本文關(guān)鍵詞：含氮雜環(huán)類配合物、希夫堿及超分子的合成、晶體結(jié)構(gòu)及抗癌活性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：含氮雜環(huán)類化合物由于具有較高的生物活性、較低的毒性、良好的配位能力和多變的結(jié)構(gòu)而受到廣泛的關(guān)注。尤其是含硫、含氮等雜原子的化合物在形成金屬配合物后都表現(xiàn)出很好的生物活性。此外，一些含氮雜環(huán)化合物還有共振結(jié)構(gòu)和互變異構(gòu)等特殊性質(zhì)。因此，研究含氮雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)和生物活性有著重要的意義。 本論文選用含氮雜環(huán)化合物1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑啉酮(HPMBP)、2-氨基-4-甲基吡啶(2-A4P)、2-氨基-5-甲基吡啶(2-A5P)和2-氨基苯駢噻唑(2-AB)為原料，培養(yǎng)得到了多個配合物、希夫堿和超分子的單晶，并通過元素分析、紅外光譜、紫外可見光譜和X-射線單晶衍射等方法對它們進(jìn)行了表征。對配合物[Zn(C_7H_6N_2S)_2(CH_3COO)_2]和[Cd(C_7H_6N_2S)_2(CH_3COO)_2]進(jìn)行了熒光性能研究，結(jié)果表明配合物具有較好的熒光性能。采用密度泛函(DFT) B3LYP方法對配合物、希夫堿和超分子進(jìn)行了自然鍵軌道(NBO)分析并計算了它們的前線軌道分布，以此為依據(jù)討論了它們的共振結(jié)構(gòu)。用MTT法對合成的配合物和希夫堿進(jìn)行了抗腫瘤活性篩選，并研究了HPMBP縮2-氨基-4-甲基苯酚希夫堿對乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231的類糜蛋白酶(CT-like)活性抑制以及凋亡誘導(dǎo)作用和對MDA-MB-231內(nèi)多種蛋白酶體靶向蛋白的免疫印跡表達(dá)，實(shí)驗(yàn)工作總結(jié)如下： (1)以1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑啉酮(HPMBP)為原料，得到一個K(I)配位聚合物的單晶和6個希夫堿的單晶。 通過元素分析、X-射線單晶衍射和紅外光譜等手段，對K(I)配位聚合物進(jìn)行了表征，可知K(I)配位聚合物為無限一維鏈狀結(jié)構(gòu)，不同的鏈之間通過由兩個游離水和三個配位水所形成的鏈狀水簇連接在一起，形成三圍網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其組成為[K_(2n)(C_(17)H_(13)N_2O_2)__(2n)(H_2O)_(3n)]·_(2n)H_2O。 通過元素分析、X-射線單晶衍射、紅外光譜和紫外光譜等手段，對6個希夫堿進(jìn)行了表征，可知3個希夫堿的晶體結(jié)構(gòu)中含有游離的甲醇，為超分子，而另外3個希夫堿晶體結(jié)構(gòu)中不含甲醇。X-射線單晶衍射表明，希夫堿已由反應(yīng)所形成的亞胺式互變異構(gòu)體變成了胺式互變異構(gòu)體，質(zhì)子由吡唑酮環(huán)上的N原子轉(zhuǎn)移到了希夫堿C＝N雙鍵上的N原子上。 通過晶體數(shù)據(jù)和量子化學(xué)計算分析討論了希夫堿的共振結(jié)構(gòu)。分析結(jié)果表明，胺式互變異構(gòu)體都有胺-亞胺共振結(jié)構(gòu)，但是以胺式共振結(jié)構(gòu)為主要結(jié)構(gòu)。 用密度泛函方法計算了希夫堿前線軌道的能量和組成，結(jié)果表明6個希夫堿分子的前線軌道能量和分子總能量非常相似。與酮式HPMBP和烯醇式HPMBP相比，分子總能量顯著降低，HOMO軌道和LUMO軌道的能隙略微升高，說明化合物非常穩(wěn)定。 (2)以2-氨基-4-甲基吡啶(2-4AP)、2-氨基-5-甲基吡啶(2-5AP)和2-氨基苯駢噻唑(2-AB)為原料，得到了新的配合物和超分子的晶體。 通過元素分析，X-射線單晶衍射和紅外光譜等手段，對配合物和超分子進(jìn)行了表征，可知Zn(II)和Cd(II)配合物的配位方式基本一致，配合物為單核配合物，金屬為6配位。配體中的乙酸根以雙齒形式參與配位，2-氨基苯駢噻唑以單齒形式參與配位，其結(jié)構(gòu)分別為[Zn(C_7H_6N_2S)_2(CH_3COO)_2]和[Cd(C_7H_6N_2S)_2(CH_3COO)_2]。 通過晶體數(shù)據(jù)，量子化學(xué)計算和紅外光譜分析討論了超分子和配合物中配體的共振結(jié)構(gòu)。分析結(jié)果表明，它們都具有胺-亞胺共振結(jié)構(gòu)，超分子以亞胺式為主要結(jié)構(gòu)，配體以胺式為主要結(jié)構(gòu)。超分子都為硝酸鹽，芳環(huán)N原子質(zhì)子化形成了正離子，通過共振將電荷轉(zhuǎn)移至氨基，形成了亞胺的硝酸鹽。討論了鄰氨基取代含氮雜環(huán)化合物的互變異構(gòu)反應(yīng)的可能途徑，，并推測芳環(huán)N原子質(zhì)子化的正離子可以作為互變異構(gòu)反應(yīng)的中間媒介。 用密度泛函方法計算了配合物前線軌道的能量和組成，結(jié)果表明金屬上的部分正電荷轉(zhuǎn)移到了乙酸根配體上，配合物可以穩(wěn)定存在，前線軌道主要分布在2-氨基苯駢噻唑配體上，且分布較均勻。 對配合物[Zn(C_7H_6N_2S)_2(CH_3COO)_2]和[Cd(C_7H_6N_2S)_2(CH_3COO)_2]進(jìn)行了熒光性能研究，結(jié)果表明配合物具有較好的熒光性能。 (3)對合成的配合物和希夫堿進(jìn)行了抗腫瘤活性初篩，結(jié)果表明配合物[Zn(C_7H_6N_2S)_2(CH_3COO)_2]、HPMBP縮2-氨基-4-甲基苯酚希夫堿和HPMBP縮3-氨基苯酚希夫堿對人乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞有抑制所用，其中HPMBP縮2-氨基-4-甲基苯酚希夫堿和HPMBP縮3-氨基苯酚希夫堿抑制效果較好。對HPMBP縮2-氨基-4-甲基苯酚希夫堿的抗腫瘤活性進(jìn)行了深入研究。通過對HPMBP縮2-氨基-4-甲基苯酚希夫堿與糜蛋白酶體(CT-like)作用的研究表明，該希夫堿對糜蛋白酶體活性有很好的抑制作用，并且這種作用隨著希夫堿濃度的增大以及希夫堿與腫瘤細(xì)胞作用時間的延長而加強(qiáng)。 測試了HPMBP縮2-氨基-4-甲基苯酚希夫堿在不同濃度下和作用不同時間后對乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231內(nèi)多種蛋白酶體靶向蛋白的免疫印跡表達(dá)。研究結(jié)果表明，該希夫堿可以引起多個蛋白酶體作用靶點(diǎn)呈濃度和時間依賴方式累積。
【關(guān)鍵詞】：含氮雜環(huán)化合物 晶體結(jié)構(gòu) 量子化學(xué)計算 共振結(jié)構(gòu) 抗腫瘤
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：O626;O641.4
【目錄】：

• 摘要5-8
• Abstract8-14
• 第一章 文獻(xiàn)綜述14-26
• 1.1 配位化學(xué)概述14-15
• 1.2 配位聚合物概述15-18
• 1.2.1 一維配位聚合物15-16
• 1.2.2 二維配位聚合物16-17
• 1.2.3 三維配位聚合物17-18
• 1.3 希夫堿概述18
• 1.4 含氮雜環(huán)類化合物及其配合物概述18-21
• 1.5 本課題的研究目的和意義21
• 1.6 本論文的主要研究內(nèi)容和方法21-24
• 1.6.1 配合物和超分子的合成22
• 1.6.2 希夫堿配體和配位聚合物的合成22
• 1.6.3 單晶的培養(yǎng)22
• 1.6.4 量子化學(xué)計算22-23
