BCA 生物无机化学与应用 1687 - 479 x 1565 - 3633 Hindawi 10.1155 / 2019/9257679 9257679 研究文章 Nonfunctionalized阳离子的离子液体作为配体在一个新的配位化合物的合成及其生物活性的评估 https://orcid.org/0000 - 0002 - 1819 - 7222 Tigineh Getinet Tamiru https://orcid.org/0000 - 0002 - 5496 - 664 x Abebe Atakilt Perlepes Spyros P。 Bahir Dar大学 科学学院 化学系 Bahir Dar 埃塞俄比亚 bdu.edu.et 2019年 24 6 2019年 2019年 13 10 2018年 12 03 2019年 20. 05年 2019年 24 6 2019年 2019年 版权©2019 Getinet Tamiru Tigineh和Atakilt Abebe。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

文献证据揭示了离子液体对生物膜的亲和力,很容易吸收细胞,导致多种生物效应,包括广泛的抗菌潜力和抗癌活性。最近的研究方向是这类化合物作为一种新型的离子选择配体的过渡金属配合物的合成为各种应用程序。在此基础上,目前的工作报告的合成、结构表征, 在体外抗菌活性的四面体hexacationic有限公司(II)形成的复杂的协调与阳离子的离子液体, N-butyl-4 4-bipyridinium bis (trifluoromethylsulfonyl)酰胺([C4毕普][特遣部队2N])。它已被证实的隔离和表征tetrakis - ( N-butyl-4 4′-bipyridinium)钴(II) dichloride-tetrakis - (bis (trifluoromethylsulfonyl)酰胺(((C4毕普)4有限公司]Cl2(特遣部队2N)4)。配体和复杂的特征光谱方法(1H,13C,19F NMR、ESI MS ICP OES),中文元素分析,卤化物估计,和电导率的研究。对两种细菌的抗菌活性化合物, 肺炎克雷伯菌( K。 肺炎), 金黄色葡萄球菌( 金黄色葡萄球菌),使用琼脂扩散法筛选和比较(庆大霉素)的引用。金属复杂了抑制比离子液体和参考。

 Bahir Dar大学 1。介绍

离子液体(ILs)盐的熔点低于100°C。很多都是液体和/或低于室温和因此被称为室温离子液体(RTILs) [ 1]。选择适当的cation-anion组合使设计的IL一系列想要的特性为一个特定的应用程序( 2]。这使得它们的类材料广泛的应用程序学术界和工业[所吸引 3- - - - - - 5]。最近,这些液体正吸引着越来越多的关注无机化学家和材料沸石的合成和纳米粒子 6- - - - - - 12),在电化学应用,如电解质电池和光伏设备、介质电沉积或电解抛光的金属( 13- - - - - - 17),在药物合成和药物输送自离子从这个家庭可以代表一个新的多功能配体的选择,能与脂质和蛋白质相互作用,影响结构,动力学,生物膜的活性( 18- - - - - - 20.]。大量的阳离子和阴离子之间的排列使大量的离子液体与相应数量的属性,可以提供独特的可能性无机化学家。例如,在配位化学是非常重要的,他们协调他们的应用程序倾向于金属离子和组合的财产需要调查。在这方面,许多报道透露,典型的离子液体不提取金属阳离子,因为他们缺乏协调。即使他们做,协调与金属离子之间发生不协调阴离子的离子液体 21- - - - - - 23]。这需要使用一些功能化离子液体萃取剂或合并一些官能团的阳离子或阴离子使他们的溶剂和萃取剂( 2, 24]。然而,这些策略需要进一步的合成工作,使最后的应用程序更费力,昂贵,而且不环保。因此,这项工作的目的是探讨协调的能力nonfunctionalized阳离子的离子液体金属离子。调查的结果是一个hexacationic配位化合物。结果引入了一个有前途的新材料含有离子液体和金属离子的结合特性如药用、磁性、光谱、催化性质。

 2。材料和方法

4,4′关于环和1,4 -二恶烷从Sigma-Aldrich获得;1-bromobutane和锂bis (trifluoromethylsulfonyl)酰胺从阿尔法购买蛇丘。所有溶剂纯化用人标准干燥代理之前使用。

