邻香兰素Schiff碱配体及其金属配合物、以及其合成方法和应用与流程

本发明介绍了一类邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物、以及其合成方法；本发明还涉及该类邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物在自由基清除及抗菌能力方面的应用，属于化学应用技术领域。

背景技术：

在正常的生命过程中自由基是维持生命所必须的，体内的自由基不断产生也不断地被清除，维持在一个正常的生理水平上。在某些特殊或病理情况下，机体内部的自由基大量增加，因此提高机体对自由基的清除能力，对疾病的预防和恢复具有重要的意义。schiff碱类化合物及其金属配合物在医学、催化、缓蚀剂领域、新材料开发和研制领域、有机合成方面、分析化学方面等都有了很大进展。在医学领域，schiff碱配体本身是一类具有良好生物能力的物质，而以schiff碱为配体与金属离子形成的配合物，表现出更强的生物能力，尤其是氨基酸类、缩氨脲类、腙类、胍类schiff碱，以及与其相应的配合物具有抑菌、杀菌、抗肿瘤、抗氧化和抗病毒等独特药效性。邻香兰素schiff是重要的医药中间体，具有独特的生物能力。并且schiff碱具有多个配位原子(n，o)，能与多种金属离子形成不同性质的、稳定的配合物。在催化、医学、化工、分析等方面有着广泛的应用，所以对此类物质的研究具有深远的意义。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一类邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物、以及其合成方法和应用。

本发明的第一个目的是提供邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物，

所述邻香兰素schiff碱配体的结构式为：

所述邻香兰素schiff碱金属配合物包括邻香兰素schiff碱锰配合物和邻香兰素schiff碱铜配合物，其中，所述邻香兰素schiff碱锰配合物的结构式为：

所述邻香兰素schiff碱铜配合物的结构式为：

本发明的第二个目的是提供上述邻香兰素schiff碱配体的制备方法，是将2-羟基-3-甲氧基苯甲醛和双(4-氨基苯基)醚溶解在甲醇中，回流，产生桔黄色沉淀，待反应结束后收集沉淀；

作为优选，所述2-羟基-3-甲氧基苯甲醛与双(4-氨基苯基)醚以2：1的摩尔比投料；此时，两者能够反应完全。

作为优选，所述2-羟基-3-甲氧基苯甲醛与溶剂甲醇的用量比为1mol：2-3l，此用量比的反应条件下都能获得发明所需的产物，且产率最高。

作为优选，回流时间为6h，此时达到最高产率。

本发明的第三个目的是提供上述邻香兰素schiff碱锰配合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)应用权利要求2中所述制备方法制备邻香兰素schiff碱配体；

(2)将高氯酸锰和邻香兰素schiff碱配体溶解于甲醇和三氯甲烷的混合溶剂中，室温搅拌后过滤，得到淡桔黄色溶液，置于室温下自然挥发，析出红色块状金属配合物，即为邻香兰素schiff碱锰配合物；

作为优选，所述高氯酸锰和邻香兰素schiff碱配体以1：1的摩尔比投料；此时两者能够反应完全。

作为优选，所述甲醇和三氯甲烷的体积比为1：1，此时为单晶生长的最佳溶剂挥发条件，否则都不利于单晶的正常生长。

作为优选，所述高氯酸锰与混合溶剂的用量比为0.05mmol：15ml。此时，能够达到最佳的挥发条件，溶剂过多或过少都不利于配合物[mnl2(h2o)](clo4)的生长。

本发明的第四个目的是提供上述邻香兰素schiff碱铜配合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)应用权利要求2中所述制备方法制备邻香兰素schiff碱配体；

(2)将碘化亚铜和邻香兰素schiff碱配体溶解于乙腈溶液中，室温搅拌后过滤，得到棕黑色溶液，置于室温下自然挥发，析出棕色块状晶体金属配合物，即得；

作为优选，所述碘化亚铜和邻香兰素schiff碱配体以2：1的摩尔比投料；此时两者能够反应完全。

作为优选，所述乙腈溶液的温度为35-45℃；热的乙腈溶液有利于碘化亚铜的溶解；

作为优选，所述碘化亚铜与乙腈的用量比为0.1mmol：15ml；以达到最佳的挥发条件，溶剂过多或过少都不利于配合物cu2l2的生长。

本发明的第五个目的是提供上述邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物在自由基清除和制备自由基清除抗氧化剂中的应用；

