有機錫（Ⅳ）嘧啶和嘌呤衍生物的合成及結構研究.pdf

1、自從1849年frankland首次合成出了第一個有機錫化合物Et2SnI2后，有機錫化合物的研究得以開展，1862年Caheurs首次合成了有機錫配合物(CH3)2SnI2·2NH3和(CH3)2SnI2·2C6H5NH2，從而奠定了有機錫化學發(fā)展的基礎。從此，人們對有機錫化合物的研究不斷深入，尤其自20世紀50年代以來，有機錫化學的研究取得了突飛猛進的發(fā)展，并且由實驗室走向工業(yè)化應用的范圍不斷擴大，已經(jīng)被廣泛的用于催化、藥物、有機合

2、成、PVC穩(wěn)定劑、殺蟲劑、殺菌劑、防污涂料、材料防腐等領域。自從1980年Crowe等首次詳細報道了有機錫化合物R2SnX2·L2(R=Me，Et，Pr,Bu，Ph；X=F,Cl，Br,I，CNS；L=N，O配體)的抗癌活性以來，人們對有機錫化合物的性能和結構關系的研究越來越重視。而單晶X射線衍射等技術的開發(fā)和應用使人們獲得了更準確的微觀結構信息。鑒于有機錫化合物結構多樣、種類繁多、應用廣泛，且它們的特定結構決定了它們的自身性能，因此合

3、成多種結構類型的有機錫化合物并且探討它們的結構特點，不但在理論上具有重要意義，而且還可能在研究它們的性質(zhì)及實際應用領域中：如在二、三烴基錫衍生物的抗癌藥物的探討等方面提供一些可靠的信息。同時考慮到至少含有一個負電性基團的有機錫化合物是典型的Lewis酸，錫原子可以利用其d軌道采取sp3d或sp3d2雜化，通過分子間締合或與堿結合形成配合物，特別是與那些含有N、S、O等給體原子的Lewis堿有機配體合成的化合物，能使錫原子的配位數(shù)得到提高

4、。為此，本論文系統(tǒng)地研究了通過具有生物活性的配體與烴基氯化錫合成二、三烴基錫化合物的反應及產(chǎn)物結構。主要工作有： 1.研究了2-巰基嘧啶與二、三烴基氯化錫的合成反應，得到了七種新型有機錫(Ⅳ)單核配合物，并對其結構進行了研究。結果表明：三烴基錫衍生物為單核單配體的順式扭曲三角雙錐結構，而二烴基錫衍生物具有兩種結構，一種是單核雙配體的扭曲梯形雙錐結構，另一種是單核單配體的順式扭曲三角雙錐結構。在二烴基錫衍生物中，發(fā)現(xiàn)了分子間的Sn

5、…S非鍵弱作用，在三烴基錫衍生物中則發(fā)現(xiàn)有分子間的N…H氫鍵作用和分子間Sn…N弱作用。經(jīng)過各種弱作用的鏈接，上述二、三烴基錫衍生物的某些分子在晶格中以二聚體的形式或者以一維鏈狀的形式存在。配體2-巰基嘧啶在這些反應中均表現(xiàn)為S,N-二齒配體，以巰基硫原子與錫成鍵，以雜環(huán)氮原子與錫弱配位。雜環(huán)氮原子參與分子間弱作用的形成。有機錫核上烴基的空間位阻也會影響配體的配位行為，例如：三烴基錫氯化物中的R基團的空間位阻被發(fā)現(xiàn)對于Sn-N鍵強度有明

6、顯的影響，趨勢是Sn-N鍵在三苯基錫衍生物中要弱于在三芐基錫衍生物中的強度。 2.研究了具抗腫瘤活性的配體2-巰基-4-氨基嘧啶與二烴基氯化錫的合成反應，得到了二種新型有機錫(Ⅳ)單核配合物，并對其進行了結構研究。結果表明：二丁基(2-巰基-4-氨基嘧啶)錫(Ⅳ)和二芐基(2-巰基-4-氨基嘧啶)錫(Ⅳ)都是六配位的單核雙配體配合物，具有從正八面體到梯形雙錐的過渡型結構。其錫氮鍵長均大于2.39A，具有潛在的生物活性。配體2-巰

7、基-4-氨基嘧啶在這些反應中均表現(xiàn)為S,N-二齒配體，以去質(zhì)子化態(tài)的巰基與錫成鍵，而以雜環(huán)氮原子輔助配位。氨基的存在，加強了氮原子向錫原子的供電趨勢，這種配位趨勢表現(xiàn)為3位氮＞1位氮。此外，未配位的雜環(huán)氮原子與氨基之間存在廣泛的氫鍵作用，使相應化合物分子以多聚體或者鏈狀形式存在。有機錫核上的烴基對配體配位行為產(chǎn)生兩方面的影響。其一影響錫氮配位趨勢，烴基的空間位阻越大，雜環(huán)氮原子對中心錫核的配位趨勢越弱，此位阻順序為芐基＜丁基。其二影響配

