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本论文合成了含喹啉和吡啶配位端基的四个硫醚配体及其38个过渡金属配合物,对其结构进行了鉴定和表征,并研究了它们的生物活性。为了进一步地研究含喹啉和吡啶配位端基的S、N化合物,探讨它们与过渡金属Cu(Ⅱ)及其它离子的配位作用,我们在原有配体8-[(2-吡啶甲基)硫]喹啉(Q1)的基础上,又设计合成了三种配体,两种是含吡啶环的半刚性不对称配体8-[(3-吡啶甲基)硫]喹啉(Q2)和8-[(4-吡啶甲基)硫]喹啉(Q3),另一种是含吡啶环半刚性的对称配体2,6-双(8-喹啉硫甲基)吡啶(Q4),一方面研究它们与过渡金属离子形成配合物的结构特征,另一方面主要研究硫醚类配体及其配合物的抗菌活性。
毕业论文共分七章,主要对含喹啉和吡啶端基硫醚半刚性不对称配体(Q1、Q2、Q3)和半刚性对称配体(Q4)进行合成与表征,并且利用这些配体与过渡金属盐反应,得到了38个具有单晶结构的配合物,利用IR,XRD和EA对其结构进行了表征,研究了部分配合物的电化学、荧光等性质。本论文较为系统地研究了四种配体和由这四种配体形成的22个配合物的体外抗菌活性、25个配合物的体外抗真菌活性和25个配合物的农药抗菌活性,筛选出一批具有较好抗菌活性的配体和配合物,它们在医药、农药等领域有潜在的应用价值。
另外,合成了12个含苯并咪唑和吡啶基团的Schiff碱配体L1-L12,并利用L11配体与过渡金属盐反应得到两个具有单晶结构的单核配合物,利用IR,XRD和EA对其结构进行了表征,并研究了它们的抑菌活性。
本论文得到的主要结果如下:
1.含喹啉和吡啶端基的硫醚配体Q1~Q4均具有良好的配位性能,与过渡金属配位可得到不同维度的超分子配合物,其中以0维的单核和双核结构居多。
2.配体Q1和Q4易形成单核配合物,配体Q2和Q3易形成双核配合物,这跟其结构密切相关。配体Q1和Q4容易和金属离子形成螯合环而成单核结构;配体Q2和Q3因吡啶环上的配位N原子与喹啉环上的N和S原子相距较远,金属离子不易与其螯合,但易与另一个配体配位形成双核结构。
3.不同过渡金属的配位构型和阴离子是否参与配位也对配合物的结构类型产生决定性的影响。其中银离子易于形成双核配合物,其它过渡金属根据所用配体、溶剂条件和阴离子等的不同,可分别形成单核或双核的配合物;阴离子参与配位时,易于形成单核配合物,反之则易于形成双核配合物。
4.Q1~Q4配体体外抗菌活性结果表明,Q4对铜绿假单孢菌的抑菌最低浓度MIC=6.25μg·mL-1,其抑菌效果优于对照品氨苄青霉素和硫酸链霉素;Q1、Q2、Q3对大肠杆菌的MIC分别为12.5,25和6.25μg·mL-1,Q2的抑菌效果与对照品硫酸链霉素相当,Q1与对照品氨苄青霉素相当,Q3的抑菌效果优于两种对照品,而其它几种配体对大肠杆菌无抑菌效果。说明Q1、Q2、Q3和L4具有选择性地抑制大肠杆菌。但Q1~Q4对金黄色葡萄球菌和八叠球菌均无抑制效果,说明配体对四种细菌的抑制具有选择性,且喹啉硫醚类配体的抑菌效果较好(优于苯并咪唑Schiff碱型配体)。
5.22个配合物的体外抗菌活性结果表明,配合物的最低抑菌浓度要强于配体,22种过渡金属配合物大多数的最低抑菌浓度(MIC)范围为:0.125-6.25μg·mL-1。配合物1,9,10,12,21,22,25,32对金黄色葡萄球菌的杀菌作用强于其它菌类,其最低抑菌浓度为0.125-6.25μg·mL-1。配合物1,25,37对大肠杆菌的MIC为0.125-12.5μg·mL-1。对同一种菌,不同的过渡金属盐形成配合物的抑菌浓度有明显的不同。上述实验表明,含8-巯基喹啉和吡啶端基的硫醚类配合物对革蓝氏阳性菌的抑菌活性要比革蓝氏阴性菌的抑菌活性高。
6.25个配合物的体外抗真菌活性结果表明,只有配合物32和38对尖孢镰刀菌的MIC=7.8μg·mL-1,有很好的抑制作用,其它配合物的抑制真菌的效果都较差。
7.体外抗农药活性结果表明,配体Q1~Q4中只有配体Q1对西瓜炭疽病菌有很明显的抑制作用(+++),对苹果轮纹病菌、蕃茄早疫病菌、花生褐斑病菌有较明显的抑制作用(+),对黄瓜枯萎病菌无明显抑制作用。25个配合物中,配合物10,12,13,22,38对黄瓜枯萎病菌有抑制作用,配合物5,7,12,13,21,22,25,26,30,31,38对番茄早疫病菌有抑制作用,其中12,25,26,30和38有明显的抑制作用;配合物10,12,22和38对西瓜炭疽病菌有很明显的抑制作用;配合物12,22,25,26,38对苹果轮纹病菌有很明显的抑制作用;配合物38对花生褐斑有很明显的抑制作用。