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三(2-甲基-2-苯基丙基)锡3, 5-二硝基苯甲酸酯的合成、晶体结构、热稳定性及体外抗癌活性研究

更新时间:2009-03-28

0 前言

自从20世纪70年代有机锡羧酸酯CH3CO2SnPh3被首次发现具有抑制肿瘤细胞活性以来,对有机锡羧酸酯合成、结构及抗癌活性研究一直成为科学家研究的热点[1-3]。研究发现:有机锡羧酸酯的性能与锡相连的烃基类型和数目以及羧酸配体的类型相关。3, 5-二硝基苯甲酸酯与苯丁锡反应合成三(2-甲基-2-苯基丙基)锡3, 5-二硝基苯甲酸酯虽然已有文献报道,但对其进行热稳定性研究和体外抗癌活性的研究还未见文献报道[4]。为了进一步探讨有机锡羧酸酯结构与性能之间的关系,丰富有机锡羧酸酯在抗癌药物方面的应用,本文合成了三(2-甲基-2-苯基丙基)锡3, 5-二硝基苯甲酸酯,测定其热稳定性,并初步研究了配合物对人肺癌细胞NCI-H460、人乳腺癌细胞MCF-7和人肝癌细胞HepG2增值的抑制作用。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Avance III HD 500MHz全数字化超导核磁共振谱仪(瑞士布鲁克公司),Bruker SMART APEX II CCD单晶衍射仪(德国Bruker公司),日本岛津IRPrestige-21红外光谱仪(4 000~400 cm-1,KBr),TGA Q50热重分析仪(美国TGA仪器公司),PE-2400(Ⅱ)型元素分析仪(美国PE公司)。

苯丁锡,化学纯,其余试剂均为分析纯。人癌细胞(NCI-H460)、人乳腺癌细胞(MCF-7)和人肝癌细胞(HepG2)细胞株取自美国模式培养物集存库(ATCC),含10%胎牛血清的RPMI-1640培养基购自美国Gibico公司,胰蛋白酶(Trypsin)购自甘肃金盛生化制药有限公司。

1.2 配合物的合成

在圆底烧瓶中按顺序依次加入3, 5-二硝基苯甲酸0.424 3 g(2 mmol)、双[三(2-甲基-2-苯基丙基)锡]氧化物1.053 7g(1 mmol)、溶剂无水甲醇20 mL,搅拌回流8 h;冷却,过滤,控制溶剂挥发结晶,得无色透明晶体,产率82%。m.p.:134~135 ℃。元素分析实测值(计算值):C,60.95%(60.92%);H,5.76%(5.80%);N,3.86%(3.84%)。IR(KBr,v/cm-1):3 111、3 055、2 957、2 922[m,v(C—H)],1 663[s,vas(COO-)],1 342[s,vas(COO-)],617[m,v(Sn—C)],439[w,v(Sn—O)]。1H NMR(CDCl3,500 MHz)δ9.16(s,1H,Ar—H),9.03(d,J=2.1 Hz,2H,Ar—H),7.31-7.09(m,15H,Ar—H),1.32(s,6H,CH2Sn),1.26(s,18H,CH3);13C NMR(CDCl3,125 MHz),δ32.89(SnCH2—),37.71(—CH3),37.96(Ar—C),121.19,125.19,126.08,128.50,129.73,137.20,148.34,150.41(Ar),165.71(COO);119Sn NMR(CDCl3,186 MHz),δ120.88。

1.3 配合物的体外抗癌活性测试

采用四氮唑盐还原法(MTT法)测定配合物对人癌细胞NCI-H460、MCF-7和HepG2增殖的抑制活性,实验数据应用Graph Pad Prism 5.0统计软件分析,通过存活率百分比数据相对于药物浓度的非线性回归分析(曲线拟合),用S形剂量响应(变量)方程确定IC50值[5]

岩棉保温板热阻R与插丝率之间的关系如图2所示。由图2可知,不同厚度岩棉保温板热阻R均随着插丝率的提高而降低,且岩棉保温板厚度越大,则热阻R降幅越大;岩棉保温板厚度越小,则热阻R降幅越小。

1.4 配合物晶体结构的测定

为了研究化合物的热稳定性,在氮气保护下,加热速度为10 ℃/min,在50~800 ℃对化合物进行了实验,测得化合物的热重分析曲线如图2所示。

从表2可知,处理2(4月25日移栽)与处理3(4月30日移栽)的产量之间无显著差异,但均显著高于处理1(4月20日移栽);处理2的产值显著高于其余2个处理,而后两者之间无显著差异。3个处理之间在均价及上等烟比例均存在显著差异,均以处理1最高,处理2其次,处理3最低。总体上看,以处理2的经济效益最高。

2 结果与讨论

2.1 晶体结构分析

3.广义原则。企业税收的税收应以共同国税局的重量为代价,以及“税收减免”和“附加值”的综合效果,而企业在不同的税收选举中面临的风险,收入最多的收入不是最佳选择。

配合物的主要键长和键角见表1。配合物晶体结构见图1。配合物中心Sn1原子分别与C8、C18,C28和O1配位,Sn—C8、Sn—C18、Sn—C28和Sn—O1键长相互均不相等,且以Sn1原子为中心形成的键角O1—Sn1—C18、C18—Sn1—C28、O1—Sn1—C8和C28—Sn1—C8均大于或小于正四面体键角109°28′。键长和键角数据表明,配合物是以Sn原子为中心形成了扭曲四面体构型。

