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

康新平，安 哲

(廣東石油化工學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)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(jī)制具有重要意義［1～4］。喹諾酮類藥物是廣泛應(yīng)用于臨床的抗菌藥物，金屬離子對該類藥物在體內(nèi)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(jī)理可能是4-位羰基及相鄰的羧酸根氧原子與金屬離子發(fā)生了螯合作用，因?yàn)檫@些基團(tuán)與抑菌活性有關(guān)。隨著第三代和第四代喹諾酮藥物金屬配合物的配位化學(xué)研究逐漸展開，相關(guān)晶體結(jié)構(gòu)也不斷見諸文獻(xiàn)報道，針對第三代氟喹諾酮類藥物的配位化學(xué)研究主要集中在環(huán)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(jié)構(gòu)還未見文獻(xiàn)報道。

本文以沙拉沙星為主要配體，對苯二甲酸為橋聯(lián)配體，鎘為配位反應(yīng)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(jié)構(gòu)經(jīng)X-射線單晶衍射(XRD)和元素分析表征。

1 實(shí)驗(yàn)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(tuán)化學(xué)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(yīng)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(yīng)30 min;轉(zhuǎn)入25 mL帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，置于恒溫烘箱(140℃)中反應(yīng)72 h。緩慢降至室溫，過濾，濾餅干燥得無色棱柱狀晶體1，產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(qū)(h=-23～22，k=-13～13，l=-26～26)收集18 294個數(shù)據(jù)，其中獨(dú)立衍射點(diǎn)4 410個(Rint=0.081 3)。全部數(shù)據(jù)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)吸收校正，晶體結(jié)構(gòu)采用直接法和Fourier合成法求解，對全部非氫原子的坐標(biāo)及各向異性熱參數(shù)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(biāo)采用幾何加氫法得到，相關(guān)計算用 SHELXL-97［3］程序包完成。

2 結(jié)果與討論

2.1 1的晶體結(jié)構(gòu)

1的晶體學(xué)數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)圖見圖1，二維結(jié)構(gòu)圖見圖2，二維網(wǎng)絡(luò)圖見圖3。

圖1 1的分子結(jié)構(gòu)圖Figure 1 Molecular structure of 1

表1 1的晶體學(xué)參數(shù)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

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

圖2 1的二維結(jié)構(gòu)圖*Figure 2 2D structure of 1

圖3 1的二維網(wǎng)絡(luò)圖*Figure 3 2D structure of 1

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(huán)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(gòu)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(jié)構(gòu)的二維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

從圖3可以看出，橋聯(lián)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(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。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(wěn)定的超分子結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)論

以藥物分子沙拉沙星和橋聯(lián)配體對苯二甲酸與過渡金屬鎘通過水熱法設(shè)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(huán)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(wěn)定的六元環(huán);對苯二甲酸作為優(yōu)良的橋聯(lián)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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