稀土氮杂环配合物的合成、 结构及抑菌活性

doi:10.7503/cjcu20180733

高等学校化学学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (4): 632.doi: 10.7503/cjcu20180733

稀土氮杂环配合物的合成、结构及抑菌活性

李冰¹, 王学敏¹, 白凤英¹(), 刘淑清²()

1. 辽宁师范大学化学化工学院, 大连 116029
2. 大连医科大学基础医学院生物化学教研室, 大连 116044

收稿日期:2018-10-29 出版日期:2019-04-03 发布日期:2019-04-10
作者简介:
联系人简介: 白凤英, 女, 博士, 副教授, 主要从事稀土功能材料方面的研究. E-mail: baifengying2003@163.com;刘淑清, 女, 博士, 教授, 主要从事肿瘤生物学方面的研究. E-mail: Lsqsmz@163.com
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 21571091)和辽宁省科学事业公益研究基金(批准号: 20170055)资助.

Synthesises, Structures and Antibacterial Activities of a Series of Rare Earth Nitrogen Heterocyclic Complexes^†

LI Bing¹, WANG Xuemin¹, BAI Fengying^1,^*(), LIU Shuqing^2,^*()

1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Liaoning Normal University, Dalian 116029, China
2. Department of Biochemistry, School of Basic Medical Sciences, Dalian Medical University, Dalian 116044, China

Received:2018-10-29 Online:2019-04-03 Published:2019-04-10
Contact: BAI Fengying,LIU Shuqing E-mail:baifengying2003@163.com;Lsqsmz@163.com
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.21571091) and the Public Welfare Research Foundation of Liaoning Province, China(No.20170055).

摘要/Abstract

摘要：

采用溶液合成法, 在室温下合成了一系列稀土配合[Ln(IAA)₂(phen)₂]·(NO₃)[Ln=Ce(1), Gd(2), Tb(3), Dy(4), Ho(5), HIAA=吲哚乙酸, phen=1,10-菲咯啉], 并通过元素分析、红外光谱、热重分析、 X射线单晶衍射、 X射线粉末衍射等方法对配合物进行了表征. 结果表明, 配合物15具有相同的结构, 对配合物2的单晶结构分析表明, 配合物2为超分子网络结构, 通过分子间氢键形成2D网络, 中心金属Gd(Ⅲ)为九配位, 具有单帽四方反棱柱几何构型. 此外, 对该系列配合物进行了抑菌活性的研究, 得到了抑菌活性与配合物组成的构效关系.

关键词: 稀土配合物, 吲哚乙酸, 1,10-菲咯啉, 晶体结构, 抑菌活性

Abstract:

A series of rare earth metal complexes, [Ln(IAA)₂(phen)₂]·(NO₃)[Ln=Ce(1), Gd(2), Tb(3), Dy(4), Ho(5). HIAA=indole acetic acid, phen=1,10-phenanthroline], was synthesized via the solution synthesis method at room temperature. The structures of the complexes were characterized by elemental analysis, infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, X-ray single crystal diffraction and powder polycrystalline diffraction. Structural analyses show that complex 2 has a supramolecular network structure and its 2D network structure is formed through intermolecular hydrogen bonds. The central metal Gd(Ⅲ) is nine-coordinated with a single-capped quadrilateral inverse prism geometry. In addition, the antibacterial activity of the five complexes was studied, and the structure-activity relationship between antibacterial activity and composition of complexes was analysized.

Key words: Rare earth complex, Indole acetic acid, 1,10-Phenanthroline, Crystal structure, Antibacterial activity

中图分类号:

O614

TrendMD:

李冰, 王学敏, 白凤英, 刘淑清. 稀土氮杂环配合物的合成、结构及抑菌活性. 高等学校化学学报, 2019, 40(4): 632.

LI Bing,WANG Xuemin,BAI Fengying,LIU Shuqing. Synthesises, Structures and Antibacterial Activities of a Series of Rare Earth Nitrogen Heterocyclic Complexes^†. Chem. J. Chinese Universities, 2019, 40(4): 632.

图/表 5

Fig.1 Pictures of pathogenic bacteria S.A.(A), E.C.(B), P.A.(C), C.A.(D), B.S.(E)

Table 1 Crystal data and structure refinement for complex 2

Formula	C₄₄H₃₂N₇O₇Gd	D_c/(g·cm^-3)	1.477
Molecular weight	928.02	F(000)	1860
Crystal system	Monoclinic	μ(Mo Kα)/mm^-1	1.647
Space group	P2(1)/n	θ range/(°)	1.67—28.25
a/nm	1.3501(9)	Reflections collected	25661
b/nm	1.3404(9)	Independent reflections[I>2σ(I)]	9477
c/nm	2.3208(16)	Parameter	532
α/(°)	90	Goodness of fit	1.090
β/(°)	96.4260(10)	R^a(R^b)	0.0741(0.1145)^b
γ/(°)	90	w $R 2 a$ ( $R 2 b$ )	0.1981(0.2259)^b
V/nm³	4.1739(5)	Δρ/(e·nm^-3)	1626, -611
Z	4

Table 1 Crystal data and structure refinement for complex 2

Formula	C₄₄H₃₂N₇O₇Gd	D_c/(g·cm^-3)	1.477
Molecular weight	928.02	F(000)	1860
Crystal system	Monoclinic	μ(Mo Kα)/mm^-1	1.647
Space group	P2(1)/n	θ range/(°)	1.67—28.25
a/nm	1.3501(9)	Reflections collected	25661
b/nm	1.3404(9)	Independent reflections[I>2σ(I)]	9477
c/nm	2.3208(16)	Parameter	532
α/(°)	90	Goodness of fit	1.090
β/(°)	96.4260(10)	R^a(R^b)	0.0741(0.1145)^b
γ/(°)	90	w $R 2 a$ ( $R 2 b$ )	0.1981(0.2259)^b
V/nm³	4.1739(5)	Δρ/(e·nm^-3)	1626, -611
Z	4

Fig.2 Crystal structure of complex 2(A) Coordination environment of the Gd(Ⅲ) ion(dimer configuration); (B) single-capped quadrilateral inverse prism geometry of Cd(Ⅲ); (C) coordination mode of ligand 1,10-phenanthroline; (D) coordination mode of ligand indole acetic acid; (E) 1D hydrogen-bonded chain along b axis(#1: -x+1, -y+1, -z+1); (F) 2D hydrogen bond network on the surface of bc(#2: 3/2-x, -1/2+y, 1/2-z). All H atoms except for the hydrogen bonds are omitted for clarity.

Fig.3 Comparison of antibacterial rings of complexes 1—5 and phen against S.A.

Fig.4 Linear relationship between concentration of complexes 1—5, phen and diameter of bacteriostatic ring against S.A.

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