新型镉配合物{[Cd2(C20H17N3O3F2)2(C8H4O4)2]·H2O}的合成及其晶体结构

康新平， 安 哲

(广东石油化工学院 化学与生命科学学院，广东 茂名 525000)

过渡金属配合物是一类重要的 DNA 靶向化合物，通过研究金属离子、药物和其它配体(或DNA等)的相互作用，对探索和研究药物分子抗菌、抗肿瘤的作用机制具有重要意义[1～4]。喹诺酮类药物是广泛应用于临床的抗菌药物，金属离子对该类药物在体内的活性有重要影响[5,6]。喹诺酮药物与金属离子的相互作用机理可能是4-位羰基及相邻的羧酸根氧原子与金属离子发生了螯合作用，因为这些基团与抑菌活性有关。随着第三代和第四代喹诺酮药物金属配合物的配位化学研究逐渐展开，相关晶体结构也不断见诸文献报道，针对第三代氟喹诺酮类药物的配位化学研究主要集中在环丙沙星、诺氟沙星、依诺沙星等几个品种上[7～14]，沙拉沙星与金属离子的配位行为的晶体结构还未见文献报道。

本文以沙拉沙星为主要配体，对苯二甲酸为桥联配体，镉为配位反应中心，利用水热法合成了新型镉配合物[Cd2(C20H17N3O3F2)2(C8H4O4)2]·H2O(1)，其结构经X-射线单晶衍射(XRD)和元素分析表征。

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

Bruker SMART CCD diffractometer型衍射仪；Vario EL CUBE型元素分析仪。

沙拉沙星，上海佳伦生物科技有限公司；对苯二甲酸，分析纯，国药集团化学试剂有限公司(沃凯)；其余所用试剂均为分析纯。

1．2 1的合成

在反应瓶中依次加入Cd(Ac)2·2H2O 66.7 mg(0.25 mmol),沙拉沙星211.0 mg(0.50 mmol),NaOH 40.0 mg(1.0 mmol)，对苯二甲酸40.0 mg(0.25 mmol)和水12 mL,搅拌至均匀;于室温反应30 min；转入25 mL带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，置于恒温烘箱(140 ℃)中反应72 h。缓慢降至室温，过滤，滤饼干燥得无色棱柱状晶体1，产率14%(以Cd计)； Anal.calcd for C56H46N6O15F4Cd2： C 50.05, H 3.45, N 6.25； found C 50.00, H 3.38, N 6.15。

1．3 晶体结构测定

选取单晶1(0.24×0.24×0.20 mm)置衍射仪上。采用单色化的MoKα射线(λ=0.710 69 Å)，于295 K以ω方式扫描(1.81°≤θ≤25.00°)，从衍射区(h=-23～22，k=-13～13，l=-26～26)收集18 294个数据，其中独立衍射点4 410个(Rint=0.081 3)。全部数据经经验吸收校正，晶体结构采用直接法和Fourier合成法求解，对全部非氢原子的坐标及各向异性热参数采用全矩阵最小二乘法修正，H2O上的氢原子由 Fourier合成法得到，其它氢原子坐标采用几何加氢法得到，相关计算用SHELXL-97[3]程序包完成。

2 结果与讨论

2.1 1的晶体结构

1的晶体学数据见表1，主要键长和键角见表2，氢键键长和键角见表3,分子结构图见图1，二维结构图见图2，二维网络图见图3。

从图1可以看出，中心原子Cd2+与一个沙拉沙星分子的喹啉环上的羧基上的2个氧原子和三个对苯二甲酸分子的羧基上的4个氧原子配位，形成了六配位扭曲的八面体构型。

从图2可以看出，1中每个Cd原子与一个沙拉沙星配体、三个对苯二甲酸以及一个游离的水分子配位，形成了具有无限伸展的孔道结构的二维网络结构。

从图3可以看出，桥联配体对苯二甲酸通过中心原子Cd2+，使1形成了带有孔道的无限二维网络结构。游离的水分子与沙拉沙星分子上的氢原子形成了氢键，与此同时，1分子之间还存在着N┈H和F┈H等分子间氢键，因此1形成了稳定的超分子结构。

图 1 1的分子结构图Figure 1 Molecular structure of 1

表 1 1的晶体学参数Table 1 Crystal data of 1

表 2 1的主要键长和键角Table 2 Selected bond lengths and angles of 1

#1-x+2,y+1,-z+3/2；#2-x+2,y,-z+3/2

表 3 1的氢键键长和键角Table 3 Hydrogen bond lengths and bond angles of 1

#5-x+3/2, -y+3/2, -z+2；#6x, -y+1, z+1/2

图 2 1的二维结构图*Figure 2 2D structure of 1

*去除了游离水分子

图 3 1的二维网络图*Figure 3 2D structure of 1

*去除沙拉沙星及游离水分子

3 结论

以药物分子沙拉沙星和桥联配体对苯二甲酸与过渡金属镉通过水热法设计并合成了新型配合物1。在1中，沙拉沙星是一个双齿配体，喹啉环上的羧基与羰基的氧原子与中心原子Cd通过鳌合的方式配位成键，形成稳定的六元环；对苯二甲酸作为优良的桥联配体与中心原子Cd配位丰富了整个配合物的配位模式。

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