法莫替丁-巴比妥酸二元共晶的振动光谱检测与分析

《Journal of Molecular Structure》:Vibrational Spectroscopy Detection and Analysis of the Famotidine-Barbituric Acid Binary Co-crystal

【字体: 时间:2026年01月17日 来源:Journal of Molecular Structure 4.7

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  合成并表征了[Cr(CO(NH2)2)6]3?与三种芳香磺酸盐(BENS、NBENS、MES)形成的配合物,通过紫外可见光谱测定配位能力,发现NBENS结合最强(Logβ=12.75)。单晶X射线分析显示化合物2为单斜晶系(P2?/n),化合物3为三方晶系(R-3),均通过氢键稳定结构。

  
Ritu Bala|Diksha Sachdeva|Vinit Prakash|Marta Po?kaj
印度旁遮普邦阿姆利则古鲁·纳纳克德夫大学UGC高级研究中心-1化学系,邮编143005

摘要

通过将[Cr(CO(NH2)2)6]Cl3与芳基磺酸盐(C6H5OSO2-、苯磺酸盐(BENS)、3-NO2C6OSO2-、3-硝基苯磺酸盐(NBENS)和(CH3)3C6OSO2-、间苯三磺酸盐(MES)按1:3的摩尔比在水溶液中反应,合成了三种复合物:[Cr(CO(NH2)2)6](BENS)31)、[Cr(CO(NH2)6)6](NBENS)32)和[Cr(CO(NH2)6)6](MES)33)。这些复合物首先通过元素分析进行表征,随后使用FTIR和UV-可见光谱等技术进行了进一步研究。利用UV-可见光谱技术研究了受体[Cr(CO(NH2)2)6]3+对各种芳基磺酸盐的结合亲和力。在所有芳基磺酸盐中,[Cr(CO(NH2)6)3+与NBENS的结合亲和力最高,其对NBENS的logβ值为12.75。还对化合物23进行了单晶X射线结构分析,结果表明化合物2属于单斜晶系(P2?/n空间群),而化合物3属于三角晶系(R-3空间群)。这两种结构都通过分子内和分子间的氢键得到稳定。

引言

有机磺酸盐(OS)由于其在表面活性剂/洗涤剂、润滑剂、染料、燃料、抗氧化剂和防腐剂中的应用而早已为人所知[[1], [2], [3]]。它们还被用于制药行业,作为合成中间体、配方成分和磺化剂[4,5]。此外,OS还被研究作为液晶材料和非线性光学的潜在应用[6,8]。此外,磺化分子在生物材料领域也有广泛应用,例如在再生医学、药物递送和组织工程中[9]。许多研究人员认为磺酸盐[[10], [11], [12]]是弱配体,在许多金属磺酸盐晶体结构中[[13], [14], [15], [16], [17]],它们无法直接与金属离子形成稳定的配位键。相反,它们通常与直接与金属配位的配体形成氢键。但有一些研究对此观点提出了质疑[[18], [19], [20], [21]]。这是因为,在大多数水溶液中,尽管磺酸盐离子带有电荷,它们仍无法取代金属初级配位球周围的溶剂分子,因此只能在外围弱结合。因此,这种行为引起了我们的兴趣,我们希望找到一种能够在水环境中结合这些阴离子的潜在受体。
文献中报道了多种基于无机物的阴离子受体[[22], [23], [24], [25], [26]],但过渡金属络合物阳离子仍然属于研究不足的领域[[27], [28], [29], [30], [31], [32], [33], [34], [35], [36], [37]]。Sharma等人使用钴(III)络合物与氨[27]、乙二胺[[28], [29], [30]]和菲[[31], [32], [33]]作为OS的阴离子受体,而我们的团队则使用铬(III)络合物作为烷基磺酸盐的阴离子受体[34]。在上述研究中,钴(III)络合物仅在固态下被研究其结合能力,而没有证据表明其在溶液状态下也有结合能力;而铬(III)络合物在固态和溶液状态下都显示出结合能力。报道的logβ值范围为11.50-15.50(针对烷基磺酸盐)。所选择的受体是一种基于尿素的铬(III)络合物阳离子[Cr(CO(NH2)6]3+,它具有以下优点:1) 用容易获得的材料合成,产率较高;2) 在宽温度范围内稳定;3) 保质期长;4) 环境友好(产生的副产物少);5) 具有高正电荷(3+),有利于静电相互作用;6) 能在水环境中结合阴离子;7) 含有24个质子供体基团(N-H),可以与OS的磺酸基团中的氧原子形成广泛的氢键,从而容易形成第二层配位。在之前关于尿素基铬(III)络合物与烷基磺酸盐的研究[34]基础上,本研究介绍了[Cr(CO(NH2)6]3+络合物对芳基磺酸盐阴离子(BENS、NBENS和MES)在溶液和固态下的合成、表征及阴离子结合行为。

材料与方法

分析级试剂按收到时的状态使用,无需进一步纯化。[Cr(CO(NH2)6]Cl3·3H2O的制备方法参考了文献[35]中的描述。铬的含量通过标准测定方法[36]确定,C、H、N和O元素通过CHNS(O)元素分析仪(Vario EL cube)进行微量分析。UV-可见光谱使用Shimadzu 1800光谱仪记录,溶剂为水,光程长度为1厘米。

合成

六氯化三铬(III)和芳基磺酸盐(BENS、NBENS和MES)在水溶液中可以根据它们的化学计量比(n=1-3)通过多种方式反应,具体过程见图1。
由于目标是获得[Cr(CO(NH2)6](X)3,因此首先按照方程式(iii)进行反应以生成[Cr(CO(NH2)6](X)3。反应也按照方程式(i)和(ii)进行,所得产物完全相同。

结论

本文探讨了一种潜在的受体[Cr(CO(NH2)6]3+,能够在溶液和固态下结合芳基磺酸盐(BENS、NBENS和MES)。在溶液状态下,尽管水分子与阴离子竞争受体结合位点,但受体上的大量N-H供体基团使得阴离子结合更加高效。
补充材料
化合物23的结构和其他晶体学数据已存入剑桥晶体学中心(CCDC),编号分别为2448657和2448656。这些数据可通过www.ccdc.cam.ac.uk/conts/retrieving.html免费获取(或直接联系CCDC,地址:12 Union Road, Cambridge CB2 1EZ, UK;传真:+44 1223 336033;电子邮件:deposit@ccdc.cam.ac.uk)。

作者贡献声明

Ritu Bala:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、验证、监督、软件使用、项目管理、方法论设计、实验设计、资金申请、概念构思。Diksha Sachdeva:数据分析。Vinit Prakash:数据可视化、监督、数据分析。Marta Po?kaj:撰写——审稿与编辑、数据分析。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

我们感谢印度旁遮普邦阿姆利则古鲁·纳纳克德夫大学化学系提供的财务支持和实验室设施。同时感谢卢布尔雅那大学FKKT的研究基础设施中心提供的单晶X射线衍射仪。
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