作为优选，邻香兰素schiff碱锰配合物和邻香兰素schiff碱铜配合物在自由基清除和制备自由基清除抗氧化剂中的应用；

作为最优选，邻香兰素schiff碱铜配合物在自由基清除和制备自由基清除抗氧化剂中的应用。

制备抗氧化剂时，可以加入医学上可以接受的辅料。

作为优选，所述自由基为羟基自由基、超氧阴离子自由基、dpph自由基和/或abts自由基。

本发明的第六个目的是提供上述邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物在抗菌和制备抗菌剂中的应用；

作为优选，邻香兰素schiff碱铜配合物在抗菌和制备抗菌剂中的应用，所述菌种为大肠杆菌和枯草芽孢杆菌；

作为优选，邻香兰素schiff碱配体和邻香兰素schiff碱锰配合物在抗菌和制备抗菌剂中的应用，所述菌种为大肠杆菌。

制备抗菌剂时，可以加入医学上可接受的辅料。

本发明的第七个目的是提供一种自由基清除抗氧化剂，其有效成分为权利要求1所述的邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物；作为优选，所述自由基为羟基自由基、超氧阴离子自由基、dpph自由基和/或abts自由基。

作为优选，其有效成分为权利要求1所述的邻香兰素schiff碱铜配合物。

本发明的第八个目的是提供一种抗菌剂，其有效成分为权利要求1所述的邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物；

作为优选，所述菌种为大肠杆菌和枯草芽孢杆菌。

本发明公开了一类邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物的合成方法与生物活性应用，属于化学应用领域。本发明首先介绍了以2-羟基-3-甲氧基苯甲醛(又名邻香兰素)，双(4-氨基苯基)醚为原料，得到的双齿schiff碱配体l[l＝双(n-(3-甲氧基水杨醛基)-4-氨基苯基)醚配体]及其2种金属配合物[mnl2(h2o)](clo4)和cu2l2的合成方法；其次介绍了其生物活性方面的应用，包括自由基清除能力及抗菌能力研究。通过研究邻香兰素schiff碱配体及其2种过渡金属配合物自由基清除能力及抗菌能力的研究，初步认为本发明合成的这类新型邻香兰素schiff碱配体及其2种金属配合物具有较好的自由基清除能力及抗菌能力。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物清除羟基自由基线形图。

图2为本发明邻香兰素schiff碱配体及其配合物清除超氧阴离子自由基线形图。

图3为本发明合成的邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物清除dpph自由基线形图。

图4为本发明邻香兰素schiff碱配体及其济南市配合物清除abts自由基线形图。

图5为本发明邻香兰素schiff碱配体及其配合物抑菌实验结果。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为市售。本发明的邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物的结构为下式表示的结构：

邻香兰素schiff碱配体

邻香兰素schiff碱锰配合物

邻香兰素schiff碱铜配合物

邻香兰素schiff碱配体的合成路线如下所示：

实施例1邻香兰素schiff碱配体hl(hl＝双[n-(3-甲氧基水杨醛基)-4-氨基苯基]醚)的合成

将3.04g(20mmol)2-羟基-3-甲氧基苯甲醛(又名邻香兰素)，2.02g(10mmol)双(4-氨基苯基)醚溶解在40ml甲醇中，75℃回流6h，产生桔黄色沉淀，tlc跟踪反应。待反应结束后将沉淀过滤并收集，用甲醇洗涤三次得桔黄色产物。产率：83％，纯度：98％。

红外数据：irdata(cm^-1)(kbr):3449(m)，1612(s)(c＝n)，1257(s)，970(s)，3015-2835(s)，3059(s)。

核磁数据：¹hnmr(400mhz，dmso)δppm:8.99(2h，s，ch＝n)，3.90(6h，s，methoxy)，7.10-7.20(6h，s，3-methoxy-salicylaldehyde)，13.3(2h，d，hydroxy)。实施例2邻香兰素schiff碱锰配合物的合成方法

