周 漫,陳婷婷,李洪亮,丁冶春
(1.贛南醫(yī)學(xué)院醫(yī)用化學(xué)教研室;2.贛南醫(yī)學(xué)院2017級(jí)本科生;3.贛南醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)室,江西 贛州 341000)
阿那曲唑是高度選擇性非甾體類芳香化酶抑制劑[1]具有三氮唑結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)1,2,4-三氮唑及其衍生物的生物活性可作為抗腫瘤、抗菌、抗真菌和抗病毒藥劑等方面的應(yīng)用[2-3]。三氮唑因其含5個(gè)原子和6 個(gè)電子,構(gòu)成共軛體系,故其分子本身可提供2個(gè)N 配位點(diǎn):N1,N4 或N1,N2 配位,它可以在一定條件下失去質(zhì)子然后變成三氮唑負(fù)離子,此時(shí)它可提供3個(gè)配位點(diǎn)[3-5]。豐富的配位方式及能與金屬離子反應(yīng)生成結(jié)構(gòu)不同的配合物開闊了三氮唑及其負(fù)離子的研究前景。因而三氮唑及其衍生物常用作有機(jī)配體,是一類很好的多齒橋連有機(jī)配體[6]。這些類型的三氮唑有機(jī)橋聯(lián)配體不僅配位原子多樣,同時(shí)配位方式豐富且配位能力強(qiáng)。與金屬反應(yīng)時(shí),容易得到結(jié)構(gòu)多樣的配合物,這些點(diǎn)極大地引起了人們對(duì)它的研究興趣[7-8],這類物質(zhì)具有多種潛在的生物藥理活性。因此,合理使其與不同的金屬發(fā)生反應(yīng)合成配合物,并對(duì)其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等進(jìn)行深入研究,在藥物研發(fā)方面具有重要的意義,并且擁有誘人的前景。
本文采用溶液法合成得到三個(gè)形貌規(guī)則、結(jié)構(gòu)新穎的三氮唑配合物[M(AN)4(N3)2](M=Zn、Cd、Mn)。利用X-射線單晶衍射儀對(duì)其進(jìn)行表征。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料阿那曲唑(anastrozole),氯化鋅,氯化鎘,氯化錳,疊氮化鈉,甲醇,水,聚四氟乙烯反應(yīng)釜,烘箱。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 溶液法稱取阿那曲唑AN(0.2 mmol),NaN3(0.6 mmol),MCl2(0.2 mmol)置于圓底燒瓶中,加入30 mL 水和10 mL 甲醇,油浴鍋加熱至120 ℃,攪拌回流6 h,室內(nèi)自然冷卻,過(guò)濾于燒杯,用保鮮膜封住燒杯口,再用細(xì)針扎數(shù)孔,于室內(nèi)靜置1個(gè)月。
1.2.2 晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定使用SMART APEX 單晶衍射儀(德國(guó)布魯克),對(duì)配合物的單晶用以石墨單色器單色化的Mo-Ka 射線(λ=0.710 73?),掃描收集θ-2θ 衍射點(diǎn)。并對(duì)全部強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)Lp 校正和經(jīng)驗(yàn)吸收校正。通過(guò)直接法和Fourier 合成法對(duì)晶體結(jié)構(gòu)解析,全矩陣最小二乘法修正非氫原子坐標(biāo)及各向異性溫度因子,用SHELXL-97 晶體結(jié)構(gòu)分析程序包完成所有計(jì)算。
2.1 配合物合成稱取以上原料,采用溶液法獲得配合物1,2,3[M(AN)4(N3)2](M=Zn,Cd,Mn),其中Zn:無(wú)色長(zhǎng)條形晶體;Cd:黃色長(zhǎng)條形結(jié)晶;Mn:黃色長(zhǎng)條形結(jié)晶。見圖1。
圖1 配合物的合成方法