8、體配位的選擇性。當空間位阻占主導地位時，配體以1位氮與錫配位；反之，配體以3位氮為主。 3.研究了2-巰基-6-羥基嘌呤與三烴基氯化錫的合成反應，得到了四種新型有機錫(Ⅳ)單核配合物，并對其中的三苯基錫衍生物通過X-射線單晶衍射進行了結構表征。結果表明：此類配合物呈現(xiàn)扭曲順式三角雙錐結構。通過三苯基錫衍生物的X-射線單晶衍射分析可以發(fā)現(xiàn)，在此化合物中存在兩種氫鍵，一種是N…H鍵，另一種是O-H…N鍵，從而使其分子結構呈現(xiàn)出一維鏈

9、狀結構。2-巰基-6-羥基嘌呤在反應中表現(xiàn)為S，N-二齒配體，以去質(zhì)子化態(tài)的巰基與錫成鍵，而非通過羥基成鍵。羥基的存在，加強了氮原子的配位能力。 4.研究了2，6-二巰基嘌呤與二烴基氯化錫的合成反應，得到了四種新型有機錫(Ⅳ)雙核配合物，并對其中的二苯基和二甲基錫衍生物通過X-射線單晶衍射進行了表征。結果表明：2，6-二巰基嘌呤二烴基錫衍生物是五配位的雙核單配體化合物。配體中存在兩個等價的Sn-S鍵，可以作為四齒配體通過去質(zhì)子化

10、的雜環(huán)巰基基團(N-R-S)-與兩個錫原子螯合成鍵，兩個錫原子的幾何構型都是變形三角雙錐結構。通過X-射線單晶衍射分析可以清楚的發(fā)現(xiàn)，在此類化合物中，廣泛存在分子間的弱相互作用，對于二苯基(2，6-二巰基嘌呤)錫化合物，存在N…N弱相互作用，從而將分子鏈接為二聚體的形式存在。對于二甲基(2，6-二巰基嘌呤)錫化合物，存在Sn…Cl、Sn…S、Sn…N、Cl…N、N-H…Cl等大量的弱相互作用，由于各種弱作用的鏈接，分子以網(wǎng)狀二維超分子結

11、構的形式存在?？臻g位阻對雜環(huán)巰基基團(N-R-S)-與兩個錫原子螯合成鍵存在影響，表現(xiàn)在兩個巰基基團對錫原子的配位能力不同，配位能力2位硫＞6位硫。而且我們還發(fā)現(xiàn)，所得化合物的晶體結構數(shù)據(jù)表明，Sn-N鍵鍵長均大于2.39A，由此根據(jù)含氮原子的有機錫化合物是否具有生物活性的判斷標準，可以預測出這些化合物都應該具有較強的生物活性。 5.研究了2-巰基-4-羥基喹唑啉與三烴基氯化錫的合成反應，得到了三種新型有機錫(Ⅳ)單核配合物，并

12、對其進行了結構研究。結果表明：所得到的三種三烴基錫(Ⅳ)衍生物的錫原子的幾何構型都是扭曲三角雙錐構型，而且都是單核單配體化合物。在三種化合物中都存在分子間的氫鍵作用和分子間弱作用，由于這些作用的連接，三種化合物的超分子結構分別以二聚體和鏈狀的結構存在。 6.研究了4，6-二甲基-2-巰基嘧啶與二、三烴基氯化錫的合成反應，得到了四種新型有機錫(Ⅳ)單核配合物，并對其進行了結構研究。結果表明：二烴基錫衍生物一般為對稱的單核雙配體的扭

13、曲梯形雙錐結構，而三烴基錫衍生物則為單核單配體的順式扭曲三角雙錐結構。在二烴基錫衍生物中，除了發(fā)現(xiàn)存在分子間的S…H弱相互作用外，基本沒有其他明顯的弱相互作用或者氫鍵作用。而在三烴基錫衍生物中，則發(fā)現(xiàn)包括S…S、F…F、F…H在內(nèi)的大量氫鍵和分子間弱作用的存在，而使化合物呈現(xiàn)出二維平面結構。 7.研究了具生物活性的含硫、氮原子的配體：2-巰基-6-氨基嘌呤與三烴基氯化錫的合成反應，得到了一種新型有機錫(Ⅳ)單核配合物，并對其進行

14、了結構研究。結果表明：2-巰基-6-氨基嘌呤作為一個二齒配體，擁有兩個配位點，可以通過巰基上的硫原子和氨基上的氮原子分別與錫原子配位，在此配合物中只有巰基硫原子和錫原子配位，使錫原子環(huán)境成為五配位的扭曲三角雙錐構型。由于N…H鍵和NH…N鍵的存在，使所得的化合物為一維鏈狀的聚合物構型。 通過以上七個不同配體與二、三烴基錫的反應，共得到了25個新型的有機錫化合物，錫原子環(huán)境相應呈現(xiàn)出五配位的三角雙錐或六配位的八面體構型，這些化合物