430,421)cm区域观察到新的波带-1分别分配给(M-S)及(M-N), [15].
v.配合物的光谱在3441 cm处有一个宽的中波段-13552厘米-1,可归因于配位水和溶剂化水[16].
在[葡文2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl6].EtOH和[Pd2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl2] .1/2EtOH复合物(图5而且图6),我1克ydF4y2Ba通过两个(C=N)嘧啶环和两个脱质子C- sh基团的S原子,表现为负的NNSS四齿态。这种行为可以通过(C=N)的移位来揭示。pyr低波数时,可分配给(C=N)的频带的出现偶氮和消失归因于(S-H)波段。配合物的光谱在3523 cm处有一个宽频带-13437厘米-1分别归因于水的配位作用和溶剂化的乙醇[36].
[Nd2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)8Cl6) (图7)表明L1克ydF4y2Ba通过2 (C=N)作为NSNS中性四齿体pyr和两者(C=S)。
此行为由以下因素支持:
i. (C=N)的移位pyr表示金属离子与嘧啶氮配位的低波数[17].
2带的外观在3278厘米-1分配(NH)振动和没有观察到一个带特征的硫醇组(2300厘米-1-2650厘米-1)在Nd的光谱中发现3 +络合物被视为硫酮形式存在的证据[18,39].
3水化配合物中配位球内有水的存在是由3445 cm处出现的带所支持的-1在Nd的红外光谱中3 +复杂的(34].
iv.在Nd的情况下观察到新的带3 +450厘米处的综合体-1429厘米-1,暂属(M-S)及(M-N) [36),分别。
1克ydF4y2Bah - nmr、13理化性质光谱
的1克ydF4y2BaL的H-NMR谱1克ydF4y2Ba在d6-DMSO显示相对于TMS的11.52 ppm、7.72 ppm和5.91 ppm的三种信号,分配给SH [41], nh [30.]和CH [42,43]质子。(6.16-7.37) ppm的多重信号被分配给苯环的质子。3.4 ppm的信号归因于NH2质子,而4.8 ppm, 3.5 ppm和1.1 ppm的信号归因于OH, CH2和CH3.EtOH的质子[40]确认所提出的公式。SH信号的存在证实了配体以硫醇形式存在于固体状态,如图(图1 b).L1克ydF4y2Ba来自于13碳核磁共振谱(图8)中(C6和C2)的化学位移为195.5 ppm [44]和(N5)原子引起(C6和C2)共振的大下场位移。(C9-SH)信号在161.8 ppm时出现,(C4)信号在160.7 ppm时出现。芳香族苯碳在光谱的重叠区域发出信号,化学位移值为140.4 ppm-124.3 ppm,在94.6 ppm观察到嘧啶环的CH引起的信号。信号由于(CH2和CH3.)的浓度分别为57 ppm和19 ppm,这是乙醇存在的有力证据。
的1克ydF4y2BaPt的H-NMR谱4 +和Pd2 +配合物显示在11.52 ppm时可分配给(SH)质子的信号缺失,证实了两个巯基协同参与金属离子的共同脱质子作用。在10ppm和4ppm时出现的信号在加入D后消失2O归于NH和(OH of EtOH和H2O).在1.05 ppm和3.5 ppm的Pt中观察到的信号4 +和Pd2 +配合物归于CH的质子3., CH2存在于配位球外的EtOH [40].