中文元素分析是用5 e-chn2200元素分析仪使用20毫克样品。1H和13C NMR,使用力量am - 270 (270 MHz)和力量400 MHz光谱仪,和19使用力量av - 400 F NMR(376.5兆赫)谱仪是用来确认合成配体的结构和纯度检查盐和复杂。ESI MS被用来确定分子离子配位体的质量和使用力量微TOF复杂。溴和氯进行了估计30毫克样品并在40毫升蒸馏水溶解。AgNO过剩3解决方案添加AgBr和AgCl沉淀的形成。然后,透光不均匀的白色沉淀形成在烤箱过滤和干燥,和溴和氯的含量计算的重量差异。3×10的电导率−4M ethanolic解决复杂也调查了使用Bante901P便携式pH /电导/ TDS米在室温下。

2.1。合成

N-Butyl-4 4′-bipyridinium溴化(C4毕普Br和 N-butyl-4 4-bipyridinium bis (trifluoromethylsulfonyl)酰胺[C4毕普][特遣部队2N]准备以下文献报告 25(计划 1)。

复杂的合成策略。

 2.2。<斜体> N < /斜体> -Butyl-4, 4′-bipyridinium溴化[C <子> 4 < /订阅>毕普]Br

4克(0.0256摩尔)4,4′关于溶解在30毫升干燥1,恶烷two-necked 100毫升圆底烧瓶中装有冷凝器。3.52克(0.0257摩尔,2.45毫升)的1-bromobutane溶解在10毫升干燥1,恶烷添加从滴液漏斗,在65°C允许混合搅拌24 h和白色沉淀过滤(产量:5.48 g, 73%)。

 2.3。<斜体> N < /斜体> -Butyl-4, 4′-bipyridinium Bis (trifluoromethylsulfonyl)酰胺[C <子> 4 < /订阅>毕普][Tf <子> 2 < /订阅> N]

的80毫升溶液(C4毕普]Br(2.5克,8.5更易)double-neck圆底烧瓶装有冷凝器被搅拌在一个油浴在65°C,稍微过量摩尔当量(2.53克,8.8更易)李(Tf2N)溶解在80毫升蒸馏水是一滴一滴地补充道。因此,油滴的形成开始,搅拌持续了一个小时。混合物在一夜之间被左站,和淡黄色的分开,密集的阶段。油阶段提供了与活性炭和溶解在甲醇搅拌30分钟和过滤。一种无色溶液。真空下甲醇取出,无色粘性质量收集(产量:3.56 g, 84.73%)。

 2.4。Tetrakis(<斜体> N < /斜体> -butyl-4, 4′-bipyridinium)二氯化钴(II) Tetrakis——(bis (trifluoromethylsulfonyl)酰胺[有限公司(C <子> 4 < /订阅>毕普)<子> 4 < /订阅>]Cl 2 <子> < /订阅> (Tf <子> 2 < /订阅> N) <子> 4 < /订阅>

CoCl methanolic解决方案2(0.025克,1.925更易)在室温下水浴搅拌磁,methanolic解决方案 N-butyl-4 4′-bipyridiniumbis (trifluoromethylsulfonyl)酰胺(0.380克,7.702更易)添加了90分钟从滴液漏斗和搅拌直到试剂的添加完成。然后,1 h的混合物进一步激起了35°C。亮粉红色的同质的解决方案。甲醇是在真空中删除。蓝色粉末收集和清洗用丙酮去除多余的三倍 N-butyl-4 4′-bipyridinium (bis (trifluoromethylsulfonyl)酰胺。删除任何未反应的是甲醇重结晶CoCl2(产量:0.374 g, 92.3%)。方案的合成路径表示 1。

2.4.1。抗菌活性测试

离子液体(配体)和(2)复杂进行评估 在体外对菌株的抗菌活性 金黄色葡萄球菌和 K。 肺炎。压力保持在适当的血琼脂基地4°C。庆大霉素是用作参考。实验重复三次获得一致的结果。抗菌测试进行了Bahir Dar大学生物学系,微生物实验室,Bahir Dar,埃塞俄比亚。