(1)邻香兰素schiff碱配体即配体hl(hl＝双[n-(3-甲氧基水杨醛基)-4-氨基苯基]醚)的合成

同实施例一。

(2)配合物[mnl2(h2o)](clo4)的合成

将高氯酸锰(mn(clo4)2·6h2o)(18.1mg，0.05mmol)和邻香兰素schiff碱配体l(23.4mg，0.05mmol)溶解于15ml甲醇和三氯甲烷(ch3oh与ch3cl的体积比为1:1)的混合溶剂中，室温搅拌30min后过滤，得到淡桔黄色溶液；搅拌30min的目的是使高氯酸锰和邻香兰素schiff碱配体l发生反应，形成一种络合物。置于室温下自然挥发，4天后析出红色块状晶体，即为配合物[mnl2(h2o)](clo4)。产率：48％，纯度：100％。

元素分析数据：元素分析按c56h50cl2mnn4o20计算(％):c，54.91；h，4.11；n，4.57；实验值(％):c，54.83；h，4.32；n，4.45。

实施例3邻香兰素schiff碱铜配合物的合成方法

(1)邻香兰素schiff碱配体即配体hl(hl＝双[n-(3-甲氧基水杨醛基)-4-氨基苯基]醚)的合成

同实施例一。

(2)配合物cu2l2的合成

将碘化亚铜(cui)(19.2mg，0.1mmol)和邻香兰素schiff碱配体l(23.4mg，0.05mmol)溶解于15ml热乙腈溶液中，热的乙腈溶液，有利于碘化亚铜的溶解，乙腈溶液的温度为40℃，室温搅拌30min后过滤，得到棕黑色溶液；搅拌30min的目的是使碘化亚铜和邻香兰素schiff碱配体l发生反应，形成一种络合物。置于室温下自然挥发，两周后析出棕色块状晶体，即为配合物cu2l2。产率：48％。纯度：100％。

元素分析数据：元素分析按c56h44cu2n4o10计算(％):c，63.45；h，4.18；n，5.29；实验值(％):c，63.40；h，4.24；n，5.32。

实施例4抗氧化剂及抗菌剂的制备

分别以实施例1、2、3制备的邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物为能力成分。实施例5本发明的邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物在自由基清除及抗菌性能方面的应用

一、邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物清除羟基自由基能力研究(以传统抗氧化剂维生素c(asc)作为参照)

(1)羟基自由基清除实验

室温下，通过fenton进行测定。测定目标物(本发明中是邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物)用dmf进行样品储备液制备，系列样品溶液的浓度分别为5μm，10μm，15μm，20μm，25μm。反应混合液包括2.5ml0.15m磷酸缓冲溶液(ph＝7.4)，0.5ml114mm番红花红，1ml945mmedta-fe(ii)，1ml3％过氧化氢和30ml样品溶液。将反应混合液于37℃孵化1h。反应结束后，紫外分光光度计于520nm波长下测定不同条件反应混合液的吸光度。使用以下方程计算清除率：

清除率(％)＝[(ai–a0)/(ac–a0)]×100％

ai是存在邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物时的吸光度，a0是不存在邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物时的吸光度；ac是不存在edta-fe(ii)和过氧化氢以及邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物时的吸光度。

图1为本发明邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物清除羟基自由基线形图。

由图1可知，随着邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物浓度递增，羟基自由基清除作用逐渐增大，呈现浓度剂量依赖关系。判定本发明合成的邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物具有较好的羟基自由基清除作用。其中，邻香兰素schiff碱铜配合物的清除作用最强，其次是邻香兰素schiff碱锰配合物，最后是邻香兰素schiff碱配体。

(2)超氧阴离子自由基清除实验

通过nbt/vitb2/met体系进行测定。将不同浓度(5μm，10μm，15μm，20μm，25μm)的邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物的dmf溶液，加到反应混合液(包括met(0.01m)、nbt(4.6×10^-5m)、vitb2(3.3×10^-6m)、0.067m磷酸缓冲溶液)。避光条件下，将反应混合液于30℃孵化3min。反应结束后，紫外分光光度计于560nm波长下测定不同条件反应混合液的吸光度。使用以下方程计算清除率：

清除率(％)＝[(a0-ai)/(a0)]×100％

ai是存在邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物时测定的吸光度，a0是不存在邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物时测定的吸光度。

图2为本发明邻香兰素schiff碱配体及其配合物清除超氧阴离子自由基线形图。

从图2可知，随着邻香兰素schiff碱配体或其配合物浓度的增大，超氧阴离子自由基清除作用呈现不同程度的递增，以浓度剂量依赖关系变化。判定本发明合成的邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物具有较好的超氧阴离子自由基清除作用。其中，邻香兰素schiff碱铜配合物的清除作用最强，其次是邻香兰素schiff碱锰配合物，最后是邻香兰素schiff碱配体。