的1克ydF4y2BaNd的H-NMR谱3 +复杂(图8)显示两个相对于TMS的12.0和3.4 ppm的信号,分配给NH [30.]和NH2质子。H上的OH质子的信号2O分子与NH2信号结合,在3.4 ppm时观察到。在TMS下场12.0 ppm处观察到的第一个信号,与在自由L光谱中观察到的信号进行比较1克ydF4y2Ba说明该配合物主要以硫酮形式存在。(7.2-7.5) ppm的多重信号分配给苯环的质子和嘧啶环的CH [42,43].这是Nd结构的额外证据3 +复合体来自13C-NMR谱,在189.5 ppm时观察到(C9-S)的化学位移,表明配合物主要以硫酮形式存在。表征为C6、C2和C4的碳的信号重叠在一起,在152.97 ppm [44].由于N5和N3参与配位,与在自由配体光谱中观察到的信号相比,该信号转移到上场。芳香族苯碳在光谱的重叠区域发出信号,其化学位移值为140.04 ppm-124.1 ppm。在93.3 ppm时观察到嘧啶环CH引起的信号。
L的质谱1克ydF4y2Ba
L的质谱1克ydF4y2Ba(图9m/z=441(72%)处的分子离子峰对应于(C .20.H23N7操作系统2), M.wt = 441.585。元素分析的结果,1克ydF4y2Bah - nmr、13用C-NMR谱证明了所提出的结构。
L1克ydF4y2Ba显示对应于配体的连续降解(C20.H23N7操作系统2).第一个峰m/z=441,丰度为72%,代表分子离子(Calcd. 441.585)。394年丰度为26%的峰值对应于[C .]18H17N7年代2]+(计算的395.515)。有表示Ph-N、SH和Ph-N片段逐步损失的信号;[C12H12N6年代2]+(Calcd. 304.4), [C12H11N6S]+272.33)和[C .6H6N6S]+丰度为27% (Calcd. 180.22),丰度为100%(133)的峰值为[C5H5N5]+(Calcd. 135.13)片段。120峰和61峰丰度分别为7和84% (Calcd. 120.12和63.1),对应于[C5H4N4]+和[C4HN)+分别碎片。
电子能谱和磁数据
L1克ydF4y2Ba其复合体在Nujol mull中显示。配合物的光谱由强配体内电荷转移带主导。配体的光谱在292 nm和344 nm(34246和29069 cm)处有两个波段-1)可分配给(C=N) π→π*跃迁的区域偶氮和(C=N)嘧啶环,[45].
Cu的电子能谱2 +Nujol的配合物在604 nm和492 nm (16556 cm)处有两个波段-120325厘米-1)分配给2B2→2E和2B2→围绕Cu的四面体几何结构中的2B1跃迁2 +离子[46].此外,在441 nm (22675 cm-1)赋值为(L→M)跃迁类型的电荷转移。此外,修正磁矩(μeff=1.3 BM)每Cu2 +离子[47].公司的电子谱2 +配合物在671 nm、600 nm、172 nm和436 nm (14903 cm)处有四个波段-1, 16666厘米-1, 21186 cm-1和22935厘米-1).第一个乐队被归因于4一个2→4T1克ydF4y2Ba(F)在四面体几何周围的Co2 +离子。第二束(16666厘米)-1)分配给4一个2→4T1克ydF4y2Ba(P) (48].另外两个波段在21186厘米处-1和22935厘米-1赋值给电荷转移(L→M),修正磁矩(μeff=4.3 BM)每个Co2 +离子被认为是Co周围存在四面体几何的有力证据2 +[49].计算得到配体场参数(Dq, B和β)为:640.8 cm-1, 513.1厘米-10.53厘米-1分别。
抗磁性[Pd2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl2] .1/2EtOH,年代hows bands at 401 nm and 485 nm (24937 cm-120618厘米-1)由于1克ydF4y2Ba一个1克→1克ydF4y2BaB1克而且1克ydF4y2Ba一个1克→1克ydF4y2Ba如方-平面构型中的跃迁。但吸收波段为539 nm (18552 cm)-1)赋值为Pd的电荷转移跃迁的组合2 +d轨道到L的π*轨道1克ydF4y2Ba[50,51].的Nd3 +配合物在802 nm、746 nm、428 nm和304 nm (12468 cm)处有四个波段-1, 13404 cm-1, 23364厘米-1和32894厘米-1).前两个乐队被分配给4我9/2→4我13/2而且4我9/2→4我15/2,而其他两个乐队被分配给4我9/2→4F3/2而且4我9/2→4F5/2.磁矩的值(μeff=3.8 BM)落在Nd报告的范围内3 +离子(52]每Nd3 +离子。
分子建模
DFT法几何优化:的数据分析表1和表2通过计算键的长度和键的角度,可以得出以下结论:
L的键角1克ydF4y2BaC (3)-Npyr (1)-C (2), C (2)-N (12)-C (19), N (12)-C (19)-S (21), N (5)-C (4)-N (10)-C(9),和N (10)-C (9)-S(11)的变化最大,它们在成键形成复合物时减少或增加[53].
1.[Cu。2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)42) cl.3h2O及[Co]2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl2]配合物提供了一个四面体几何,而在[Pt2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl6].EtOH is quite near to an octahedral geometry predicting, and adopts a square-planar arrangement in [Pd2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl2.1/2EtOH。
2.所有参与配位的活性基团的键长都比配体中已经存在的键长长(如C- s和C=N)pyr) [53].
