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基本信息

項(xiàng)目名稱：
偶氮二元羧酸類配合物的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究
小類：
能源化工
簡介：
隨著分子識(shí)別、有序組裝日益成為超分子化學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，利用分子定向堆積、排列，構(gòu)筑具有特殊物理和化學(xué)性質(zhì)的多元羧酸類配合物，并探求其在超分子藥物、具有生物相溶性的組織功能材料方面的應(yīng)用愈來愈是成為國際化學(xué)工作者普遍關(guān)注的一個(gè)前沿?zé)狳c(diǎn)。 羧酸類超分子在本質(zhì)上就是金屬離子與配體中氧原子的定向結(jié)合，因此金屬離子的配位方式和配體的幾何構(gòu)型對(duì)整個(gè)羧酸配位聚合物的結(jié)構(gòu)有決定性的影響，設(shè)計(jì)和合成羧酸配合物最主要的目的之一就是通過預(yù)先設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)單元來控制最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能。本文重點(diǎn)報(bào)道了二元偶氮羧酸類配體（4，4’-二羥基，3，3’-二羧酸偶氮苯）分別與不同的金屬離子（包括堿土金屬Ca，過渡金屬Co, Zn, Cd及稀土金屬Gd, Eu）的作用，通過晶體解析展示其相應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，研究結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（熒光、生物活性等）的相互關(guān)系，對(duì)偶氮羧酸類超分子化學(xué)理論及應(yīng)用研究有一定的指導(dǎo)價(jià)值。研究成果已在 Crystal Growth & Design，Inorganic Chimica Acta 等國際著名雜志發(fā)表。
詳細(xì)介紹：
近五十年來，配位化學(xué)的研究獲得了飛速的進(jìn)展，其研究領(lǐng)域已大為開拓，從新型配合物的合成與結(jié)構(gòu)，到生物無機(jī)化學(xué)，到功能性配合材料的開發(fā)以及結(jié)構(gòu)方法和成鍵理論的開拓等各方面均取得了巨大的成就。配位化學(xué)廣闊的研究領(lǐng)域以使其滲透到物理化學(xué)、藥物化學(xué)、生物化學(xué)、固體化學(xué)、材料化學(xué)和環(huán)境化學(xué)中成為眾多學(xué)科的交叉點(diǎn)。特別是近年來出現(xiàn)的晶體工程，構(gòu)筑配位聚合物的分子工程取得了重要的進(jìn)展，常用的策略是采用線性配體作為構(gòu)筑塊與具有各種配位幾何構(gòu)型的金屬離子作用組裝成各種維度的配位聚合物。奧沙拉秦（OSA）是近年來治療潰瘍性結(jié)腸炎的一種特效新藥，與其他治療瘍性結(jié)腸炎藥物相比，具有藥效快，副作用少，低降幅等優(yōu)點(diǎn)。 最新研究又發(fā)現(xiàn)其在抗腫瘤方面存在著潛在的應(yīng)用。然而對(duì)奧沙拉秦金屬超分子組裝、結(jié)構(gòu)及其藥理活性方面的研究卻鮮有報(bào)道。對(duì)藥物奧沙拉秦鈉與金屬離子進(jìn)行超分子組裝得到新型配合物，一方面探索奧沙拉秦與金屬離子的相互作用的配位機(jī)理，從分子水平認(rèn)識(shí)藥物機(jī)理。同時(shí)，通過活性實(shí)驗(yàn)對(duì)比其與金屬離子作用前后的藥效，研發(fā)新型藥物產(chǎn)品。 藥物羧酸配合物的應(yīng)用還遠(yuǎn)不止上述這些，我們發(fā)現(xiàn)幾乎在分子材料的所以領(lǐng)域，低維羧酸配合物都有著誘人的前景。低維羧酸配合物的合成方法已越來越多地受到普遍關(guān)注。其合成技術(shù)也日益復(fù)雜。以下是羧酸配合物的合成技術(shù)及羧酸配合物研究發(fā)展方面的研究情況。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

通過偶氮羧酸類配體與不同的金屬離子（堿土金屬、過渡金屬及稀土金屬）進(jìn)行分子自組裝，研究其晶體結(jié)構(gòu)，探討其配位機(jī)理，并研究其生物活性、熒光性質(zhì)等。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

運(yùn)用超分子化學(xué)和組合化學(xué)的原理和方法把稀土無機(jī)藥物與具有活性的有機(jī)藥物綜合起來，可能獲得一些具有加和作用的新型的有機(jī)-無機(jī)雜合物。 通過結(jié)構(gòu)分析和藥物活性比較，從分子水平認(rèn)識(shí)藥物作用機(jī)理，對(duì)新型藥物開發(fā)具有一定的參考作用。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