配合物的晶体学数据和结构精修参数如下:化学式C37H42N2O6Sn;相对分子质量,729.42;晶体系统单斜晶系;空间结构,P21/n;晶轴a长度,0.992 72(7)nm;晶轴b长度,2.257 93(16)nm;晶轴c长度,1.591 00(11)nm;晶轴αc夹角β,96.398 0(10)°;晶胞体积V,3.544 0(4)nm3;晶体密度,Dc,1.367 Mg/m3;吸收系数,0.767 mm-1;晶胞中电子数,1 504;具体尺寸,0.24 mm×0.21 mm×0.20 mm;θ范围,1.57°~25.10°;总衍射点数/独立衍射点数,17 871/6 296[Rint=0.016 4];衍射指标范围为-11≤h≤11,-26≤k≤26,18≤l≤15;数据完整度,100.0%;精修衍射点数/限制命令数/精修参数,6 296/0/415;基于F2精修后GOF值,1.068;最终偏差因子[I>2δ(I)]R1=0.024 1,wR2=0.058 7;残余电子密度峰值340、-444 e/nm3

 

1 配合物的主要键长(nm)和键角(°)

  

配合物结构键长/nm配合物结构键角/(°)Sn1—O10.20833(14)O1—Sn1—C18101.65(8)Sn1—C180.2150(2)O1—Sn1—C2891.69(8)Sn1—C280.2152(2)C18—Sn1—C28117.09(9)Sn1—C80.21540(19)O1—Sn1—C8104.53(7)C18—Sn1—C8117.45(8)C28—Sn1—C8117.70(8)

 

注:椭球率 15%,氢原子被省略

1 配合物的分子结构图

2.2 化合物的热稳定性研究

选取尺寸合适的配合物待测晶体,在Bruker SMART APEX Ⅱ CCD单晶衍射仪上,采用经石墨单色化的MoKα射线(λ=0.071 073 nm),于296(2) K,以φω扫描方式收集数据。全部数据经Lp因子和经验吸收校正。晶体结构由直接法解出,部分非氢原子坐标在随后的数轮差值Fourier合成中陆续确定,理论加氢法给出氢原子在晶胞中的位置坐标。对氢原子和非氢原子分别采用各向同性和各向异性热参数进行全矩阵最小二乘法修正。全部结构分析计算工作采用SHEXTL-97程序系统完成。

  

2 配合物的TG曲线

化合物的最大失重温区为300~590 ℃,失重区归属于(2-甲基-2-苯基)丙基和3,5-二硝基苯甲羧基基团的离去,失重率为81.77 %。假定残余物对应的是SnO2,理论计算值为20.66%,实测值与计算值基本吻合。实验结果表明,配合物在270 ℃以下可以稳定存在,配合物具有较好的热稳定性。

总之,干式变压器的运行温度高低对其使用寿命及安全运行起决定性的作用,干式变压器冷却系统的效率及可靠性,是降低变压器运行温度的必不可少的手段,因此对于变压器冷却系统改造,降低变压器运行温度是能够确保设备可靠安全运行措施。

2.3 体外抗肿瘤活性

对配合物进行体外抗癌活性测试结果表明,配合物对人肺癌细胞NCI-H460、人乳腺癌细胞MCF-7和人肝癌细胞HepG2增殖均有较好的抑制活性,IC50值分别为9.26、5.28、7.38 μmol/L。测试结果表明,配合物对人乳腺癌细胞抑制活性效果最好,其次是对人肝癌细胞,再次是对人肺癌细胞。

3 结论

本文合成了三(2-甲基-2-苯基丙基)锡3, 5-二硝基苯甲酸酯配合物,并对配合物进行了结构表征。通过性能测试表明,配合物具有较高热稳定性能和较好的体外抗癌活性,为配合物的进一步应用提供了一定的参考数据。

参考文献

[1] BROWN N.Tin-based antitumour drugs[M].Berlin,Germany:Springer-verlag,1990:69.

[2] DU D,JIANG Z,LIU C,et al.Macrocyclicorganotin(Ⅳ) carboxylates based on benzenedicarboxylic acid derivatives: syntheses,crystal structures and antitumor activities[J].J Organomet Chem,2011,696(13):2549-2558.

[3] ZHU X M,KUANG D Z,FENG Y L,et al.Synthesis,crystal structure,thermal stability and anti-tumor activity in vitro of bis(tricyclohexyltin) pimelicarboxylat[J].Chinese J.Struct.Chem,2015,34(11):1652-1658.

[4] TIAN L J,YU F Y,SUN Y X,et al.(3,5-Dinitrobenzoato)tris(2-methyl-2-phenylpropyl) tin(IV)[J].Acta Cryst,2005,E61:m1537-m1538.

[5] 朱小明,邝代治,冯泳兰,等.双[三(2-甲基-2-苯基)丙基锡]二元酸酯(CH2)n[CO2Sn(CH2CMe2Ph)3]2(n=5,6)的合成、结构、热稳定性及生物活性[J].无机化学学报,2015,31(7):1373-1379.

 
成英杰,朱小明,王一波,黄修辉,刘莺,何哲超,邝代治
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