新型鎘配合物{[Cd2(C20H17N3O3F2)2(C8H4O4)2]·H2O}的合成及其晶體結構

康新平， 安 哲

(廣東石油化工學院 化學與生命科學學院，廣東 茂名 525000)

過渡金屬配合物是一類重要的 DNA 靶向化合物，通過研究金屬離子、藥物和其它配體(或DNA等)的相互作用，對探索和研究藥物分子抗菌、抗腫瘤的作用機制具有重要意義[1～4]。喹諾酮類藥物是廣泛應用于臨床的抗菌藥物，金屬離子對該類藥物在體內的活性有重要影響[5,6]。喹諾酮藥物與金屬離子的相互作用機理可能是4-位羰基及相鄰的羧酸根氧原子與金屬離子發生了螯合作用，因為這些基團與抑菌活性有關。隨著第三代和第四代喹諾酮藥物金屬配合物的配位化學研究逐漸展開，相關晶體結構也不斷見諸文獻報道，針對第三代氟喹諾酮類藥物的配位化學研究主要集中在環丙沙星、諾氟沙星、依諾沙星等幾個品種上[7～14]，沙拉沙星與金屬離子的配位行為的晶體結構還未見文獻報道。

本文以沙拉沙星為主要配體，對苯二甲酸為橋聯配體，鎘為配位反應中心，利用水熱法合成了新型鎘配合物[Cd2(C20H17N3O3F2)2(C8H4O4)2]·H2O(1)，其結構經X-射線單晶衍射(XRD)和元素分析表征。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

Bruker SMART CCD diffractometer型衍射儀；Vario EL CUBE型元素分析儀。

沙拉沙星，上海佳倫生物科技有限公司；對苯二甲酸，分析純，國藥集團化學試劑有限公司(沃凱)；其余所用試劑均為分析純。

1．2 1的合成

在反應瓶中依次加入Cd(Ac)2·2H2O 66.7 mg(0.25 mmol),沙拉沙星211.0 mg(0.50 mmol),NaOH 40.0 mg(1.0 mmol)，對苯二甲酸40.0 mg(0.25 mmol)和水12 mL,攪拌至均勻;于室溫反應30 min；轉入25 mL帶有聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，置于恒溫烘箱(140 ℃)中反應72 h。緩慢降至室溫，過濾，濾餅干燥得無色棱柱狀晶體1，產率14%(以Cd計)； Anal.calcd for C56H46N6O15F4Cd2： C 50.05, H 3.45, N 6.25； found C 50.00, H 3.38, N 6.15。

1．3 晶體結構測定

選取單晶1(0.24×0.24×0.20 mm)置衍射儀上。采用單色化的MoKα射線(λ=0.710 69 ?)，于295 K以ω方式掃描(1.81°≤θ≤25.00°)，從衍射區(h=-23～22，k=-13～13，l=-26～26)收集18 294個數據，其中獨立衍射點4 410個(Rint=0.081 3)。全部數據經經驗吸收校正，晶體結構采用直接法和Fourier合成法求解，對全部非氫原子的坐標及各向異性熱參數采用全矩陣最小二乘法修正，H2O上的氫原子由 Fourier合成法得到，其它氫原子坐標采用幾何加氫法得到，相關計算用SHELXL-97[3]程序包完成。

2 結果與討論

2.1 1的晶體結構

1的晶體學數據見表1，主要鍵長和鍵角見表2，氫鍵鍵長和鍵角見表3,分子結構圖見圖1，二維結構圖見圖2，二維網絡圖見圖3。

從圖1可以看出，中心原子Cd2+與一個沙拉沙星分子的喹啉環上的羧基上的2個氧原子和三個對苯二甲酸分子的羧基上的4個氧原子配位，形成了六配位扭曲的八面體構型。

從圖2可以看出，1中每個Cd原子與一個沙拉沙星配體、三個對苯二甲酸以及一個游離的水分子配位，形成了具有無限伸展的孔道結構的二維網絡結構。

從圖3可以看出，橋聯配體對苯二甲酸通過中心原子Cd2+，使1形成了帶有孔道的無限二維網絡結構。游離的水分子與沙拉沙星分子上的氫原子形成了氫鍵，與此同時，1分子之間還存在著N┈H和F┈H等分子間氫鍵，因此1形成了穩定的超分子結構。

圖 1 1的分子結構圖Figure 1 Molecular structure of 1

表 1 1的晶體學參數Table 1 Crystal data of 1

表 2 1的主要鍵長和鍵角Table 2 Selected bond lengths and angles of 1

#1-x+2,y+1,-z+3/2；#2-x+2,y,-z+3/2

表 3 1的氫鍵鍵長和鍵角Table 3 Hydrogen bond lengths and bond angles of 1

#5-x+3/2, -y+3/2, -z+2；#6x, -y+1, z+1/2

圖 2 1的二維結構圖*Figure 2 2D structure of 1

*去除了游離水分子

圖 3 1的二維網絡圖*Figure 3 2D structure of 1

*去除沙拉沙星及游離水分子

3 結論

以藥物分子沙拉沙星和橋聯配體對苯二甲酸與過渡金屬鎘通過水熱法設計并合成了新型配合物1。在1中，沙拉沙星是一個雙齒配體，喹啉環上的羧基與羰基的氧原子與中心原子Cd通過鰲合的方式配位成鍵，形成穩定的六元環；對苯二甲酸作為優良的橋聯配體與中心原子Cd配位豐富了整個配合物的配位模式。

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