周 鵬, 胥 楊, 官素梅, 關旭久, 糜桑桑
(東藥集團 沈陽施德藥業(yè)有限公司,遼寧 沈陽 110026)
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兩個新型三核鎳(Ⅱ)配合物的合成及其晶體結構
周鵬*, 胥楊, 官素梅, 關旭久, 糜桑桑
(東藥集團 沈陽施德藥業(yè)有限公司,遼寧 沈陽110026)
摘要:5-溴水楊醛和5-氯水楊醛分別與N-環(huán)己基-1,2-丙二胺經縮合反應制得Schiff堿配體(L1和L2); L1和L2分別與Ni(Ac)2?4H2O經配位反應合成兩個新型的三核Schiff堿配合物(1和2),其結構經X-射線單晶衍射表征。1(CCDC: 1 008 203)和2(CCDC: 1 008 204)屬單斜晶系,空間群P21/c,晶胞參數1: a=9.111(4) ?, b=12.089(6) ?, c=18.724(8) ?, β=92.117(7)°; 2: a=9.346 8(12) ?, b=11.507 3(15) ?, c=18.539(2) ?, β=93.774(2)°。
關鍵詞:水楊醛; N-環(huán)己基-1,2-丙二胺; Schiff堿; 鎳(Ⅱ)配合物; 合成; 晶體結構
Schiff堿及其過渡金屬配合物具有殺菌、抗癌和抗病毒等生物活性[1-3],其過渡金屬配合物在催化行為、磁學性質和酶模擬等方面也有著重要作用。該領域的研究一直十分活躍[2],所以合成新型的多核配合物,研究配合物性質對于篩選具有優(yōu)良活性的藥物,開發(fā)具有供選擇性和高催化性能的催化劑和其他功能材料,都具有較大的理論和實際意義[4-6]。水楊醛與一胺形成的Schiff堿及其配合物已有較多報道[7-11],但其形成的二胺結構報道甚少。
本文以5-溴水楊醛和5-氯水楊醛為起始原料,分別與N-環(huán)己基-1,2-丙二胺經縮合反應制得Schiff堿配體(L1和L2,Scheme1);L1和L2分別與Ni(Ac)2·4H2O經配位反應合成兩個新型的三核Schiff堿配合物(1和2),其結構經X-射線單晶衍射表征。
Scheme 1
1實驗部分
1.1儀器與試劑
VARIOELⅢ型元素分析儀;BrukerSMART1000CCD型和BrukerApexIICCD型單晶衍射儀。
所用試劑均為分析純或化學純。
1.2合成
(1)L1和L2的合成(以L1為例)
將5-溴水楊醛20.1mg(0.1mmol)和N-環(huán)己基-1,3-丙二胺7.4mg(0.1mmol)溶于甲醇/乙醇(V/V=1/1)混合溶劑3mL中,于室溫反應5min得N,N′-二(5-溴水楊基)-1,3-丙二胺(L1),未經純化直接進行下步反應。
用5-氯水楊醛代替5-溴水楊醛,用類似方法合成N,N′-二(5-氯水楊基)-1,3-丙二胺(L2)。
L1:Anal.calcdforC16H23N2OBr:C56.64,H6.83,N8.26,Br23.55;foundC56.42,H6.53,N8.51,Br23.23。
L2:Anal.calcdforC16H23N2OCl:C65.18,H7.86,N9.50,Cl12.03;foundC65.42,H7.36,N9.34,Cl12.61。
(2) 1和2的合成(以1為例)
將上述L1 3mL和Ni(Ac)24H2O24.9mg(0.1mmol)溶于甲醇/乙醇(V/V=1/1)混合溶劑中,攪拌下于室溫反應10min; 轉移至內襯聚四氟乙烯的高壓反應釜中,于150 ℃反應12h。緩慢降至室溫,過濾,濾餅用少量乙醇洗滌,真空干燥得綠色塊狀晶體1 12.6mg,產率23%。
用類似方法合成2 19.2mg,產率35%。
1.3晶體結構測定
將單晶1或2置衍射儀上,采用波長為0.710 73 ?的MoKα射線,于298(2)K以ω掃描方式收集衍射點。利用SAINT程序對所收集的衍射點進行數據還原[12],用SADABS程序進行數據校正[13]?;谌亲钚《说姆椒?,利用SHELXTL5.1[14]程序包,用直接法在差值傅立葉圖上找出全部非氫原子的坐標,再將所有非氫原子都采用各向異性精修。 1(CCDC: 1 008 203)和2(CCDC: 1 008 204)的晶體學數據見表1。
2結果與討論
2.1晶體結構
1和2的晶體結構分別見圖1和圖2,主要鍵長和鍵角分別見表2和表3。
圖1 1的晶體結構圖(橢球概率為30%)
圖2 2的晶體結構圖(橢球概率為30%)
Comp12Formula(Weight)C38H34N4O8Br4Ni3(1170.46)C38H34N4O8Cl4Ni3(992.62)Crystalsize/mm30.23×0.22×0.200.20×0.20×0.18CrystalsystemMonoclinicMonoclinicSpacegroupP21/cP21/ca/?9.111(4)9.3468(12)b/?12.089(6)11.5073(15)c/?18.724(8)18.539(2)α/°9090β/°92.117(7)93.774(2)γ/°9090V/?32060.9(16)1989.7(4)Z22Dc/gcm-31.8861.657F(000)11561012GoodnessoffitonF21.0121.024R1,wR2[I>2(I)]a0.0563,0.13180.0372,0.0918R1,wR2(alldata)a0.1213,0.16130.0547,0.1012
