抗癌性钌配合物[HL][trans-RuIIICl4L2](L=2-NH2-5-Me-STz)的水解机理

用量子化学密度泛函理论(DFT), 并结合导体极化连续模型(CPCM)研究了具有潜在抗肿瘤活性的“Keppler型”钌配合物trans-[RuIIICl4(2-NH2-5-Me-STz)2](1)的水解反应过程. 首先, 在UB3LYP/(LanL2DZ+6-31G(d))理论水平上对水解反应中各平衡构型在气相条件下的有关结构进行全几何优化及振动频率分析; 然后, 在更高的基组水平LanL2DZ(f)+6-311++G(3df,2dp)上对优化的结构进行单点能计算, 并考虑溶剂效应. 计算得到水解反应过程中相应的结构特征和详细的反应势能面. 对于第一步水解, 液相中配合物1的活化能垒为92.9 kJ·mol-1, 与已经报道的配合物trans-[RuIIICl4(2-NH2-Tz)2](2)的活化能垒(96.3 kJ·mol-1)相接近, 并与实验结果相符. 对于第二步水解, 反应在热力学上优先生成顺式双水解产物, 恰如顺铂的水解反应机理一样, 存在着所谓“顺式效应”, 即生成的顺式水解产物有利于其与生物分子靶标的键合, 因此, 顺式双水解产物在生物反应中有望成为重要的前体药物. 本文研究结果有助于深入理解抗癌性Ru(III)配合物与相关生物靶标的作用机理.     

抗癌性钌配合物[HL][trans-RuⅢCl4L2](L=4H-1，2，4-triazole)水解机理的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,并结合导体极化连续模型(CPCM)研究了具有抗肿瘤活性的"Keppler型"钌配合物[Htrz][trans-RuⅢCl4(4H-1,2,4-triazole)2](1)的水解反应过程。首先,在B1B95/(LanL2DZ+6-31G(d))理论水平上对水解反应中各平衡构型在气相条件下的有关结构进行全几何优化及振动频率分析。然后,在更高的基组水平LanL2DZ(f)+6-311++G(3df,2dp)上对优化的结构进行单点能计算,并考虑溶剂效应。计算得到水解反应过程中相应的结构特征和详细的反应势能面。对于第一步水解,水溶液中配合物1的活化能垒为116.6 kJ.mol-1,比已经报道的配合物[ImH][trans-RuⅢCl4(Im)2](ICR)的活化能垒高得多,进一步证实了降低含氮杂环中N原子碱性,可增强配合物在水溶液中的稳定性的水解规律。对于第二步水解,如同已经研究的多数"Keppler型"抗肿瘤钌配合物一样,反应在热力学上优先生成顺式双水解产物。     

NAMI-A乙基取代衍生物水解机理的DFT研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,并结合导体极化连续模型(CPCM)研究了[(N-EtIm)H][trans-RuⅢCl4(DMSO)(N-EtIm)](N-EtIm=N-乙基咪唑)分别在中性及酸性条件下的水解反应过程.同时,为提高溶剂化能的精确度,在中性条件下水解反应的计算中采用3个水分子的溶剂化模型.计算得到水解反应过程中相应的结构特征和详细的热力学能量及速率常数.首先,在中性条件下,对于第一步水解,液相中配合物的活化能垒为109.9kJ/mol,速率常数为3.3×10-7 s-1,与实验中测得的第一步水解反应的速率常数(4.4×10-7 s-1)一致.对于第二步水解,反应的活化能垒为117.9kJ/mol,这符合实验中观察到的第二步水解比第一步水解反应慢的现象.其次,计算结果表明,酸性条件下,DMSO基团易于水解,Cl-水解困难,这也与实验结果相吻合.     

