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1，3，4-噻二唑衍生物及其金属配合物的设计合成、表征及性质研究

作　者: 王致峰
导　师: 田来进
学　校: 曲阜师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 1,3,4-噻二唑硫代糖苷化合物配合物晶体结构抗癌活性抑菌性循环伏安特性荧光性
分类号: O621.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

1,3,4-噻二唑及其衍生物是一类极具应用价值的杂环化合物,分子中的-N-C-S-基团具有广谱活性,常用作抑菌、抗病毒等多种药物分子的设计和构效关系的研究,同时因含有N,S等杂原子,也是一类重要的有机配体,能够与多种金属作用形成配合物,在农业,医药及工业等多个领域有广泛应用,是药物化学、配位化学研究的热点之一。本文内容主要集中在1,3,4-噻二唑衍生物的制备及性质研究。通过实验合成出22个5-(取代苯氧甲基)-1,3,4-噻二唑-2-基-1-硫代-β-D-吡喃糖苷类化合物,11个5-取代苯氧甲基-1,3,4-噻二唑-2-硫代-三苯基锡的配合物,5个5-甲基-2-羧甲基硫-1,3,4-噻二唑过渡金属配合物,8个未见报道的Schiff碱和6个Schiff碱金属配合物。化合物的结构经IR、NMR(1H和13C)、ESI-MS、元素分析和X-射线单晶衍射等技术进行了表征,解析了13个化合物的单晶结构,并测定了硫代糖苷类化合物的降血糖活性以及代表配合物的电化学性质、荧光性和抑菌、抗癌活性,以及对部分化合物的构效关系进行了初步探讨,这些工作为进一步研究含有1,3,4-噻二唑环的化合物结构及其性质提供了指导。1.以取代苯酚为原料,首次制备了11个含有1,3,4-噻二唑环的中间体化合物5-(取代苯氧甲基)-2-巯基-1,3,4-噻二唑,然后与2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃糖在相转移催化剂BnEt3N+Br-存在下合成了5-(取代苯氧甲基)-1,3,4-噻二唑-2-基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-1-硫代-β-D-吡喃糖苷,接着采用催化量甲醇钠脱掉乙酰基的方法合成并表征了22个结构新颖的硫代糖苷类化合物5-(取代苯氧甲基)-1,3,4-噻二唑-2-基-1-硫代-β-D-吡喃糖苷,并解析了7A’a’的单晶结构。催化量甲醇钠脱掉乙酰基得方法反应条件温和,后处理简单。采用小鼠口服葡萄糖耐受量法测定了化合物降血糖活性,并对化合物的构效关系进行了探讨,结果显示所合成的22个硫代糖苷类化合物均有降血糖作用,其中9Ah比近年来临床上广泛应用的格列齐特有更明显的降血糖效果,而9Aa和9Bi与物格列齐特相当。以上研究对我们继续开展SGLT2降血糖药物的设计合成有重要的意义。2.采用活性基团对接法,选取Ph3SnCl和第二章中制备的5-(取代苯氧甲基)-2-巯基-1,3,4-噻二唑为原料,通过亲核反应合成并表征了11个5-取代苯氧甲基-1,3,4-噻二唑-2-硫代-三苯基锡的配合物,解析了其中4个配合物的单晶结构(R-C6H4)OCH2(C2N2S2)SnPh3,均为五配位的四面体构型,并在RB3LYP/6-31G基组水平上通过理论计算对化合物5a反应途径进行全优化,由此得出的配合物结构与单晶衍射结构一致。测定了具有代表性配合物在体外抗癌及抑菌方面的活性,结果表明3个单晶化合物均有显著的抑菌和抗癌活性,其中5-(4-溴-苯氧甲基)-1,3,4-噻二唑-2-硫代-三苯基锡对MCF-7和CoLo205细胞的IC50值为0.085±0.011μg／ml和0.11±0.01μg／ml,抗癌活性明显高于顺铂,为我们探寻并筛选新的有更强抗癌和抑菌活性的有机锡化合物的设计及应用提供了实验数据。3.