(3)dpph自由基清除实验

将2mldpph(0.2mm)甲醇溶液滴加到不同浓度(5μm，10μm，15μm，20μm，25μm)的邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物的dmf溶液中，充分混匀。避光条件下，将上述混合液于37℃孵化20min。于517nm波长处每隔5min测定一次反应液的吸光度，以2mldpph溶液作为空白对照。使用以下方程计算清除率：

清除率(％)＝[(a0-ai)/(a0)]×100％

ai是存在邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物时的吸光度，a0是空白对照的吸光度。

图3为本发明合成的邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物清除dpph自由基线形图。

如图3所示，本发明合成的邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物具有较好的dpph自由基清除作用，其清除作用随邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物浓度的递增，出现明显的浓度剂量依赖关系。邻香兰素schiff碱铜配合物清除dpph自由基的作用明显优于邻香兰素schiff碱配体和邻香兰素schiff碱锰配合物，而邻香兰素schiff碱锰配合物的清除能力明显优于邻香兰素schiff碱配体。

(4)abts自由基清除实验

取20μl不同浓度(5μm，10μm，15μm，20μm，25μm)的邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物的dmf溶液，加到2.0mlabts甲醇溶液中(0.0025g/100ml)。避光30℃反应10min后于737nm处测定残留abts自由基吸光度。使用以下方程计算清除率：

清除率(％)＝[(1–ai)/(a0)×100％

ai是存在邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物时测定的吸光度，a0是空白对照的吸光度。

图4为本发明邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物清除abts自由基线形图。

从图4可知，随着邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物浓度的增大，abts自由基清除作用呈现不同程度的递增，以浓度剂量依赖关系变化。判定本发明合成的邻香兰素schiff碱配体及其配合物具有较好的abts自由基清除作用。邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物清除abts自由基能力大小依次是邻香兰素schiff碱铜配合物、邻香兰素schiff碱锰配合物、邻香兰素schiff碱配体。

综上所述，邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物具有较好的自由基清除能力。邻香兰素schiff碱配体或其金属配合物清除4种自由基能力大小依次是邻香兰素schiff碱铜配合物、邻香兰素schiff碱锰配合物、邻香兰素schiff碱配体，其可能的原因在于羟基取代基及铜离子的影响。

表1本发明的邻香兰素schiff碱配体及其金属配合物清除不同自由基的理化数据

二、邻香兰素schiff碱配体及其配合物抗菌能力研究

抗菌能力实验：采用滤纸片法，实验菌种为大肠杆菌和枯草杆菌。

实验前将菌种培养好后待用。本实验以dmso为溶剂，取邻香兰素schiff碱锰配合物和邻香兰素schiff碱铜配合物适量制成10^-4mol·l^-1的溶液。用无菌移液管吸取0.2ml菌液至于培养皿上，用无菌三角棒涂匀，将直径为10mm的滤纸片浸于待测样的溶液中再置于含菌的培养皿上，25℃培养24h，观察是否有抑菌圈，若有继续放置看抑菌圈是否有变化。抑菌圈的大小则表示抑菌能力的大小。

图5为本发明邻香兰素schiff碱配体及其配合物抑菌实验结果。

在图5中，配合物(1)是指邻香兰素schiff碱锰配合物，配合物(2)是指邻香兰素schiff碱铜配合物。

如图5，邻香兰素schiff碱配体l对大肠杆菌有一定的抑菌作用(抑菌圈直径为8mm)，邻香兰素schiff碱锰配合物对大肠杆菌的抑菌性可归结为配体的抑菌性；邻香兰素schiff碱铜配合物的抑菌性明显增强(抑菌圈直径为10mm)。而邻香兰素schiff碱配体l对枯草杆菌几乎没有抑菌性；对邻香兰素schiff碱锰配合物而言，配体结合了mn(ii)离子，但仍然没有抑菌性；而对于邻香兰素schiff碱铜配合物而言，有明显的抑菌圈(直径为9mm)，说明抑菌性增强。

这个结论说明邻香兰素schiff碱配体对枯草杆菌无抑菌性，结合cu(ii)离子后却有明显的抑菌性，这对此类物质抑菌性的研究具有非常重要意义。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。