硫代草酸铁(Ⅲ)配合物的酸性水解动力学

本文研究了配合物KCaFe(SC_2O_3)_3·3H_2O在30、40、50℃的Clark-Lubs缓冲溶液中的酸性水解动力学。测定了不同温度和酸度的准一级速度常数K_(th),K_(th)。与[H~( 1)呈直线关系,K_(th)=K_1[H~ ] k_2,K_1是与平衡常数和速度常数k_1有关的常数,k_2为速度常数。提出的反应机制认为是通过不对称配位原子形成共轭酸,再发生铁-硫键破裂,酸性水解的活化参数△H~(?)=78.81±1.18kJ.mol~(-1),△S~(?)=-46.67±0.68J·K~(-1)·mol~(-1),与文献报导的具有不对称配位原子螯合物的酸性催化离解的数值相近。     

单分子水对CH_2SH+NO_2反应机理影响的理论研究

在B3LYP/6-311++G(2df,p)水平下对单分子水参与下的CH_2SH+NO_2反应的微观机理进行了研究.为了获得更准确的能量信息,采用HL复合方法和CCSD(T)/aug-ccpvtz方法进行单点能校正.结果表明,加入单分子水后的CH_2SH+NO_2反应体系,共经过10条不同的反应路径,得到6种反应产物.与裸反应(CH_2SH+NO_2)相比,水分子在反应中起到了明显的正催化作用.不仅使生成产物trans-HONO的能垒(-52.84kJ·mol~(-1))降低了176.94kJ·mol~(-1),而且不需经过复杂的重排和异构化过程便可得到产物cis-HONO.在生成产物cis-HONO通道(Path3和Path4)中,活化能垒分别为143.65和126.70kJ·mol~(-1),而其裸反应的活化能垒却高达238.34kJ·mol~(-1).生成HNO_2的通道中(Path5和Path6)活化能垒分别为295.23和-42.19kJ·mol~(-1).其中Path6的无势垒过程使HNO_2也成为该反应的主要产物.另外,单分子水还可通过氢迁移的方式直接参与CH_2SH+NO_2的反应,活化能垒(TS7-TS10)分别为-10.62,151.03,186.22和155.10kJ·mol~(-1).除直接抽氢通道中的(Path8-Path10)外,其余反应通道均为放热反应,在热力学上是可行的.     

系列异构配合物Ru(azpy)2Cl)2的结构与抗癌活性

用量子化学密度泛函(DFT)方法, 在B3LYP/LanL2DZ的水平上, 研究了一系列异构配合物α-, β-, γ-, δ-, ε-[Ru(azpy)2Cl2](azpy = 2-phenylazopyridine)(1～5)的电子结构与几何构型, 并着重研究了已报道具有优良抗癌活性的1～3的构效关系(SAR). 计算结果表明, 配合物3的两个共轭配体(azpy)的主体部分几乎处于同一平面上, 有利于插入到DNA碱基对之间. 而配合物1和2的两个共轭配体(azpy)的主体部分几乎相互垂直, 对配合物的DNA插入键合空间位阻较大. 计算结果还进一步显示了该系列异构体配合物的电子结构特征及相关性质. 作为配合物在亲电反应中起主要作用的最低未占据分子轨道(LUMO)的能量顺序为εL(2)＞εL(1)＞εL(3); 与反应活性密切相关的LUMO与最高占据分子轨道(HOMO)之间的能量差(ΔεL-H)顺序为ΔεL-H(3)＜ΔεL-H(1)＜ΔεL-H(2); 反映配合物疏水性的偶极矩顺序为µ(2)＞µ(1)＞µ(3); 此外, 与亲电反应有关的配合物共轭配体azpy上正电荷(QL)顺序为QL(3)＞QL(1)＞QL(2). 同时, 对迄今尚未见抗癌活性报道的同系列其它两个异构配合物(4和5)进行了活性预测.     

