含苯并咪唑类配合物的研究进展

赵丹丹 张帆 赵扬

摘 要：苯并咪唑类配合物一直都是研究热点，之所以引起人们极大的关注，主要是由于这类配合物具有生物活性、热力学和动力学稳定性、良好的光学性能及配位能力、抗氧化性质、光电磁化学性质，并具备配合物和复合高分子的特点，在航空航天、荧光探针、光电材料、催化、生命科学、药物等领域有广泛的用途。本文综述了近年来含有苯并咪唑衍生物的过渡金属配合物的构筑及其性能的研究进展。

关键词：配合物；苯并咪唑；性能；研究

1.引言

有关苯并咪唑类化合物的研究，历史悠久，随着杂环化学的迅速发展，苯并咪唑类配合物在药物合成、配位化学和生物无机化学等方面受到广泛重视。苯并咪唑是一种含有两个氮原子的杂环化合物，有非中心对称的结构，苯并咪唑不仅可以做为单齿配体配位，而且还可以做为双齿桥连配体，形成具有新颖拓扑结构的配合物，由于苯并咪唑中还存在着氢键的给体，因此在配合物中表现出丰富的氢键及π-π堆积作用，诸多的因素使得苯并咪唑及其衍生物成为非常好的配体选择对象。在苯并咪唑环上引入不同功能和结构的取代基形成结构与功能各异的苯并咪唑衍生物。苯并咪唑类配合物在分子催化、太阳能转换、分子识别等领域具有广阔的应用前景。

2 苯并咪唑类配合物的研究发展

2.1苯并咪唑类配合物生物活性的研究

研究表明具有生物活性的化合物通常是存在于天然产物里的杂环类物质。作为被广泛研究的氮杂环配体的一个分类，苯并咪唑和它的衍生物拥有丰富的配位化学性能和迷人的生物活性。有关苯并咪唑及其衍生物的研究已经超过100年，自1955年发现5，6-二甲基苯并咪唑是维生素B12的组成部分以来，苯并咪唑及其衍生物可以作为药物中间体制备人、畜的药物，在农药和医药领域具有广泛的生物活性，特别是过渡金属配合物在抗病毒、抗氧化、抗菌、抗肿瘤和生理紊乱等方面有着独特的应用[1-2]。苯并咪唑的一些衍生物对DNA序列具有高度的选择性亲和力，使得这些化合物有作为分子探针进而研究DNA结构的可能[3]。此外，苯并咪唑衍生物还可以作为鸟嘌呤的生物电子等排体表现出相似或相关的生物活性，因其对H+/K+–ATP酶的强大抑制作用亦可用作质子泵抑制剂[4]。苯并咪唑衍生物因其特异的质子授受性能、共轭酸碱性能及选择络合性能都显示了他们有作为“生命配体”，拥有合成新颖结构和独特生物活性的配合物的能力。

陈芳等[5]合成了3种稀土-组氨酸-苯并咪唑配合物Re（His）m（BM）（ClO4）3.nH2O（Re=La，m=3，n=6；Re=Nd，Y，m=2，n=8），该配合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和霉菌都有一定的抑制作用，抑菌率为40.8%～100%，且浓度越低，配合物的抑菌效果越好，在菌悬液浓度为10-9 mol/L时，配合物对金黄色葡萄球菌的抑菌率能达到100%。

Michael等[6]合成了2-（4'-噻唑）苯并咪唑与铜的配合物，生物活性测试表明，配合物[Cu（TBZH）（H2O）2]的阴、阳离子状态以及配合物[Cu（TBZH）2Cl]Cl.H2O.EtOH、[Cu（TBZH）2（NO3）2]、[Cu（TBZH）（Bda）]能有效抑制酵母菌生长，与酮康唑比较，[Cu（TBZH）（Bda）]的抑菌活性最好。（TBZH为噻苯苯并咪唑）。

2.2苯并咪唑类配合物光电功能的研究

近年来， 国内外在利用苯并咪唑分子进行设计和合成光电功能材料及光电器件的研究上取得了重大进展。在光电材料领域，基于苯并咪唑类配合物具有优良的刚性平面结构和丰富的 π 电子，以及良好的电子离域环境，这一独特的电子结构和离域效应使得苯并咪唑配合物具有良好的荧光性质和导电性能，选择合适的离子掺杂，是重要的有机电致发光二极管（OLED）的空穴传输材料和发光材料，此外某些苯并咪唑中存在若干共振结构，受光、热、电等的作用可使分子内部结构互变而引起变色等。苯并咪唑类配合物的电致发光材料具有成膜性好、热稳定性高和色纯度高的性能，苯并咪唑类配合物还可用于制备有机太阳能电池， 其中钌配合物的染料敏化太阳能电池保持着较高的光电转化效率。

Chen研究组[7]制备了两种新的以2-（2-羟基苯）苯并咪唑为配体的Zn（II）配合物即[Zn（pbm）2]和[Zn（apbm）2].C2H5OH.H2O （apbm为2-（2-羟基苯）苯并咪唑）， 发现这两种配合物在蓝色区域内均表现出优异的光致发光性能。

2007年， Zhang[8]等制备一种新的配合物Eu（DBM）3（CPyBM）， 将该配合物用作有机光伏器件中的电子受体和电子传输层，其光电转换效率为1.04%， 较以前报道的铕配合物类有机光伏器件有显然的提高。

2.3 苯并咪唑类配合物磁性的研究

从20世纪80年代以来，合成新型分子基磁体、研究其磁性性能、进一步探索结构与磁性之间的关系，一直是配位化学、材料科学等领域的工作者们热衷的课题。构成苯并咪唑环的氮原子呈现sp2和sp3两种杂化态， 苯环和咪唑环共面， 整个杂环呈现独特的电子云分布， 对金属显示出優良的配位性能， 由苯并咪唑类配体构筑的磁性材料近年来有不少报道。

2002 年，Sanchiz等人[52]报导了Cu（II）的2-甲基苯并咪唑配合物[Cu（2-MeIm）2（mal）]n（H2mal代表丙二酸）的晶格结构和磁性研究，在1.9-290K温度范围内该配合物存在反铁磁性。

2.4 苯并咪唑类配体配合物其它性能的研究

苯并咪唑类配合物在应用新材料、分子识别和超分子自组装等方面也有广阔的应用前景。在化学化工领域，苯并咪唑及其衍生物可作为固化剂、清洗剂、洗涤剂、起泡剂、分散剂，还可作为有机合成反应的中间体等；食品行业中的防虫剂，水果贮藏的保鲜剂、防腐剂等；在金属防腐业中苯并咪唑类化合物可作为优良的不锈钢缓蚀剂；在纺织品助剂中用作抗静电剂、柔软剂、增白剂、防水剂等。

3 展望

综上所述，含苯并咪唑类配体配位方式灵活多样，易于得到具有螺旋链、手性以及新颖拓扑学结构和性质的配合物，它们在抗氧化、驱虫、催化以及光学领域有着广阔的应用价值。合成更多具有特殊功能的含苯并咪唑类配合物，并研究其结构与性能之间的关系，扩展配合物在更多领域的应用，是今后的工作重点。

参考文献：

[1]何迎盈，罗治彬，李少林.苯并咪唑类药物抗肿瘤研究进展[J].重庆医学，2011，40（27）： 2796-2798.

[2]张英，杨松，宋宝安，等.苯并咪唑类化合物杀菌活性的研究进展[J].农药，2008，47（3）： 164-170.

作者简介：

赵丹丹（1987.06-）女，汉族，河南省商丘人，助教，硕士，主要从事配合物的合成及其性能研究