梅澤民
(白城師范學(xué)院化學(xué)學(xué)院,吉林 白城 137000)
1972年Brown用有機錫羧酸酯——三苯基醋酸錫(Ph3SnOCOCH3)進行了抗癌實驗,無論注射還是口服均對癌細胞生長具有抑制作用[1].這一發(fā)現(xiàn)引起了人們對有機錫羧酸酯的抗癌作用機理的研究,A.J.Crowe等人認為有機錫羧酸酯抗癌活性與Sn—O鍵長成正比[2-3].從此圍繞Sn—O鍵長的改變合成新型有機錫羧酸酯成為人們研究的熱點[4-5].
本文在甲苯作為溶劑和回流條件下,將4-氧代-4-苯基丁酸與二丁基氧化錫自主裝成新型有機錫羧酸酯{[n-Bu2Sn(L1)2]2O}2(L1=4-氧代-4-苯基丁酸)(1).合成的配合物1具有中心對稱梯形二聚體結(jié)構(gòu),通過分子間C—H…O作用構(gòu)成超分子.
試劑:所用試劑均為分析純,實驗前未處理.
儀器:Perkin-Elmer PE 2400CHN元素分析儀(美國);重量法測定錫含量;Alpha-Centaur型紅外光譜儀(KBr壓片)(美國);Varian Mercury 300型核磁共振儀(CDCl3為溶劑)(美國);BRUKER CCD AREA DETECTOR衍射儀(美國).
將0.712g(4mol)4-氧代-4-苯基丁酸和0.996g(4mol)二丁基氧化錫溶解于40mL甲苯中,回流分水8h后,減壓蒸出溶劑.剩余物用乙醇重結(jié)晶,獲得1.2g白色晶體配合物1,分子式為C72H108O14Sn4,產(chǎn)率為72%.元素分析(單位為質(zhì)量分數(shù)/%,括號內(nèi)為計算值):C 51.68(51.71),H 6.47(6.51),Sn 28.45(28.39).1H NMR(CDCl3,300MHz)δ:0.78(t,24H,CH3),0.84~1.61(m,48H,CH2CH2CH2),2.39(t,8H,CH2COO),2.78(t,8H,ArCOCH2),7.38~8.12(m,20H,ArH).紅外光譜(KBr壓片,單位為cm-1):ν(Sn—O)為 485cm-1,ν(Sn—C)為 533cm-1,νas(COO)為 1627,1590cm-1,νsym(COO)為1457,1361cm-1,ν(C═ O)為1678cm-1.
在BRUKER CCD AREA DETECTOR衍射儀上測定大小為0.24mm×0.17mm×0.12mm的配合物1的晶體,在室溫(298.2K)下,以ω/φ掃描方式.用石墨單色化的 Mo Kα(λ=0.071073nm)輻射線為光源,在3.04°≤2θ≤52.08°范圍內(nèi),共收集獨立衍射點10622個,其中用于結(jié)構(gòu)修正的可觀測點7453個(I>2α(I)).全部強度數(shù)據(jù)均經(jīng)LP因子及經(jīng)驗吸收校正,晶體結(jié)構(gòu)采用直接法SHEXL-97程序解除[6].
在配合物1的紅外光譜中,特征峰485和533cm-1分別歸屬為ν(Sn—O)和ν(Sn—C)的振動吸收峰,在1678cm-1的特征峰歸屬于羰基的振動吸收峰.1627和1590cm-1是與Sn原子鍵合的羧基的2種不對稱伸縮振動吸收峰νas(COO),1457和1361cm-1為2種對稱伸縮振動吸收峰νsym(COO),二者相差分別為170和229cm-1.可以證明配合物1中的羧基分別以雙齒(170cm-1)和單齒(229cm-1)與Sn原子配位.配合物1的1H NMR的化學(xué)位移與其化學(xué)式相符合.
表1和2分別為配合物1的部分鍵長和鍵角,配合物1的晶體結(jié)構(gòu)見圖1(A為完整分子結(jié)構(gòu)圖,B刪去丁基上部分碳原子的分子結(jié)構(gòu)圖),超分子結(jié)構(gòu)見圖2.
表1 配合物1的部分鍵長 nm
表2 配合物1的部分鍵角 (°)
圖1 配合物1的晶體結(jié)構(gòu)
圖2 配合物1的超分子結(jié)構(gòu)
從圖1可以看出,4個4-氧代-4-苯基丁酸存在2種配位:一種以雙齒與Sn(1)和Sn(1A)配位,另一種是以單齒三橋氧原子與Sn(1),Sn(2),Sn(1A)和Sn(2A)配位.2種配位的羧基∠O—C—O分別為120.8(3)°和122.1(3)°,雙齒配位羧基鍵角比單齒配位羧基鍵角小.配合物1以環(huán)[Sn2O2]為中心的對稱二聚體,從鍵角大小[73.51(9)°~106.49(9)°]可以看出中心環(huán)為菱形.Sn(1)和Sn(1A)居于環(huán)外(環(huán)外錫),Sn(2)和Sn(2A)居于環(huán)內(nèi)(環(huán)內(nèi)錫),環(huán)外錫通過4個三橋氧原子[O(1),O(2),O(1A)和O(2A)]構(gòu)成2個與中心環(huán)共用2個邊的4員環(huán),3個環(huán)構(gòu)建成梯形結(jié)構(gòu).在該梯形結(jié)構(gòu)中,中心環(huán)[Sn2O2]的2個O原子作為三橋氧原子與2個環(huán)內(nèi)錫和1個環(huán)外錫配位,4個Sn原子處于2種不同化學(xué)環(huán)境,2個環(huán)外錫Sn(1)和Sn(1A)處于相同化學(xué)環(huán)境均為六配位,2個環(huán)內(nèi)錫Sn(2)和Sn(2A)處于相同化學(xué)環(huán)境均為五配位.2個環(huán)外錫Sn(1)和Sn(1A)分別與來自2個丁基的2個C原子[C(21)和C(25)與C(21A)和C(25A)]、雙齒配位羧基的2個O原子[O(5)和O(6)與O(5A)和O(6A)]、單齒配位羧基的一個三橋氧原子[O(2)和O(2A)]和中心環(huán)的一個三橋氧原子[O(2)和O(2A)]配位.從表1和2的Sn(1)—O和O—Sn(1)—O的鍵長和鍵角的長短和大小不同,可以證明,環(huán)外Sn原子的構(gòu)型是以Sn原子[Sn(1)或Sn(1A)]為中心的扭曲八面體.2個環(huán)內(nèi)錫Sn(2)和Sn(2A)分別與來自2個丁基的2個C原子[C(29)和C(33)與C(29A)和C(33A)]、單齒配位羧基的一個三橋氧原子[O(2)和 O(2A)]和中心環(huán)的2個三橋氧原子[O(1)和O(1A)]配位,其中∠O(1A)—Sn(2)—O(2)或∠O(1)—Sn(2A)—O(2A)最大為146.86(8)°,說明環(huán)內(nèi)Sn原子的構(gòu)型是以Sn原子[Sn(2)或Sn(2A)]為中心的O(1A)和O(2)或O(1)和O(2A)為頂點的扭曲三角雙錐.
從圖2可以看出,分子間存在2種氫鍵C(12)—H…O(3)和C(2)—H…O(6),其鍵長分別為0.3252和0.3179nm與文獻報道C—H…O鍵長接近[7].通過這2種分子間氫鍵的作用,多個分子組成了3種大環(huán)A,B和C,并構(gòu)建成二維平面超分子.
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