高效发光材料[(C^N)2IrL]+阳离子配合物的结构和光谱特征

从理论上研究了一系列Ir(Ⅲ)[(C^N)2IrL]+[C^N=ppy, L=pzpy(1); C^N=dfppy, L=pzpy(2); C^N=ppy, L=pybi(3); C^N=tpy, L=acac(4); 其中ppy=2-苯基吡啶, dfppy=2-(2,4-双氟苯基)吡啶, pzpy=2-吡唑基吡啶, pybi=1-苯基-2-(吡啶基)-1H-苯并咪唑, tpy=2-(4-甲苯基)-吡啶, acac=乙酰丙酮]配合物的结构和光谱特征. 分别在B3LYP/LanL2DZ和CIS/LanL2DZ计算水平下优化了它们的基态和激发态结构. 计算得到的Ir-N, Ir-C和Ir-O基态键长和相应实验值符合较好. 在激发态下, Ir-N和Ir-C键长增加了约0.0003~0.003 nm, 而Ir-O键长则缩短了约0.0012 nm. 在含时密度泛函理论(TD-DFT)计算水平下, 结合极化连续介质模型(PCM), 得到配合物1~4的最低能的吸收和发射分别出现在398 nm(1), 370 nm(2), 419 nm(3)和437 nm(4)以及511 nm(1), 457 nm(2), 602 nm(3)和479 nm(4). 配合物1, 2, 4的跃迁属于d(Ir)+π(C^N)→π*(C^N)的电荷转移跃迁, 而化合物3的跃迁则归因于d(Ir)+π(C^N)→π*(pybi)的电荷转移跃迁. 这表明此类配合物的吸收和发射主要受前线分子轨道的金属成分控制, 同时也受辅助配体L的影响.     

对苯二甲酸根桥联的双核铬(Ⅲ)配合物的合成与磁性

以对苯二甲酸根(TPHA)为桥联配体.分别端接4.4＇-二甲基-2.2＇-联吡啶(Me 2bpy),2.9-二甲基-1.10-邻菲哕啉(Me2phen)和5-氯-1,10-邻菲哕啉(Cl-phen).合成了3种新的双核铬(Ⅲ)配合物[Cr2-(TPHA)(Me2bpy)4](NO3)4(1),[Cr2(TPHA)(Me2phen)4](NO3)4(2)和[Cr 2(TPHA)(Clphen)4](N)3)4(3).经元素分析、摩尔电导和磁性测定以及红外光谱和电子光谱等手段,推定这些配合物具有TPHA桥联双核铬(Ⅲ)结构,其中,每个铬(Ⅲ)离子处于畸变八面体配位环境.测定了配合物(1)的变温磁化率(4～300 K),其数值用最小二乘法和从自旋Hamiltonian算符(H=-2JS^1S^2)导出的磁方程拟合,求得交换积分为-2.98 cm-1,结果表明双核配合物中金属离子间存在弱的反铁磁自旋交换作用.     

反式—[(μ—Cl)_2Pd_2(DEHSO)_2Cl_2]配合物的合成及其结构

用萃取法合成反式-[(μ-Cl)_2Pd_2(DEHSO)_2Cl_2](DEHSO系二(2-乙基已基)亚砜的简写),对配合物进行了组成分析、摩尔电导、差热-热重、紫外、红外测试,并经X射线单晶结构分析,确定了配合物的晶体和分子结构。     

不对称Salen-Mn(Ⅲ)配合物催化PNPP水解的动力学研究

用分光光度法研究了两种不对称Salen-Mn(Ⅲ)配合物催化α-吡啶甲酸对硝基苯酚酯(PNPP)的水解动力学.提出了相应的PNPP催化水解机理,讨论了底物浓度、体系的酸碱度、温度以及配合物结构对PNPP催化水解反应的影响.结果表明:此两种Schiff碱锰(Ⅲ)配合物在催化PNPP水解中均表现出较好的催化活性,PNPP水解速率随着底物浓度、体系pH值的增大而增大;在15～55℃温度范围内,未观察到催化剂失活现象;其中,带有苯并氮杂-15-冠-5侧基的不对称Salen-Mn(Ⅲ)配合物比带有吗啉基的另一配合物拥有更高的催化活性,这可能主要由这两种模拟水解酶之间较大的疏水微环境差异所引起.     

孔雀石绿-KIO4催化动力学光度法测定痕量钌

在H2SO4介质中及80 ℃的条件下, 钌对KIO4氧化孔雀石绿的褪色反应有明显催化作用, 探讨了反应的最佳条件, 据此建立了催化动力学光度法测定钌的新方法. 非催化反应吸光度A0与催化反应吸光度A之间的差值ΔA与Ru(Ⅲ)质量浓度在0.1～1.5 μg/25 mL范围内具有良好的线性关系, 检出限为4.31×10-10 g/mL. 测定了动力学参数, 反应为准一级反应, 表观速率常数为3.52×10-4 s, 表观活化能为46.97 kJ/mol. 该方法用于分子筛样品及活性炭样品中痕量钌的测定, 其回率在98.6%～104.8%之间, 符合痕量分析的要求.     