利用分子定向堆積、排列，構(gòu)筑具有特殊物理和化學(xué)性質(zhì)的多元羧酸類配合物，并探求其在超分子藥物、具有生物相溶性的組織功能材料方面的應(yīng)用。

學(xué)術(shù)論文摘要

以偶氮羧酸類藥物配體奧沙拉秦分別與稀土金屬、過渡金屬、及主族金屬離子組裝得到一系列不同結(jié)構(gòu)的配合物。利用稀土金屬鹽Gd(NO3)3?8H2O 和 Eu(NO3)3?8H2O與藥物奧沙拉秦鈉組裝形成兩個(gè)新型手性一維線性配位聚合物1{[Gd2(L)2?(Phen)2?2(H2O)?2(NO3)]?2(EtOH)}n (H2L =奧沙拉秦)和2 {[Eu2(L)2?(Phen)2?2(H2O)?2(NO3)]?EtOH}n。同時(shí)利用過渡金屬CoCl2與 ZnCl2藥物奧沙拉秦鈉組裝分別得到配位聚合物3 [Co(OSA)?(H2O)4]n，4 [Zn(OSA) (H2O)4]n。 通過奧沙拉秦(OSA)、輔助配體鄰菲羅啉與堿土金屬離子CaCl2 在水和乙醇混合溶液中進(jìn)行分子自組裝，得到其三元配合物5[Ca(OSA)(Phen)(4H2O)]?H2O。通過CdCl2與奧沙拉秦溶劑熱條件下合成得到三維配位聚合物6，{[Cd2(OSA)3(DMF)6]?(2H3O)+}n 。它們的結(jié)構(gòu)由X-射線單晶衍射儀測(cè)定。

獲獎(jiǎng)情況

作品部分內(nèi)容已被下列刊物接受并發(fā)表： Crystal Growth & Design (SCI) J. Coord. Chem（SCI） Inorganica chimica Acta (SCI)

鑒定結(jié)果

作品在以上雜志得到了較高的評(píng)價(jià)，并被全文發(fā)表。

參考文獻(xiàn)

技術(shù)：以水熱技術(shù)（或溶劑熱技術(shù)）為主，輔以其他化學(xué)方法如擴(kuò)散，溶液法，電化學(xué)法等配合物晶體。通過X-單晶衍射儀測(cè)試結(jié)構(gòu)。 技術(shù)文獻(xiàn)：（1）單晶結(jié)構(gòu)分析原理與實(shí)踐 北京 科學(xué)技術(shù)出版社 （2）徐如人主編，無機(jī)合成化學(xué)，北京：高等教育出版社 (3) Ren, S. J.; Wang, R.; Komatsu, K.; J. Med. Chem. 2002, 45(2), 410-417. (4) Seshaiah, K. S.; Muniyandy, S.; Atmakuru, R.; Eur. J. Med. Chem. 2001, 36, 615-619. (5) Siddiqui, H. L.; Iqbal, A.; Ahmad, S.; Weaver, G. W.; Molecules, 2006, 11, 206-211. (6)Janiak,C. Angew.Chem.,Int.Ed. 1997, 36,1431,andreferences therein. (7)Kepert,C.J.;Rosseinsky,M.J. Chem.Commun. 1999,375.

同類課題研究水平概述

最近幾年，配位聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有有趣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和潛在的應(yīng)用前景，以金屬離子和多官能團(tuán)有機(jī)配體的組裝引起了人們的巨大興趣。目前，已經(jīng)報(bào)道了大量的包含金屬離子和羧酸配體或含氮配體的配位聚合物。 當(dāng)代的配位化學(xué)沿著廣度、深度和應(yīng)用三個(gè)方向發(fā)展。隨著高新技術(shù)的日益發(fā)展。具有特殊物理、化學(xué)和生物化學(xué)功能的所謂功能配合物在國際上得到蓬勃的發(fā)展。 80年代后。在改革開放政策指引下，我國的配位化學(xué)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。我國配位化學(xué)研究已步入國際先進(jìn)行列，研究水平大為提高。特別在下列幾個(gè)方面取得了重要進(jìn)展:(1)新型配合物、簇合物、有機(jī)金屬化合物和生物無機(jī)配合物，特別是配位超分子化合物的基礎(chǔ)無機(jī)合成及其結(jié)構(gòu)研究取得豐碩成果，豐富了配合物的內(nèi)涵;(2)開展了熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)機(jī)理方面的研究，特別在溶液中離子萃取分離和均向催化等應(yīng)用方面取得了成果;(3)現(xiàn)代溶液結(jié)構(gòu)的譜學(xué)研究及其分析方法以及配合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的基礎(chǔ)研究水平大為提高。
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