从Schiff碱衍生的锰(III)、铁(III)、锌(II)和镍(II)配合物的合成、表征、晶体结构及其抗菌活性

《Polyhedron》：Synthesis, characterization and crystal structures of manganese(III), iron(III), zinc(II) and nickel(II) complexes derived from Schiff bases with antibacterial activity

本文合成了两种溴代席夫碱化合物及其金属配合物，通过IR、UV-Vis和X射线衍射表征其结构，并测试了对四种细菌的抗菌活性。

　　

Fu-Lin Mao

江苏省沿海湿地生物资源与环境保护重点实验室，盐城师范学院化学系，盐城224002，中华人民共和国

摘要

制备并表征了一种双Schiff碱化合物N,N′-bis((3-溴水杨醛亚基)-1,2-环己二胺（H₂L¹)和一种单Schiff碱化合物2-溴-6-(((2-(二乙氨基)乙基)亚氨基)甲基)酚（HL²)，通过红外光谱（IR）、紫外-可见光谱（UV–Vis）和¹H核磁共振（¹H NMR）进行了分析。这些Schiff碱与多种金属盐反应，生成了五种新的复合物：[MnL¹(N₃)(CH₃OH)]?CH₃OH（1）、[FeL¹(CH₃OH)₂]NO₃（2）、[FeClL¹(CH₃OH)]?CH₃OH（3）、[ZnL²(μ₂-ηLi et al. (2018)¹:ηLi et al. (2018)¹-OAc)]_n（4）和[NiL²(NCS)]（5）。这些复合物通过IR和UV–Vis光谱进行了表征。H₂L¹及其五种复合物的结构通过单晶X射线衍射得到了进一步确认。单晶X射线分析显示，H₂L^{1中的一个羟基氢原子转移到了亚胺氮原子上，这一结果与1H NMR和红外光谱的结果一致。复合物1、2和3中的金属原子呈八面体配位，4中的金属原子呈三角双锥体配位，5中的金属原子呈平面四方形配位。这些化合物对细菌菌株Bacillus subtillis、Staphylococcus aureus、Escherichia coli和Pseudomonas aereuguinosa进行了测试，结果显示了良好的抗菌效果。}

引言

鉴于病原菌对抗生素的耐药性日益增加，探索新的高效抗菌剂变得十分必要。迄今为止，已经合成并研究了多种化合物的抗菌活性。其中，Schiff碱因其多方面的生物活性（包括显著的抗菌、抗真菌和抗肿瘤活性）而成为有前景的候选物质[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。含有O和N供体原子的Schiff碱适合作为过渡金属配体的配体[6]、[7]、[8]、[9]、[10]。金属复合物的形成通常能提高它们的生物活性[11]、[12]。将过渡金属引入这些配体框架中可以增强它们的抗菌效果[13]、[14]、[15]。最近，我们报道了一些Schiff碱复合物，其中大多数表现出潜在的抗菌活性[16]、[17]、[18]。考虑到含有卤代取代基的化合物可以增强其生物活性[19]、[20]，本研究致力于含溴的双Schiff碱化合物N,N′-bis((3-溴水杨醛亚基)-1,2-环己二胺（H₂L¹)和单Schiff碱化合物2-溴-6-(((2-(二乙氨基)乙基)亚氨基)甲基)酚（HL²)及其金属复合物[MnL¹(N₃)(CH₃OH)]?CH₃OH（1）、[FeL¹(CH₃OH)₂]NO₃（2）、[FeClL¹(CH₃OH)]?CH₃OH（3）、[ZnL²(μ₂-η¹:η¹-OAc)]_n（4）和[NiL²(NCS)]（5)的合成及其抗菌活性。

材料与方法

3-溴水杨醛、1,2-环己二胺和N,N-二乙基乙烷-1,2-二胺购自Alfa Aesar公司。醋酸锰、硝酸铁、氯化铁、醋酸锌、醋酸镍、叠氮化钠和硫氰酸铵购自北京化学试剂公司，使用前无需进一步纯化。碳、氢和氮的含量使用Perkin-Elmer 240C微量分析仪测定。红外光谱（4000–400?cm^?1）采用KBr压片法在Nicolet FT-IR 170*仪器上记录。

化学过程

Schiff碱H₂L¹是由3-溴水杨醛和1,2-环己二胺以2:1的摩尔比在甲醇中合成的。Schiff碱HL²是由3-溴水杨醛和N,N-二乙基乙烷-1,2-二胺以1:1的摩尔比在甲醇中合成的（见图1）。有趣的是，H₂L¹中两个酚基中的一个氢原子转移到了相邻的亚胺氮原子上，这一点在¹H NMR光谱中也得到了体现，即存在两个不同的质子，分别位于14.86和14.54 ppm处。

结论

合成了两种新的Schiff碱和五种金属复合物，并对其进行了表征。H₂L¹中的一个酚基氢原子转移到了亚胺氮原子上。双Schiff碱H₂L¹通过两个酚氧原子和两个亚胺氮原子与锰和铁离子配位。单Schiff碱HL²通过酚氧原子、亚胺氮原子和氨基氮原子与锌和镍离子配位。这些复合物对Bacillus subtillis、Staphylococcus aureus等细菌表现出良好的抗菌活性。

CRediT作者贡献声明

Fu-Lin Mao：概念构思、数据管理、形式分析、资金获取、实验设计、方法研究、项目协调、资源调配、软件使用、结果验证、初稿撰写、修订与编辑。

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。