M(bpy)2+3(M=Fe,Ru,Os)电子结构与相关性质

报导了对配合物(M=Fe,Ru,Os)的量子化学密度泛函(DFT)法研究的结果.在B3LYP/LanL2DZ方法与基组的水平上进行计算,探讨的电子结构特征及相关性质,特别是中心原子对配合物的配位键长、光谱性质、电荷布居及化学稳定性等的影响规律,为该类配合物的合成,为分析光、电、催化作用机理提供理论参考.     

M(bpy)_3~(2 )(M=Fe,Ru,Os)电子结构与相关性质

报导了对配合物M(bpy)2 M=Fe,Ru,Os)的量子化学密度泛函(DFT)法研究的结果.在B3LYP/LanL2DZ方法与基组的水平上进行计算 ,探讨M(bpy)32 的电子结构特征及相关性质 ,特别是中心原子对配合物的配位键长、光谱性质、电荷布居及化学稳定性等的影响规律 ,为该类配合物的合成 ,为分析光、电、催化作用机理提供理论参考.     

九配位钬-三乙四胺六乙酸配合物K3[Ho(TIHA)]·5H2O的合成及分子结构

稀土金属离子氨基多羧酸配合物由于其配位数和结构的多样性,多年来一直是化学家们所感兴趣的内容之一[1-3].例如Sakagami N.等人就曾对稀土金属离子氨基多羧酸配合物做了系统的研究[4],总结出La(Ⅲ)-EDTA形成十配位结构配合物,Ln(Ⅲ)-EDTA(Ln(Ⅲ)指Pr(Ⅲ),Nd(Ⅲ),Sm(Ⅲ),Eu(Ⅲ),Gd(Ⅲ),Dv(Ⅲ)和Ho(Ⅲ)等)形成九配位结构配合物,而Yb(Ⅲ)-EDTA则形成八配位结构配合物.     

金刚烷甲酸稀土(Nd(Ⅲ), La(Ⅲ))配合物[LnL3(HL)(H2O)]2·2EtOH·2H2O的合成和晶体结构

合成了金刚烷甲酸与稀土Nd(Ⅲ)和La(Ⅲ)离子配合物, 并测定了配合物的晶体结构. 配合物的组成为[LnL3(HL)(H2O)]2·2EtOH·2H2O (Ln=Nd (1), La (2), HL=金刚烷甲酸). 配合物晶体均属三斜晶系, 空间群为P1, 晶胞参数 配合物(1) a=1.0556(2) nm, b=1.4913(3) nm, c=1.4920(3) nm , α=106.26(3)°, β=93.51(3)°, γ= 97.23(3)°, V=2.2253(5) nm3, Dcal=1.409 g·cm-3, Z=1, F(000)=990, μ(Mo Kα)=1.225 mm-1, Mr=1888.54. 配合物(2) a=1.0453(2) nm, b=1.4971(3) nm, c=1.5052(3) nm, α=106.07(3)°, β=93.58(3)°, γ=97.56(3)°, V=2.2391(5) nm3, Dcal=1.397 g·cm-3, Z=1, F(000)=984, μ(Mo Kα)=1.015 mm-1, Mr=1877.88. 两个配合物属异质同晶, 呈双核结构, Ln(Ⅲ)为九配位, 形成畸变三帽三棱柱配位多面体.     