3.由于在所有配合物中的配位,优化后的C=N键在嘧啶环上的长度被拉长。N (10)-C (9) N偶氮(8) -c (9), n (12) -c (19), n偶氮(20)-C (19), C (9)-S(11)和C (19)-S(21)配合物的键长略有增加,这是因为配合物是在[Cu]中SH基团的脱质子作用下通过S(11)和S(12)原子进行配位2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)4]2Cl。3.H2啊,(有限公司2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl2],[葡文2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl6].EtOH and [Pd2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl2.1/2EtOH。这被认为是配体以硫醇形式与金属离子协调的证据。
4.S (11)-C(9)和S (21)-C(19)硫代在[Nd2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)8Cl6在S (11)- c(9)和S (21)- c(19)上出现双键,在N (10)-(C9)和N (20)- c(19)上不出现双键。
5.L的配合物1克ydF4y2Ba根据M-Npyr键长排列如下:N (5)-Nd (29)>N (5)-Pt (28)>N (5)-Co (28)>N (5)-Pd (28)>N (5)-Cu(28)。
6.L的配合物1克ydF4y2Ba根据M-S键长排列如下:S(11)-Nd (29)>S (11)-Pt (28)>S (11)-Co (28)>S (11)-Pd (28)>S (11)-Cu(28)。
7.所有键长都与实验红外频率相关。由于有一个延伸的债券,一个较低能源的振动频率,较低的频率由实验红外频率值批准。
8.L内的键角1克ydF4y2Ba支柱没有显著变化,但围绕金属的角度在改变金属中心后发生明显变化。
化学反应性
全局反应性描述子:HOMO (π供体)和LUMO (π受体)能量的确定是量子化学计算中的重要参数。HOMO轨道主要作为电子供体而LUMO轨道主要作为电子受体。这些分子轨道也被称为前沿分子轨道(FMOs)。
i. E人类和ELUMO它们相邻的轨道都是负的(表3),表示制备的分子是稳定的[54].
复合 | EH 电动汽车 |
El 电动汽车 |
(EH- el) 电动汽车 |
χ 电动汽车 |
µ 电动汽车 |
Η 电动汽车 |
年代 eV-1 |
ω 电动汽车 |
? 电动汽车 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
APCA | -4.836 | -1.828 | -3.008 | 3.332 | -3.332 | 1.504 | 0.752 | 8.348872 | 0.664894 |
铜复杂 | -3.762 | -1.877 | -1.885 | 2.8195 | -2.8195 | 0.9425 | 0.47125 | 3.74624 | 1.061008 |
公司复杂的 | -4.042 | -2.447 | -1.595 | 3.2445 | -3.2445 | 0.7975 | 0.39875 | 4.197554 | 1.253918 |
Pt复杂 | -4.18 | -2.816 | -1.364 | 3.498 | -3.498 | 0.682 | 0.341 | 4.172477 | 1.466276 |
Pd复杂 | -4.807 | -3.534 | -1.273 | 4.1705 | -4.1705 | 0.6365 | 0.31825 | 5.535345 | 1.571092 |
和复杂的 | -5.568 | -3.085 | -2.483 | 4.3265 | -4.3265 | 1.2415 | 0.62075 | 11.61957 | 0.805477 |
H:人类;李:LUMO
表3。计算E人类ELUMO,能源带隙(EH-EL),化学势(μ),电负性(χ),全局硬度(η)、全球疲软(年代)、全球亲电指数(ω)和柔软(?1克ydF4y2Ba还有它的复合体。
2FMOs理论预测了芳香族化合物的配位(亲电攻击)。最初的假设是,反应发生时,一个分子上的HOMO和另一个分子上的LUMO重叠最大。HOMO和LUMO之间的重叠是许多反应的主导因素。计算的目的是寻找分子轨道系数的最大值。因此,分子轨道系数最大的配体轨道可以被认为是配位位点。计算得到的数据证实了这一结论,即(C=N)嘧啶基团的氮和去质子化(C- sh)基团的硫的分子轨道系数最大。
3Gutmann的变化规则,如Linert等发现的“键强度随着相邻键变弱而增加”[55].这种解释与随着E的增加而得到的结果很吻合人类伴随着金属配体键的弱(伸长),这导致金属配体中心附近位点的增强(短)。
iv. HOMO能级主要分布在N(3)、N(5)和脱质子的S(11)和S(21)原子上(图10)表明该原子是中心金属离子的首选亲核位点。这意味着这些具有高HOMO密度系数的部分,是面向金属离子的。
诉的能源差距(E人类- eLUMO)是一项重要的稳定性指标,有助表征分子的化学反应性及动力学稳定性[56].差距(E)人类- eLUMO)用于发展理论模型用于解释许多分子系统中的结构和构象障碍,并影响分子的生物活性。有小间隙的分子极化更强,称为软分子。软分子比硬分子反应性更强,因为它们很容易将电子提供给受体。的能源L的差距较小1克ydF4y2Ba说明其内部容易发生电荷转移,从而影响分子的生物活性。低的价值能源Gap也归因于进入共轭的基团[57].