• 1.6.5 抗癌活性的研究方法23
• 1.6.6 元素分析23
• 1.6.7 紅外光譜法23
• 1.6.8 紫外可見光譜法23-24
• 1.6.9 單晶結(jié)構(gòu)的測定24
• 1.6.10 熒光光譜法24
• 1.7 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)24-26
• 第二章 1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑啉酮 K(I)配位聚合物和希夫堿的晶體結(jié)構(gòu)及量子化學(xué)計算26-80
• 引言26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分26-28
• 2.1.1 試劑26-27
• 2.1.2 主要儀器及測試條件27
• 2.1.3 HPMBP K(I)配位聚合物的合成27
• 2.1.4 HPMBP 希夫堿配體的合成27-28
• 2.2 結(jié)果與討論28-77
• 2.2.1 元素分析28
• 2.2.2 晶體結(jié)構(gòu)分析28-58
• 2.2.3 量子化學(xué)計算58-71
• 2.2.4 紅外光譜分析71-75
• 2.2.5 紫外-可見光譜分析75-76
• 2.2.6 K 配位聚合物和希夫堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)76-77
• 2.3 本章小結(jié)77-80
• 第三章 2-氨基苯駢噻唑配合物及其超分子的晶體結(jié)構(gòu)及量子化學(xué)計算80-120
• 引言80
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分80-82
• 3.1.1 試劑80-81
• 3.1.2 主要儀器及測試條件81
• 3.1.3 2-氨基苯駢噻唑(2-AB) Zn(II)和 Cd(II)配合物的合成81
• 3.1.4 2-氨基吡啶類硝酸鹽超分子的合成81
• 3.1.5 2-氨基苯駢噻唑硝酸鹽超分子的合成81-82
• 3.2 結(jié)果與討論82-117
• 3.2.1 元素分析82
• 3.2.2 晶體結(jié)構(gòu)分析82-100
• 3.2.3 量子化學(xué)計算和共振結(jié)構(gòu)分析100-114
• 3.2.4 紅外光譜分析114-117
• 3.2.5 配合物和超分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)117
• 3.3 配合物的熒光光譜分析117-118
• 3.4 本章小結(jié)118-120
• 第四章 抗癌活性研究120-128
• 引言120
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分120-122
• 4.1.1 試劑120-121
• 4.1.2 主要儀器及測試條件121
• 4.1.3 溶液的配制121-122
• 4.1.4 實(shí)驗(yàn)方法122
• 4.2 結(jié)果與討論122-127
• 4.2.1 抗腫瘤活性初篩122-123
• 4.2.2 不同濃度希夫堿 2e 對乳腺癌細(xì)胞 MDA-MB-231 的蛋白酶體活性抑制及凋亡誘導(dǎo)作用123-125
• 4.2.3 希夫堿 2e 在不同作用時間對蛋白酶體活性抑制及凋亡誘導(dǎo)作用125-127
• 4.3 本章小結(jié)127-128
• 第五章 結(jié)論128-130
• 參考文獻(xiàn)130-134
• 致謝134-135
• 個人簡歷135-136
• 在讀期間發(fā)表的論文136-137

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孔繁榮,丁辰元;空間不對稱希夫堿(HCBP-PHEN-SALH)的合成和表征[J];化學(xué)世界;1999年12期

2 張涑戎,陳子康,俞凌

本文編號：423495