趙丹丹 張帆 趙揚

摘 要：苯并咪唑類配合物一直都是研究熱點，之所以引起人們極大的關(guān)注，主要是由于這類配合物具有生物活性、熱力學(xué)和動力學(xué)穩(wěn)定性、良好的光學(xué)性能及配位能力、抗氧化性質(zhì)、光電磁化學(xué)性質(zhì)，并具備配合物和復(fù)合高分子的特點，在航空航天、熒光探針、光電材料、催化、生命科學(xué)、藥物等領(lǐng)域有廣泛的用途。本文綜述了近年來含有苯并咪唑衍生物的過渡金屬配合物的構(gòu)筑及其性能的研究進展。

關(guān)鍵詞：配合物；苯并咪唑；性能；研究

1.引言

有關(guān)苯并咪唑類化合物的研究，歷史悠久，隨著雜環(huán)化學(xué)的迅速發(fā)展，苯并咪唑類配合物在藥物合成、配位化學(xué)和生物無機化學(xué)等方面受到廣泛重視。苯并咪唑是一種含有兩個氮原子的雜環(huán)化合物，有非中心對稱的結(jié)構(gòu)，苯并咪唑不僅可以做為單齒配體配位，而且還可以做為雙齒橋連配體，形成具有新穎拓撲結(jié)構(gòu)的配合物，由于苯并咪唑中還存在著氫鍵的給體，因此在配合物中表現(xiàn)出豐富的氫鍵及π-π堆積作用，諸多的因素使得苯并咪唑及其衍生物成為非常好的配體選擇對象。在苯并咪唑環(huán)上引入不同功能和結(jié)構(gòu)的取代基形成結(jié)構(gòu)與功能各異的苯并咪唑衍生物。苯并咪唑類配合物在分子催化、太陽能轉(zhuǎn)換、分子識別等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

2 苯并咪唑類配合物的研究發(fā)展

2.1苯并咪唑類配合物生物活性的研究

研究表明具有生物活性的化合物通常是存在于天然產(chǎn)物里的雜環(huán)類物質(zhì)。作為被廣泛研究的氮雜環(huán)配體的一個分類，苯并咪唑和它的衍生物擁有豐富的配位化學(xué)性能和迷人的生物活性。有關(guān)苯并咪唑及其衍生物的研究已經(jīng)超過100年，自1955年發(fā)現(xiàn)5，6-二甲基苯并咪唑是維生素B12的組成部分以來，苯并咪唑及其衍生物可以作為藥物中間體制備人、畜的藥物，在農(nóng)藥和醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣泛的生物活性，特別是過渡金屬配合物在抗病毒、抗氧化、抗菌、抗腫瘤和生理紊亂等方面有著獨特的應(yīng)用[1-2]。苯并咪唑的一些衍生物對DNA序列具有高度的選擇性親和力，使得這些化合物有作為分子探針進而研究DNA結(jié)構(gòu)的可能[3]。此外，苯并咪唑衍生物還可以作為鳥嘌呤的生物電子等排體表現(xiàn)出相似或相關(guān)的生物活性，因其對H+/K+–ATP酶的強大抑制作用亦可用作質(zhì)子泵抑制劑[4]。苯并咪唑衍生物因其特異的質(zhì)子授受性能、共軛酸堿性能及選擇絡(luò)合性能都顯示了他們有作為“生命配體”，擁有合成新穎結(jié)構(gòu)和獨特生物活性的配合物的能力。

陳芳等[5]合成了3種稀土-組氨酸-苯并咪唑配合物Re（His）m（BM）（ClO4）3.nH2O（Re=La，m=3，n=6；Re=Nd，Y，m=2，n=8），該配合物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和霉菌都有一定的抑制作用，抑菌率為40.8%～100%，且濃度越低，配合物的抑菌效果越好，在菌懸液濃度為10-9 mol/L時，配合物對金黃色葡萄球菌的抑菌率能達到100%。

Michael等[6]合成了2-（4'-噻唑）苯并咪唑與銅的配合物，生物活性測試表明，配合物[Cu（TBZH）（H2O）2]的陰、陽離子狀態(tài)以及配合物[Cu（TBZH）2Cl]Cl.H2O.EtOH、[Cu（TBZH）2（NO3）2]、[Cu（TBZH）（Bda）]能有效抑制酵母菌生長，與酮康唑比較，[Cu（TBZH）（Bda）]的抑菌活性最好。（TBZH為噻苯苯并咪唑）。