vi.下HOMO能源数值表明,分子的给电子能力较弱。相反,高HOMO能源这意味着分子是一个很好的电子供体。LUMO能源表示分子接收电子的能力[58].
DFT方法的概念可以表明分子系统的化学反应性和位点选择性。前沿分子轨道能量(E人类+ ELUMO),能源带隙(E)人类- eLUMO),以解释分子内电荷转移的最终相互作用,即电负性(χ),化学势(μ),全局硬度(η)、全球疲软(年代)和全球亲电指数(ω) [58,59]均列于表3.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
将全局硬度的逆值设计为软度(?),如下所示:
? = 1 /η(6)
亲电指数是描述各种污染物的反应性和位点选择性毒性的最重要的量子化学描述符之一[60].此外,亲电性可以很好地量化药物受体相互作用的生物活性。这一新的反应性指标测量的稳定能源当系统从环境中获得额外的电荷时。的重要性η而且?是测定分子的稳定性和反应性。在复杂的形成体系中,配体作为路易斯碱,而金属离子作为路易斯酸。
分子静电势(MEP)
MEP是静电势映射到恒定电子密度表面的图。它在研究分子结构及其理化性质关系、氢键相互作用等方面也非常有用[63-61].给定点r (x, y, z)的静电势V(r)由相互作用定义能源由位于r[的分子电子、原子核和质子产生的电荷63,65].在本研究中,我们绘制了L1克ydF4y2Ba(图11)已被绘制。最大的阴性区域,即亲电攻击的首选部位用红色表示,最大的阳性区域,即亲核攻击症状的首选部位用蓝色表示。电位按红<绿<蓝的顺序增加,其中蓝色表现出最强的吸引力,红色表现出最强的斥力。具有负电位的区域覆盖了电负性原子,而具有正电位的区域覆盖了氢原子。
偶极矩和其他分子性质
绑定的计算能源揭示了增加数值的计算绑定能源与L的配合物1克ydF4y2Ba表明所形成的金属配合物的稳定性高于L1克ydF4y2Ba.同时,能源采用DFT方法计算各分量,如表4.
复合 | 人类 (eV) |
四个 (eV) |
结合能 (千卡每摩尔) |
总能量 (千卡每摩尔) |
偶极矩 (D) |
---|---|---|---|---|---|
l1克ydF4y2Ba | -4.836 | -1.828 | -4929.7 | -1.2 × 106 | 6.1686 |
(铜2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)42) cl.3h2O | -3.762 | -1.877 | -5872.1 | -1.6 × 106 | 9.1791 |
(有限公司2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl2] | -4.042 | -2.447 | -6187.2 | -2.1 × 106 | 7.4084 |
[葡文2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl6].EtOH | -4.180 | -2.816 | -6375.1 | -3.3 × 106 | 5.3967 |
(Pd2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl2]。(EtOH)1/2 | -4.807 | -3.534 | -5512.7 | -2.1 × 106 | 7.3525 |
(Nd2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)8Cl6] | -5.568 | -3.085 | -8411.2 | -3.4 × 106 | 5.8821 |
表4。L的一些能量性质1克ydF4y2Ba并用DMOL计算其配合物3.使用DFT-method。
热重研究
分析了铜的分解阶段、温度范围、分解产物及失重率2 +Pt4 +和Pd2 +复合物都在表4.图11为三种金属配合物的TGA/DTG曲线。试验失重值与计算值吻合较好。最终分解产物用常规化学分析方法鉴定。在热重热图中[Cu2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)42) cl.3h2O配合物在33°C-178°C的第一阶段,重量损失6.9 (Calcd. 7.5%)对应3H的损失2O晶格水分子。第二步,在178°C-257°C下,体重下降10.7 (Calcd. 10%)消除4 h2O配位水分子。第三步对应于消除NH的2+ 2HCl碎片,在258°C-375°C失重为12.3 (Calcd. 12.3%)。第四步,375°C-628°C,减重19.3 (Calcd. 19.7%),指的是去除C6H5年代2片段。