糠醛缩对苯二胺与Ln(Ⅲ)配合物的合成、表征及热分解动力学

合成了三种新的希夫碱配合物[LnL2(NO3)2(H2O)2](H2O)(C2H5OH), [Ln(Ⅲ) = Nd, Gd, Dy; L=糠醛缩对苯二胺].通过元素分析、IR、 UV和摩尔电导分析等手段, 对合成的配合物进行了表征, 并用非等温热重法研究了钆配合物的热分解反应动力学. 推断出第三步热分解动力学方程为 dα/dt = A*e-E/RT*3 / 2 (1-α)4/3 [1 / (1-α)1/3-1]-1.     

trans-[(en)~2(NO~2)Co(O~2CC~5H~5N)]^2^+/Fe(Ⅱ)间电子转移反应动力学及机理研究

合成了新型Co(Ⅲ)配合物trans-[(en)_2(NO_2)Co(O_2CC_5H_5N)](ClO_4)_2,并通过紫外可见光谱、红外光谱、元素分析和X射线单晶衍射分析进行了表征.同时分别以[Fe(CN)_6]~(4-)和[Fe(CN)_5(H_2O)]~(3-)作为还原剂,考察了该配合物被还原的反应动力学行为.结果表明两反应体系分别按外配位界机理和内配位界机理进行电子传递.在25℃,I=0.5mol·L~(-1),trans-[(en)_2(NO_2)Co(O_2CC_5H_5N)]~(2 )/[Fe(CN)_6]~(4-)反应体系的前驱配合物离子对形成常数Q_(ip)=29mol~(-1)·L,电子转移速率常数k_(et)=2.4×10~(-4)s~(-1),电子转移过程的活化焓△H_(et)~≠和活化熵△S_(et)~≠分别为1.2×10~2KJ·mol~(-1)和5.0×10~2J·mol~(-1)·K~(-1)在40℃,pH=8.0,I=0.1mol·L~(-1),trans-[(en)_2(NO_2)Co(O_2CC_5H_4N)]~(2 )/[Fe(CN)_5(H_2O)]~(3-)反应体系前驱双核配合物分子内电子转移速率常数为7.0×10~(-5)s~(-1).最后讨论了分子轨道对称性,两金属中心氧化还原电势差等因素对电子转移速率的影响.     

2-(羟甲基)-N-甲基咪唑桥联Mn_2~ⅡMn_2~Ⅲ四核配合物的合成、结构和磁性

报道了3个2-(羟甲基)-N-甲基咪唑(Hhmmi)桥联的MnⅡ2MnⅢ2四核配合物[Mn4(hmmi)6(DMF)2·(N3)2](ClO4)2(1),[Mn4(hmmi)6(H2O)2(N3)2](ClO4)2(2)和[Mn4(hmmi)6Cl4]·6CH3CN(3·6CH3CN)的合成、晶体结构和磁性.在配合物1~3中,中心结构皆为四核蝶形混合价Mn结构,2个MnⅡ占据蝶形两翼位置,2个MnⅢ占据蝶形中间位置.MnⅢ离子间通过hmmi-上的μ3-烷氧原子桥联,相应MnⅢ—O—MnⅢ键角为101.3°~103.4°;而MnⅢ-MnⅡ离子间通过hmmi-上的μ3-和μ2-烷氧原子桥联,相应MnⅢ—O—MnⅡ键角为92.5°~113.7°.对配合物1~3进行变温磁化率拟合,结果表明,MnⅢ-MnⅢ间呈铁磁相互作用,而MnⅢ-MnⅡ间以及Mn4分子间存在较弱的铁磁或反铁磁耦合.     

基于多齿席夫碱的双核Dy(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构和磁性

以2-肟基丙烷酰肼缩2-羟基萘甲醛席夫碱(H2L)为主配体,乙酰丙酮(Hacac)为辅配体,构筑了一例双核稀土镝配合物[Dy2(L)2(acac)2(CH3CH2OH)2](1).通过单晶X射线衍射、元素分析以及磁性测试对其结构和磁行为进行了表征.结构分析表明,配合物1是一个结构呈中心对称的双核镝(Ⅲ)配合物,其结构的...     

铈(Ⅲ)-巴比妥钠配合物催化双(对硝基苯基)磷酸酯水解性能

研究了Ce(Ⅲ)离子与巴比妥钠形成的配合物对双(对硝基苯基)磷酸酯(BNPP)的催化水解作用。 结果表明, Ce(Ⅲ)与巴比妥钠形成的配合物对BNPP的水解具有很高的催化活性,可使BNPP水解速率提高至自发水解时的1.52×10⁸倍。 体系的pH值和温度对催化水解反应的影响,发现在温度为25 ℃和pH值为8.50的条件下,催化效果最佳。