2.2苯并咪唑類配合物光電功能的研究

近年來， 國內(nèi)外在利用苯并咪唑分子進行設(shè)計和合成光電功能材料及光電器件的研究上取得了重大進展。在光電材料領(lǐng)域，基于苯并咪唑類配合物具有優(yōu)良的剛性平面結(jié)構(gòu)和豐富的 π 電子，以及良好的電子離域環(huán)境，這一獨特的電子結(jié)構(gòu)和離域效應(yīng)使得苯并咪唑配合物具有良好的熒光性質(zhì)和導(dǎo)電性能，選擇合適的離子摻雜，是重要的有機電致發(fā)光二極管（OLED）的空穴傳輸材料和發(fā)光材料，此外某些苯并咪唑中存在若干共振結(jié)構(gòu)，受光、熱、電等的作用可使分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)互變而引起變色等。苯并咪唑類配合物的電致發(fā)光材料具有成膜性好、熱穩(wěn)定性高和色純度高的性能，苯并咪唑類配合物還可用于制備有機太陽能電池， 其中釕配合物的染料敏化太陽能電池保持著較高的光電轉(zhuǎn)化效率。

Chen研究組[7]制備了兩種新的以2-（2-羥基苯）苯并咪唑為配體的Zn（II）配合物即[Zn（pbm）2]和[Zn（apbm）2].C2H5OH.H2O （apbm為2-（2-羥基苯）苯并咪唑）， 發(fā)現(xiàn)這兩種配合物在藍色區(qū)域內(nèi)均表現(xiàn)出優(yōu)異的光致發(fā)光性能。

2007年， Zhang[8]等制備一種新的配合物Eu（DBM）3（CPyBM）， 將該配合物用作有機光伏器件中的電子受體和電子傳輸層，其光電轉(zhuǎn)換效率為1.04%， 較以前報道的銪配合物類有機光伏器件有顯然的提高。

2.3 苯并咪唑類配合物磁性的研究

從20世紀80年代以來，合成新型分子基磁體、研究其磁性性能、進一步探索結(jié)構(gòu)與磁性之間的關(guān)系，一直是配位化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的工作者們熱衷的課題。構(gòu)成苯并咪唑環(huán)的氮原子呈現(xiàn)sp2和sp3兩種雜化態(tài)， 苯環(huán)和咪唑環(huán)共面， 整個雜環(huán)呈現(xiàn)獨特的電子云分布， 對金屬顯示出優(yōu)良的配位性能， 由苯并咪唑類配體構(gòu)筑的磁性材料近年來有不少報道。

2002 年，Sanchiz等人[52]報導(dǎo)了Cu（II）的2-甲基苯并咪唑配合物[Cu（2-MeIm）2（mal）]n（H2mal代表丙二酸）的晶格結(jié)構(gòu)和磁性研究，在1.9-290K溫度范圍內(nèi)該配合物存在反鐵磁性。

2.4 苯并咪唑類配體配合物其它性能的研究

苯并咪唑類配合物在應(yīng)用新材料、分子識別和超分子自組裝等方面也有廣闊的應(yīng)用前景。在化學(xué)化工領(lǐng)域，苯并咪唑及其衍生物可作為固化劑、清洗劑、洗滌劑、起泡劑、分散劑，還可作為有機合成反應(yīng)的中間體等；食品行業(yè)中的防蟲劑，水果貯藏的保鮮劑、防腐劑等；在金屬防腐業(yè)中苯并咪唑類化合物可作為優(yōu)良的不銹鋼緩蝕劑；在紡織品助劑中用作抗靜電劑、柔軟劑、增白劑、防水劑等。

3 展望

綜上所述，含苯并咪唑類配體配位方式靈活多樣，易于得到具有螺旋鏈、手性以及新穎拓撲學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的配合物，它們在抗氧化、驅(qū)蟲、催化以及光學(xué)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用價值。合成更多具有特殊功能的含苯并咪唑類配合物，并研究其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，擴展配合物在更多領(lǐng)域的應(yīng)用，是今后的工作重點。

參考文獻：

[1]何迎盈，羅治彬，李少林.苯并咪唑類藥物抗腫瘤研究進展[J].重慶醫(yī)學(xué)，2011，40（27）： 2796-2798.

[2]張英，楊松，宋寶安，等.苯并咪唑類化合物殺菌活性的研究進展[J].農(nóng)藥，2008，47（3）： 164-170.

作者簡介：

趙丹丹（1987.06-）女，漢族，河南省商丘人，助教，碩士，主要從事配合物的合成及其性能研究