2-羟基-1-萘醛缩乙二胺Schiff碱及其稀土金属配合物的合成和表征.pdf

第4 3卷第 1 期 2 0 1 4年 1月 应用化工 Ap p l i e d C h e mi c a l I n d u s t r y Vo 1 43 No 1 J a n 2 01 4 2 羟基 1 萘醛缩乙二胺 S ch i ff碱及其稀土 金属配合物 的合成和表征 李艳 彭艳红 湖北科技学院 核技术与化学生物学院 湖北 咸宁4 3 7 1 0 0 摘要 以2 羟基 1 萘醛和乙二胺为原料 乙醇为溶剂 加热回流制备 2 羟基一 1 萘醛缩乙二胺 S ch ff f 碱配体 然后 分别与铟 I I I 钍 I V 的盐反应 生成相应的配合物 并对 2 羟基 1 萘醛缩乙二胺 S ch i ff碱及其金属配合物的抗菌 活性进行探究 结果表明 配合物对枯草杆菌 大肠杆菌 绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用较配体更强 关键词 S ch i ff碱 乙二胺 2 羟基一 1 一 萘醛 配合物 合成 抗菌活性 中图分类号 T Q 4 6 3 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 3 2 0 6 2 0 1 4 0 1 0 0 6 0 0 3 S y n t h e s is a n d cha r a ct e r iz a t io n o f 2 h y d r o x y 1 一 n a p h t h a l d e h y d e e t h y l e n e d ia min e S ch if f ba s e a n d r a r e e a r t h me t a l co mp l e x e s L l Y a h PENG Y a n h o n g S ch o o l o f N u cl e a r T e ch n o l o g y C h e m is t ry a n d B io l o g y H u b e i U n i v e r s i t y o f S ci e n ce a n d T e ch n o l o g y X ia n n i n g 4 3 7 1 0 0 C h in a Ab s t r a ct Wit h 2 h y d r o x y 一 1 一 n a p h t h a l e n e a l d e h y d e a n d e t h y l e n e d ia min e a s t h e r a w ma t e r i a l s a l co h o l a s s o l v e n t 2 h y d r o x y 一 1 一 n a p h tha l d e h y d e e t h y l e n e d ia mi n e S ch iff b a s e l ig a n d s is s y n the s iz e d b y r e fl u x in g r e a c t io n a n d t h e co r r e s p o n d i n g co mp l e x e s w e r e g e n e r a t e d b y t h e l ig a n d a n d in d iu m I I I t h o ri u m I V s a l t F u r t h e r mo r e t h e i r a n t ib a ct e ri a l a ct i v it y w e r e a l s o e x p l o r e d T h e r e s u l t s in d ica t e d 出a t t h e co mp l e x w a s s t r o n g e r r e s is t a n t t o f o u r d iff e r e n t b a ct e ri a o f h a y b a cil l u s co l o n b a cil l us p s e