aΣ||Fo|-|Fc|/Σ|Fo|, wR2=[Σw(Fo2-Fc2)2/Σw(Fo2)2]1/2。
表2 1的部分鍵長和鍵角
表3 2的部分鍵長和鍵角
由圖2和圖3可見,1和2的結構非常類似,因此以1為例進行結構解析。每個配合物分子均包括排成一列的三個Ni2+和兩個配體L。在1中,兩個晶體學等效單元[NiLAc]-位于中心金屬Ni(Ⅱ)的兩邊。在亞單元中,每個Ni1與來自同一個配體的兩個酚羥基氧原子(O1和O2)、兩個氮原子(N1和N2)及一個醋酸根氧原子(O3)配位,形成五配位的四方錐構型。其中底面上的4個配位原子(O1,O2,N1和N4)與金屬離子形成的鍵角(O1—Ni1—O2=81.82°,O1—Ni1—N1=90.32°,O2—Ni1—N2=90.99°,N1—Ni1—N2=94.42°)之和為357.4°(表2),接近在同一平面內。所以在亞單元中,金屬Ni(2)的配位環(huán)境是畸變的四方錐構型。中心金屬Ni(1)與兩個亞單元提供的4個酚羥基氧原子和兩個不同醋酸根的氧原子配位。其中O2A,Ni2和O2在同一條直線上,O4A,Ni2和O4在同一條直線上,O1A,Ni2和O1在同一條直線上,三條直線的夾角分別為:79.21°, 86.25°和87.28°。所以,中心金屬Ni(2)的配位構型是扭曲八面體。值得注意的是,配體在形成過程中發(fā)生了分解,即N-環(huán)己基-1,3-丙二胺先分解生成1,3-丙二胺,后者與5-溴水楊醛縮合成配體L,進而與金屬離子配位。
2.2配體及配合物的溶解性
由于采用溶劑熱的方法合成配合物,所以合成的配合物的結構組成具有不可預測性,本文中所合成的兩個Schiff堿配體的溶解性較好,在常見溶劑如甲醇、乙醇及乙腈中溶解度較大,利用這些配體與過渡金屬離子所形成的配合物溶解性也相對較差。
以5-溴水楊醛和5-氯水楊醛為原料,分別與N-環(huán)己基-1,2-丙二胺經縮合反應制得兩個Schiff堿配體。再與Ni(Ac)24H2O配位形成兩個新型的三核鎳(Ⅱ)配合物,二者結構類似。所合成的配體溶解性良好,能溶于甲醇、乙醇及乙腈中。和過渡金屬形成的配合物難溶于以上溶劑,穩(wěn)定性較好。
參考文獻
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收稿日期:2016-01-06
作者簡介:周鵬(1981-),男,漢族,遼寧鞍山人,碩士,主要從事有機化學分析研究。 Tel. 024-25805694, E-mail: zhou_peng8810@163.com
中圖分類號:O614.8; O76
文獻標志碼:A
DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2016.07.15398
SynthesisandCrystalStructuresofTwoNovelTrinuclearNickel(Ⅱ)Complexes
ZHOUPeng*,XUYang,GUANSu-mei,GUANXu-jiu,MISang-sang
(NortheastPharmaceuticalGroupShiDePharmaceuticalCo.,Ltd.,Shenyang110026,China)
Abstract:Two Schiff base ligands(L1 and L2) were prepared by condensation of 5-chlorosalicylaldehyde and 5-bromosalicylaldehyde with N-cyclohexyl-1,3-propanediamine, respectively. Two novel trinuclear nickel(Ⅱ) Schiff base complexes(1 and 2) were synthesized by reaction of Ni(Ac)2?4H2O with L1 and L2, respectively. The structures were characterized by X-ray single crystal diffraction. 1(CCDC: 1 008 203) and 2(CCDC: 1 008 204) belong to monoclinic system, space group P21/c. The unit cell parameters were as followed: 1: a=9.111(4) ?, b=12.089(6) ?, c=18.724(8) ?, β=92.117(7)°; 2: a=9.346 8(12) ?, b=11.507 3(15) ?, c=18.539(2) ?, β=93.774(2)°.
Keywords:salicylaldehyde; N-cyclohexyl-1,3-propanediamine; Schiff base; nickel(Ⅱ)complex; synthesis; crystal structure