N-杂环卡宾铁络合物的合成与性能研究

作     者：郭文秀 

作者单位：南京大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张骑鹏

授予年度：2021年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

主      题：氮杂环卡宾 水氧化 铁基催化剂 络合物 

摘      要：乏氧微环境作为实体肿瘤的特征之一,已被证实参与肿瘤的转移和生长,促进肿瘤血管生成。因此,改善肿瘤微环境,对于治疗肿瘤疾病具有重要作用。目前,利用常见的供氧策略,如高压氧注射、载氧微泡、HO与金属或过氧化氢酶反应原位产氧,以及全氟碳化合物或血红蛋白中溶解氧的输送等方式来调节肿瘤乏氧微环境,以加强放疗。通过金属络合物催化水氧化分解产生分子氧,也将为改善肿瘤乏氧微环境提供新的解决方案;另一方面金属络合物如顺铂、奥沙利铂等在临床上广泛用于抗肿瘤治疗,这为研究金属络合物在肿瘤治疗方面打开了新的空间。水氧化过程除了在热力学方面上需要较高的能垒,涉及多质子/多电子转移的复杂过程,且在动力学上反应较慢,是水分解研究的瓶颈。因此,开发高效、稳定的水氧化催化剂来加速水氧化过程,显得至关重要。本论文合成了基于氮杂环卡宾配体的金属铁(II)络合物[(L1)Fe]·(PF)[(1),L1=2,6-bis(3-methylimidazolium-1-yl)pyridine]、金属铁(II)络合物[(L2)Fe]·(PF)[(2),L2=(2,6-bis(3-methylimidazolium-1-yl)pyridine-4-carboxylic acid)、金属铁(III)络合物[(L3)Fe]·PF[(3),L3=(Tris(3-methylimidazolium-1-yl)(phenyl)borate bis(hexafluorophosphate)],通过高分辨质谱、核磁共振氢谱和XRD单晶衍射等对其进行了结构表征,并通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、循环伏安曲线等对其光物理和电化学性质进行了表征。电化学水氧化研究表明,金属铁(III)络合物(3)具有更好的产氧活性,在p H 2时其过电位仅为250 m V。细胞增殖抑制实验初步验证三个络合物对部分肿瘤细胞活性的抑制作用,结果表明络合物(3)对肿瘤细胞具有明显的抑制细胞活性的作用。