u d o mo n a s a e r u g in o s a a n d s t a p h y loco ccus a u r e us t h a n t h e l i g a n d i t s e l f Ke y wo r d s S ch iff b a s e e thy l e n e d ia min e 2 h y d r o x y 一 1 n a p h t h a l d e h y d e co mp l e x s y n t h e s is a n t ib a ct e r ia l a ct i v i t y S ch i ff碱及其金属配合物在医学 催化 材料 分 析化学 腐蚀 以及光致变色领域都具有重要应 用l 1 4 3 涉及的配体包括对称性 S ch i ff碱 不对称性 S ch i ff碱和大环 S e h i ff碱 J 配位 的金属离子不仅有 过渡金属离子 还包括镧系金属离子和稀土金属离 子 J 甚至还有氧原子作为配位原子的报道 所 以 一直以来 S ch i ff碱配合物的研究受到人们的广 泛关注 大量的研究发现 某些 S ch i ff碱配合物具 有抑菌 抗癌 清除 自由基 以及 催化活性 等作 用 引 本文主要研究对称性 S ch iff碱及其稀土金属 的 配合物 合成了铟 和钍 的 S ch i ff碱配合 物 并对 S ch iff碱及其 S ch iff碱配合物 的结构 和性 能进行 了 研究 1 实验部分 1 1 试剂与仪器 氢 氧化钠 2 一 羟基 1 萘醛 无水 乙醇 乙二胺 二 甲 亚 砜 四 氢 呋 喃 丙 酮 乙 醚 石 油 醚 T h N O 3 I n C 1 3 H 2 O N 二甲基甲酰胺均为分 析纯 X 4数字显示显微熔点测定仪 Z F 6型三用紫 外分析仪 F T I R 8 4 0 0 S型傅里叶红外光谱仪 电导 仪 C H I 6 0 0 C系列电化学分析仪 I 作站 V a r i o E L 型元素分析仪 1 2 实验方法 配合物的合成路线如下 收稿日期 2 0 1 3 1 0 2 1 修改稿 日期 2 0 1 3 1 1 0 1 基金项目 湖北省教育厅科研项 目 Q 2 0 1 1 8 0 2 作者简介 李艳 1 9 7 6一 女 湖北通城人 湖北科技学院副教 授 主要从 事有机合成的研究 电话 1 3 1 1 7 0 4 6 4 2 6 E ma il l iy a n 7 5 0 6 0 7 1 6 3 e o m 第 1 期 李艳等 2 羟基一 1 一 萘醛缩乙二胺 S ch i ff碱及其稀土金属配合物的合成和表征 6 1 2 H 0厂 呈 H 2 N NH 2 回流 Na OH C2Hs OH 3 砸 o 1 2 1 2 一 羟基 1 萘醛缩 乙二胺 S ch i ff碱 I 的合成 将 0 2 8 g 0 0 0 5 mo 1 乙二胺 的乙醇溶液3 0 mL 缓 慢 加 入 到 含 有 2 一 羟 基一 1 萘 甲 醛1 7 2 g 0 O 1 mo 1 5 0 mL乙醇中 在 7 O q C 水浴加热 回流 3 h 冷却 过滤 用少量的乙醇和乙醚洗涤 重结晶 得黄色固体 产率8 0 熔点 8 2 5 1 2 2 铟 的 配 合 物 1 1 合 成 取 0 1 8 g 0 0 1 to o 1 配体 H 2 L 0 4 0 g 0 0 1 to o 1 N a O H 0 1 7 g O O 1 m o 1 I n C 1 3 6 H 2 0溶于 4 0 m L乙醇 中 在7 8 搅拌回流 3 0 h 趁热抽滤 用热乙醇冼 涤 重结 晶 得深黄色 固体 产率 6 8 5 m P 3 0 0 1 2 3 钍 的 配 合 物 I I I 合 成 取 0 1 8 g 0 O 1 m o 1 配体 H 2 L 0 0 4 g 0 O 1 m o 1 N a O H 回流 I H2 L il 1 0 1 6 g 0 0 0 5 mo 1 T h N O 3 溶于4 0 mL乙醇中 在 7 8 搅拌回流 3 3 h 有深黄色固体生成 趁热抽滤 用热 乙醇冼 涤 重结 晶 得 深黄 色 固体 