 2.4.2。<一口> 1 < /一口> H, <一口> 13 C < /一口>,和<一口> 19 F NMR < /一口>

的1H,13C,19F NMR的配体和复杂的显示在图 1。

 3所示。结果与讨论

配体的合成是显而易见的从NMR、ESI MS数据(数据 1(一)- - - - - - 1 (e)和 2(一个)和 2 (b)。四和八峰的出现1H NMR和13C NMR在芳香的地区,分别开展了现场出现的适当数量的峰值代表烷基质子和碳强劲确认monoquaternization的发生。此外,积极分子离子峰( 米/ z= 213.1379)从ESI MS获得光谱证实了合成的结构(图 2(一个))。此外,执行完整的阴离子交换获得纯离子液体也证实了从只有一个峰值的出现 δ=−78.75 ppm19F NMR(图 1 (e))和分子-离子峰( 米/ z= 279.9171)的ESI MS (CF3所以2)2N−(图 2 (b))。这个证据是加上四峰的出现范围 δ= 112.92 -127.14 ppm13C NMR(图 1 (b))。后者是碳的特点加上三氟原子阴离子交换(CF3所以2)2N−)。

(一)1离子液体的H NMR;(b)13离子液体的C NMR;(c)1H NMR的复杂;(d)13复杂的C NMR;(e)19F NMR的配体。

ESI MS (a)的阳离子的离子液体,(b)阴离子的离子液体,(c)阳离子的复杂。

离子液体的阳离子的协调公司(II)导致hexacationic但亲脂性的盐。目标化合物的形成由碳氢氮元素分析证实,公司(II)和卤化物评估实验结果。元素发现(计算):C, 36.33 (36.54);H, 2.98 (3.24);7.54 (7.99),N, S, 11.88 (12.18);有限公司2.68 (2.80);Cl: 2.89 (3.38)。

此外,1H,13C NMR(数据 1 (c)和 1 (d))确认的阳离子配体的协调。在1H NMR谱,芳香地区信号的数量减少是由于顺有限公司(II)的影响在某些芳香质子的部分的配体( 26]。ESI MS谱记录溶解在甲醇暗示阳离子分子离子峰( 米/ z= 943.22/6 = 157.23)(图 2 (c)),显示了四个的协调 N-butyl-4 4′-bipyridinium和一个甲醇分子公司(II)。这是一个很好的协议复杂的观察了粉色和蓝色颜色解决方案和干,分别。

复杂的证明显著降低乙醇的摩尔电导率值(124.33 S·摩尔−1·厘米2)比预期从1:6阳离子阴离子比率。的电导率下降归因于增加漂流(counterdirectional)速度。这是由于强烈的溶质(复杂的)和溶剂(乙醇)与溶剂腔周围的阳离子和阴离子。这可能是预期由于阳离子的烷基链的亲油性。此外,大型摩尔质量的阳离子和阴离子阻碍运动的速度。此外,大尺寸的阳离子和阴离子增加摩擦力相反的方向移动到相应的电极( 27, 28]。

生物活性测试表明,离子液体及其有限公司(2)复杂的生物活性测试菌株(图 3)。协调的离子液体金属增强其活性菌株。这可能是预期的结果的形成刚性配体的配置后,协调。与参考复合庆大霉素相比,目前复杂的更积极的6.2%和10% K。 肺炎和 金黄色葡萄球菌分别为(表 1)。

抑制观察到离子液体及其复杂以及参考。(一)革兰氏阴性细菌 K。 肺炎。(b)革兰氏阳性细菌 金黄色葡萄球菌。

离子液体的抑制区,复杂和参考。

抑菌圈(毫米)
复合 革兰氏阴性细菌 K。 肺炎 革兰氏阳性细菌 金黄色葡萄球菌
[C4毕普][特遣部队2N] 21.00±0.03 27.00±0.33
(公司(C4毕普)4]Cl2(特遣部队2N)4 31.86±0.24 33.00±0.23
庆大霉素 30.00±0.32 30.00±0.34
4所示。结论

元素分析的研究和ESI MS等方法表明hexapositively带电的形成疏水协调复杂的四种离子液体的阳离子(II)。乙醇的电导率的研究表明低电解的性质复杂不管大量离子由于强烈solvent-complex交互,强劲的cation-anion摩擦,大大大阳离子和阴离子的质量。抗菌活性的调查表明离子液体的活动增加,协调公司(II)由于改善复杂的脂质膜的渗透和干扰细菌的正常活动。改善活动的复杂对革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌表明其广泛的活动。

 数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

 确认

作者表达真诚的感谢Bahir Dar大学财政支持。作者还要感谢先生Amogne Workie ESI MS和运行1H NMR在台湾中央研究院,化学研究所、台湾。

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