第五步在629°C-787°C范围内,质量逐渐损失,对应于C6H6N2片段,14.9 (Calcd. 14.6%)。残余部分为[Cu6(CN)4+2C(发现35.9,Calcd. 35.6%)。如果是[Pt .2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl6].EtOH complex the TG/DTG curve shows a first step in range 38°C-144°C with gradual mass loss 4.7 (Calcd. 4.3%) corresponding to EtOH molecule out of side coordination sphere. The second step with weight loss of 10.7 (Calcd. 10.1%) at 145°C-291°C is attributed to the消除2HCl和两个配位的水分子。第三步在292°C-365°C范围内观察到,逐渐的质量损失对应于两个氯离子6.1 (Calcd. 6.6%)。在365°C-560°C的第四步,体重损失38.9 (Calcd. 39.2%)是指去除[(C6H5视交叉上核)2+ NH2+ CH + 2 cl + C2N2碎片。残留部分为2Pt+ 3C (Found 39.6, Calcd 39.5%)。类似于[Pd .2(左1克ydF4y2Ba) (H2O)2Cl2] .1/2EtOHcomplex the TG/DTG curve shows a first step in range 35°C-134°C with gradual mass loss 3.1 (Calcd. 3.1%) correspond ing to (EtOH)1/2molecule out of side coordination sphere. The second stage at 150°C-359°C with weight loss of 12.4 (Calcd. 12.2%) is corresponding to the loss of the two coordinated water, HCl molecules and NH3 fragment. This is followed by loss of [(C6H5视交叉上核)2在359°C-794°C范围内,减重42 (Calcd. 41.7%) +HCl]碎片。剩余部分为[Pd6(CN)4](发现42.5,Calcd. 43%)。中表示的数据的检查表4结果表明,热重热图显示出较高的残余部分,反映了较高的热稳定性。
生物应用
抗氧化活性:超氧自由基是在所有有氧运动中形成的细胞还原O2加上一个单线电子。通常情况下,超氧化物阴离子的寿命很短,会被维持超氧化物稳定水平的超氧化物歧化酶转化为过氧化氢和分子氧[66].所有细胞成分都能在不饱和键和巯基水平上与氧衍生自由基反应。蛋白质、一些氨基酸和核酸对超氧自由基的攻击非常敏感,这可能导致酶活性的改变,构象的改变:产生DNA链断裂或碱基修饰,导致DNA的点突变[67].抗氧化剂是由于自由基清除能力而防止这种氧化损伤的化合物。超氧化物歧化酶被认为存在于所有的氧代谢细胞中,并具有对抗超氧自由基及其由有氧代谢反应产生的潜在损伤的保护机制。采用超氧化物歧化酶活性测定法对所有化合物进行抗氧化活性测定。检查数据表明,铜2 +、有限公司2 +和Nd3 +配合物具有强大的抗氧化活性(图12).另一方面,配体本身和Pt4 +复合物未表现出任何抗氧化活性。而Pd2 +显示从低调节抗氧化活性。Cu的配合物2 +、有限公司2 +和Nd3 +对甲硫非那嗪自由基的抑制活性最高,分别为100%、99.3%和95.6%。这种高抗氧化能力可能是由于它们独特的协调性。这些化合物可以被认为是一组重要的有前途的抗氧化剂。它们可能有助于减少氧化作用压力并参与保护免受活性氧的有害作用,主要是氧自由基。
细胞毒性和抗肿瘤活性
l1克ydF4y2Ba及其Cu2 +、有限公司2 +Pt4 +, Pd2 +和Nd3 +在500 μM ~ 2.1 μM浓度范围内筛选复合物的抗肿瘤活性肝细胞癌细胞系HepG2,如图图13.经过48小时潜伏期的HPG2肝脏癌症细胞不同浓度的配体及其配合物,Nd3 +和Pd2 +复合物被证明对IC具有最高的细胞毒活性50分别为7.4 μM和71.7 μM。
结论
HPG2的生存能力肿瘤细胞,与Nd孵育后3 +和Pd2 +复合物明显受到影响。细胞层部分凝结,形成无细胞区,最后脱离培养板。配体Cu2 +、有限公司2 +和葡4 +配合物无细胞毒活性。
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