产 率 6 5 5 m P 3 1 0 2 结果与讨论 2 1 配体及配合物的元素分析 摩尔电导及其溶解 性 S ch i ff 碱及其配合物易溶于二甲亚砜 D M S O 和 二甲基甲酰胺 不溶于乙醇 将 S ch i ff碱及 其配合物配成 1 0 1 0 m o l L的四氢 呋喃 T H F 溶液 于 2 5 测定摩尔电导 摩尔电导数值表明 配 合物是非电解质 同时对产物进行了元素分析 基 本与理论结果吻合 见表 1 表1 配体及配合物的摩尔电导数值和元素分析值 Ta b l e 1 M o l a r co n d u ct a n ce v a l u e s a n d e l e me n t a l a n aly s i s v alu e s o f l ig a n d s a n d t he i r co mp l e x e s 6 2 应用化工 第4 3卷 2 2 配体及配合物的紫外光谱的测定 将配体和配合物配制成二 甲亚砜溶液 测试其 紫外一 可见吸收光谱 结果见表 2 表2 配体及其配合物紫外吸收光谱 Ta b l e 2 UV a b s o r p t io n s p e ct r a o f l iga nd a nd t he ir co mpl e xe s 由表 2可知 S ch i ff碱在 3 0 7 5 r im处有较强吸 收峰 这是 一C N 一 的特征 吸收 而相 应的铟和 钍的配 合 物 中 一C N 一 吸 收 峰 则迁 移 到 3 1 7 3 l 6 5 n m处 表明 一C N 一 键上氮原子已与金属 离子配位 使其离域的共轭作用加强 而导致吸收峰 发生了不同程度的红移 2 3 配体及配合物的红外光谱的测定 将 S ch iff碱及两种配合物分 别用 K B r 压片 在 4 0 0 4 0 0 0 cm 范围内进行红外光谱分析 主要特 征吸收峰数据见表 3 由表 3可知 配体在 1 6 4 3 cm 处较强的吸收 峰为 C N伸缩振动峰 而在配合物中v 一 则分 别迁移到 1 6 3 3 cm 和 1 6 1 8 cm 都向低频不 同 程度地移动 这说 明金属离子与 C N键上的 N原 子发生了配位作用 在 S ch iff碱中 一O H为酚羟基 中的氢氧键 在各配合物中 一O H峰消失 这说明 H 已经脱落 而 O则参与了配位 1 2 5 0 cm 左右的 峰为 c O伸缩振动峰 7 5 0 cm 处的峰为 M N 面外弯曲振动峰 6 8 0 cm 处的峰为 M O弯曲振 动峰 配体 中的这些峰在相应的配合物中都有明显 变化 这可归于金属离子与氧配位后 对 M N和 M O键的影响所致 表 3 配体及其配合物红外光谱图 Ta b l e 3 Lig a n d a n d it s co mp l e x e s in f r a r e d s p e ct r a 2 4 配体及配合物的抑菌活性特征 抑菌实验采用滤纸片法 实验菌株为金黄色葡 萄球菌 S A u r e u s 革兰 氏阳性菌 大肠杆菌 E co 一 2 0 革兰氏阴性菌 枯草杆菌 B S u b t il is 革兰氏阳 性菌 绿脓杆菌 P A e r u g i n o s a 革兰氏阴性菌 稀 释液二甲亚砜 实验表 明二 甲亚砜对 四种菌株无杀 伤抑制作用 同时进行空白对照实验 各配合物的抑 菌活性见表 4 表4 配体及配合物的抑菌活性 Ta b l e4 An t ib a ct e r ia l a ct iv it y o f U g a n d s and t he ir compl e x es 注 一 表不弱 表 强 表示极 强 由表 4可知 它们对上述菌株均有抑菌或抗菌 活性 且配合物的抑菌活性大于配体的抑菌活性 3 结论 利用 2 一 羟基一 l 一 萘甲醛和乙二胺及稀土金属为 原料 合成了二种不同金属的 S ch i ff碱配合物 采用 元素分析 紫外光谱 红外光谱 电导测定等手段对 配体及其配合物进行分析和表征 证明了 S ch i ff碱 及其配合物的结构基本与理论结构吻合 抗菌活性 探究结果表明 配合物对枯草杆菌 大肠杆菌 