2.2 配合物1,2,3 結(jié)構(gòu)測(cè)定結(jié)果如表1 所示,3個(gè)金屬配合物[M(AN)4(N3)2]屬于三斜晶系,空間群是p1,Z=16。3 個(gè)配合物結(jié)構(gòu)類似,以Cd 配合物為例進(jìn)行分析。由圖2可知,配合物[Cd(AN)4(N3)2]與其他三唑配合物不同的是,這個(gè)阿那曲唑配合物是以1,2,4-三唑上的γ位氮原子與金屬原子單齒配位。中心金屬離子CdⅡ,分別與來(lái)自2 個(gè)疊氮根的氮原子和4 個(gè)單齒阿那曲唑氮原子配位形成得到1個(gè)輕微扭曲的八面體結(jié)構(gòu)。由表2,圖2 知,在八面體中,來(lái)自疊氮根的2個(gè)氮原子N0AA 和N8AA 占據(jù)其上下2個(gè)端點(diǎn)鍵角[(N8AA-Cd1-N0AA)179.0°],4 個(gè)單齒阿那曲唑氮原子與金屬離子處于同一平面,形成1 個(gè)稍微扭曲的正方形結(jié)構(gòu)[(N1CA-Cd1-N2AA)88.7(4);(N1CA-Cd1-N54)91.8(4)],中心金屬離子CdⅡ與上下兩端氮原子間的距離[(Cd1-N0AA)2.436(7)?];[(Cd1-N8AA)2.389(10)?]要明顯比Cd與平面上來(lái)自阿那曲唑上的大部分氮原子的距離 長(zhǎng)[(Cd1-N1CA)2.327(10)?];[(Cd1-N2AA)2.371(10)?];[(Cd1-N4AA)2.329(9)?],因此該八面體是1個(gè)略微拉長(zhǎng)的扭曲八面體結(jié)構(gòu)。
如圖3和圖4所示,在配合物[Cd(AN)4(N3)2]的晶體結(jié)構(gòu)中存在兩種作用力:氫鍵和分子間作用力,從a 軸看,通過(guò)這種氫鍵作用和分子間作用力,得到1個(gè)一維鏈狀線性結(jié)構(gòu);從b軸和c軸看,得到1個(gè)二維網(wǎng)狀平面結(jié)構(gòu),上述這種氫鍵作用及分子間作用力可以影響超晶格的組裝和穩(wěn)定。
表1 配合物[M(AN)4(N3)2]的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
圖2 中心金屬離子CdⅡ分別與來(lái)自兩個(gè)疊氮根的氮原子和四個(gè)單齒阿那曲唑氮原子配位形成的一個(gè)八面體結(jié)構(gòu)
表2 配合物[Cd(AN)4(N3)2]的部分鍵長(zhǎng)(?)和鍵角(°)數(shù)據(jù)
圖3 通過(guò)氫鍵(分子間作用力)連接后沿a軸看配合物為一維線性超分子結(jié)構(gòu)
圖4 配合物沿b軸(c軸)由氫鍵(分子間作用力)鏈接的二維網(wǎng)狀平面超分子結(jié)構(gòu)
本研究通過(guò)配體的溶液反應(yīng)首次合成了新穎的阿那曲唑配合物,配合物是過(guò)渡金屬(Zn,Cd,Mn)與4 個(gè)單齒的阿那曲唑氮原子和2 個(gè)疊氮根的氮原子配位,然后通過(guò)氫鍵作用和分子間作用力連接形成了1 個(gè)網(wǎng)狀二維平面結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)配合物的結(jié)構(gòu)表征,可以得出以下結(jié)論:(1)使用X-射線單晶衍射測(cè)定該配合物的結(jié)構(gòu),得出配合物的結(jié)構(gòu)是[M(AN)4(N3)2]。(2)配合物[M(AN)4(N3)2]的空間結(jié)構(gòu)是中心金屬離子ZnⅡ,CdⅡ,MnⅡ分別與2個(gè)疊氮根的氮原子和4 個(gè)單齒阿那曲唑氮原子配位形成1 個(gè)輕微扭曲的八面體結(jié)構(gòu)。(3)由于氫鍵和分子間作用力,從a 軸看,通過(guò)這種氫鍵作用和分子間作用力,得到1個(gè)一維鏈狀線性結(jié)構(gòu);從b軸和c軸看,得到1個(gè)二維網(wǎng)狀平面結(jié)構(gòu)。(4)所選配體原料阿那曲唑本身為抗乳腺癌藥物,本意是想嘗試其配位后能否提升其藥理活性,但所得3 個(gè)配合物不溶于水、DMSO 等生物相容性溶劑中,所以藥理性質(zhì)無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行,幸運(yùn)的是3 個(gè)配合物結(jié)構(gòu)新穎,系為首次報(bào)道。