以5-甲基-2-巯基-1,3,4-噻二唑为原料,经过硫醚化、水解制备出5-甲基-2-羧甲基硫-1,3,4-噻二唑,以此为配体,通过引入联吡啶等第二配体制备并表征了5个金属配合物的单晶以及1个共配体单晶,结果发现Co和Zn配合物结构为六配位的畸变八面体构型,羧基氧以单齿、二齿等形式与溶剂分子同时参与配位,而且分子间存在氢键作用,并对Co配合物和Zn配合物的电化学行为及荧光性能进行了研究分析。配合物荧光性的研究对发现并合成新的发光材料有重要的作用。4.利用5-甲基-2-肼羰基甲基硫-1,3,4-噻二唑分别与3,5-二溴-2-羟基苯甲醛等多种取代苯甲醛合成并表征了8个未见报道的Schiff碱配体和一系列希夫碱过渡金属配合物,解析了其中的2个单晶结构。并采用循环伏安法研究了以Cu为代表的配合物Ba的电化学性质,结果表明,铜离子形成配合物之后的性质更加稳定。总之,本论文设计并合成出多类1,3,4-噻二唑衍生物,包括硫代糖苷类化合物和金属配合物,并对这些化合物的制备、结构表征和性质进行了初步探讨,为1,3,4-噻二唑衍生物及其金属配合物的继续研究提供了基础数据和实验依据。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第一章绪论  10-17
  引言  10
  1.1 1,3,4-噻二唑类化合物的研究现状  10-11
  1.2 1,3,4-噻二唑衍生物配合物的研究现状  11-12
  1.3 杂环羧酸金属配合物的研究现状  12-14
  1.4 有机锡化合物的研究现状  14-16
  1.5 本课题的研究意义及主要内容  16-17
第二章含噻二唑环的硫代糖苷类SGLT2抑制剂的设计合成与降血糖活性研究  17-35
  引言  17
  第一节 5-(取代苯氧甲基)-1,3,4-噻二唑-2-基-硫代-β-D-吡喃糖苷化合物的设计合成  17-33
    2.1.1 实验部分  18-30
    2.1.2 结果与讨论  30-33
  第二节 1,3,4-噻二唑硫代糖苷类化合物降血糖活性研究  33-35
    2.2.1 引言  33
    2.2.2 实验部分  33
    2.2.3 实验结果与讨论  33-35
第三章 5-取代苯氧甲基-1,3,4-噻二唑-2-硫代-三苯基锡的合成、表征及性质研究  35-49
  第一节引言  35
  第二节 5-取代苯氧甲基-1,3,4-噻二唑-2-硫代-三苯基锡的合成及结构表征  35-45
    3.2.1 实验部分  35-40
    3.2.2 实验结果与讨论  40-45
  第三节 5-取代苯氧甲基-1,3,4-噻二唑-2-硫代-三苯基锡的生物活性研究  45-49
    3.3.1 体外抗癌活性研究  45-46
    3.3.2 抗菌活性研究  46-49
第四章 5-甲基-2-硫代乙酸基-1,3,4-噻二唑金属配合物的合成、表征及性质研究  49-64
  第一节引言  49
  第二节 5-甲基-2-硫代乙酸基-1,3,4-噻二唑金属配合物的合成和结构表征  49-62
    4.2.1 实验部分  49-54
    4.2.2 结果与讨论  54-62
  第三节过渡金属配合物的性质研究  62-64
    4.3.1 配合物的电化学性质研究  62
    4.3.2 配合物的荧光性质研究  62-64
第五章 2-(5-甲基-1,3,4-噻二唑-2-巯基)乙酰腙金属配合物的合成、结构表征及性质研究  64-74
  第一节引言  64
  第二节芳醛2-(5-甲基-1,3,4-噻二唑-2-巯基)-乙酰腙金属配合物的合成及表征  64-72
    5.2.1 实验部分  64-68
    5.2.2 结果与讨论  68-72
  第三节芳醛2-(5-甲基-1,3,4-噻二唑-2-巯基)-乙酰腙金属配合物的性质研究  72-74
    5.3.1 配合物的电化学性质  72-74
总结  74-76
参考文献  76-83
硕士期间的主要研究成果  83-84
致谢  84

1，3，4-噻二唑衍生物及其金属配合物的设计合成、表征及性质研究

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