绿脓 杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用较配体更强 参考文献 1 赵建章 赵冰 徐蔚青 等 S ch i ff碱 双水杨醛缩一 1 6 一 己二胺的光致变色光谱研究 J 高等学校化学学 报 2 0 0 1 2 2 8 9 7 1 9 7 5 2 吴有明 齐暑华 王东红 等 S e h i ff碱导电性研究 J 化学工业与工程 2 0 0 8 2 5 1 8 2 8 6 3 范玉华 毕彩丰 鲍猛 钍 与邻香革醛缩邻苯二胺 双希夫碱配合物的合成与表征 J 核化学与放射化 学 1 9 9 7 1 9 1 5 5 5 8 4 A s h o k M H o l l a B S P o o j B C o n v e n ie n t o n e p o t s y n t h e s i s a n d a n f i mie r o b ia l e v a l u a t i o n o f s o me n e w Ma n n ie h b a s e s ca r r y in g 4 m e t h y h h i o b e n z y l m o ie t y J E u r o p e a n J o u rnal ofMe d i cin a l C h e mi s t r y 2 0 0 7 4 2 9 1 0 9 5 1 1 0 1 5 陈玉红 丁克强 王庆 飞 S ch i ff碱应用研究新进展 J 河北师范大学学报 2 0 0 3 2 7 1 7 1 7 3 6 郝成君 彭玉洁 稀土金属2 羟基 1 萘甲醛 S ch i ff碱配 合物的合成及表征 J 平顶 山师专学报 1 9 9 9 1 4 2 4 4 49 7 田大民 刘向云 稀土金属 2 一 羟基一 l 一 萘甲醛 S ch i ff碱配 合物的合成及表征 J 河南 城建高等专科学报 2 0 0 2 1 1 2 4 2 下转第 6 5页 第 1期 王艳等 改性活性炭吸附除砷的研究 HA s O 更易与吸附剂表面的活性基 团结合 而使 得 A s I I I 去除率显著提高 褥 悄 p H 图4 p H对砷去除效果的影响 F ig 4 E ff e ct o f p H o n r e mo v a l r a t e o f a r s e n ic 2 5 吸附剂量对砷去除效果的影响 当 p H为 7 A s I I I 的初始浓度为 2 0 m g L时 研究吸附剂投加量对 A s I I I 去除效率的影响 结果 见图 5 吸附剂投加量 g L 图5 吸附剂投加量对砷去除效果的影响 F ig 5 E ff e ct o f t h e a d s o r b e n t d o s a g e o n r e mo v a l r a t e o f a r s e n ic 由图 5可知 随着 吸附剂 的投加量 的增加 A s I I I 去除率提高 4 g L时达最 大 再增加吸附剂 投加量 A s H I 去除率不再增加 吸附剂投加量 的 增加无疑是为 A s I I I 的吸附去除提供了更多的活 性基团 从而使得 A s I I I 的去除率增加 3 结论 小麦秸秆与木屑所制备的活性炭和煤渣对水中 A s I I I 的吸附效果均不显著 但是以小麦秸秆与木 屑所制备的活性炭和煤渣作为基质负载铁之后作为 吸附剂 对 A s I I I 的吸附效果均很显著 特别是 以 木屑活性炭作为基质 负载铁具有最好 的除砷效果 而且 A s I I I 的去除率随吸附时间 吸附温度 溶液 p H值和吸附剂投加量的增加而增加 参考文献 1 刘振中 邓慧萍 詹健 等 改性活性炭除亚砷酸盐的 性能研究 J 环境科学 2 0 0 9 3 0 3 7 8 0 7 8 6 2 高峰 贾永忠 孙进贺 除砷技术现状与展望 J 盐湖 研究 2 0 1 O 1 8 1 5 3 5 7 3 陆梦楠 张利波 李玮 等 负载铁离子活性炭除砷的 研究进展 J 化工科技 2 0 1 1 1 9 6 6 5 7 0 4 陈雪梅 胡锋平 含砷饮用水处理技术综述 J 江西 化工 2 0