以解熱鎮痛藥酮洛芬為配體合成鈷配合物的晶體結構及表征

王允飛

（哈藥集團醫藥有限公司 藥品分公司，黑龍江 哈爾濱 150025）

以解熱鎮痛藥酮洛芬為配體合成鈷配合物的晶體結構及表征

王允飛

（哈藥集團醫藥有限公司 藥品分公司，黑龍江 哈爾濱 150025）

以解熱鎮痛藥酮洛芬為配體構筑了鈷的配合物，并通過元素分析、紅外、單晶X射線衍射儀對該配合物的結構進行了表征。配合物[Co(C16H13O3)2(H2O)4]·H2O屬于三斜晶系，空間群為 P-1，a=8.5966(17)?,b=8.8939(18)?,c=21.872(4)?,α=92.08(3)°,β=99.69(3)°,γ=108.92(3)°。兩個分子中每個鈷原子位于反演中心，分別與兩個酮洛芬配體中的兩個羧基氧原子以及四個水分子中的四個氧原子配位，具有正八面體配位構型，且由分子內氫鍵和分子間氫鍵形成了三維氫鍵超分子網絡結構。

酮洛芬；鈷配合物；晶體結構

前 言

由于芳香羧酸及其衍生物具有多種的鍵合模式和廣泛的生物學特性,近幾十年來由其與金屬離子所形成的配合物研究已引起了人們的極大關注[1～3]。酮洛芬（ketoprofen），化學名為 α- 甲基 -3-苯甲酰基-苯乙酸，屬于芳香羧酸類有機配體，是一種非甾體抗炎藥[4]，具有抗炎、鎮痛和解熱作用，對風濕、類風濕性關節炎、脊髓炎、痛風等有較好療效。但迄今為止人們對該配體所形成的金屬配合物的合成、結構與性質研究甚少,僅見M.NAWAZ TAHIR于1997年報道了酮洛芬三甲基錫配位聚合物的結構[5]，其中酮洛芬的羧基呈現出單齒的配位構型。本文利用解熱鎮痛藥酮洛芬為配體合成了鈷的配合物。并對其進行了元素分析、紅外和單晶X-射線結構表征。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

試劑：酮洛芬，原料藥，武漢銀河醫藥化工有限公司；乙酸鈷，分析純，天津市科密歐化學試劑開發中心；氫氧化鈉，分析純，天津市科密歐化學試劑開發中心。

儀器：傅立葉紅外光譜儀，IRPrestige-21，日本島津公司；元素分析儀，ERBA 1106，意大利CARLO公司；單晶X射線衍射儀，RIGAKU RAXIS-RAPID，日本理學公司。

1.2 金屬配合物[Co(C16H13O3)2(H2O)4]·H2O的合成

將0.25g(1mmol)酮洛芬加入到適量的蒸餾水中，然后用0.1M氫氧化鈉調pH至6左右待用。再將0.12g(0.5mmol)乙酸鈷溶于適量的蒸餾水，將乙酸鈷溶液加入酮洛芬溶液中，攪拌后過濾到稱量瓶內得到粉紅色溶液。靜置濾液5d后出現粉紅色柱狀晶體。化學式為C32H36CoO11，元素分析結果[實驗值(計算值)%]：C 58.54(58.63)，H 5.64(5.54)。

1.3 金屬配合物[Co(C16H13O3)2(H2O)4]·H2O的表征

紅外測試：利用日本島津公司的IRPrestige-21型紅外光譜儀對粉體進行紅外光譜測試：采用KBr壓片法，測量分辨率 4cm-1，掃描范圍 400～4000cm-1，掃描次數：20。

晶體結構測定：選取適宜大小的晶體，采用RIGAKU RAXIS－RAPID型單晶X射線衍射儀，于室溫下收集衍射數據。輻射源為鉬靶 (MoKα＝0.071073nm)，經石墨單色器單色化。以ω掃描方式收集衍射點數據。全部衍射數據經Lp因子和經驗吸收校正。采用直接法，并經數輪差值Fourier合成，找到全部非氫原子。H2O上的氫原子由差值Fourier合成法得到，其它氫原子坐標采用幾何加氫法得到。所有非氫原子的坐標及其各向異性熱參數由全矩陣最小二乘法優化。計算工作均采用SHELX97程序完成。結構分析過程中使用的最小二乘函數、偏離因子、權重偏離因子，權重因子等數學表達式如下：

2 結果與討論

2.1 配合物[Co(C16H13O3)2(H2O)4]·H2O的晶體結構

該配合物晶體屬于三斜晶系，空間群為P-1，其分子結構如圖1，部分鍵長和鍵角數據列于表1。

圖1 配合物的分子結構Fig.1 Molecule structure of the complex

從圖1中可以看出，該配合物的不對稱單元是由兩個Co離子、2個酮洛芬配體、4個配位水分子和1個游離水分子組成。酮洛芬配體是以單齒方式參與配位的。每個Co離子是六配位的，且都處于反演中心，在赤道平面上皆是與四個水分子配位，在軸向上與來自兩個酮洛芬配體上的兩個羧基氧原子配位，具有正八面體構型。Co(1)-O(2)酮洛芬和Co(2)-O(4)酮洛芬的鍵長分別為 2.134(2)和 2.064(2)?，而Co離子與水分子的配位鍵的鍵長范圍為2.051(3)～2.183(2)?。在酮洛芬配體中，兩個苯環是不共面的，其二面角分別為70.2(3)和121.7(3)°。

酮洛芬配體中的未配位的羧基氧原子和羰基氧原子與配位水分子、游離水分子形成了分子內氫鍵，同時配體中的羧基氧原子和羰基氧原子與配位水分子、游離水分子形成了分子間氫鍵。分子內氫鍵與分子間氫鍵的共同作用構筑了三維氫鍵超分子網絡結構(圖2)。有關氫鍵數據見表2。

圖2 配合物的三維氫鍵超分子網絡結構Fig.2 3D hydrogen bond supramolecular network structure of the complex

表 1 配合物的主要鍵長(?)和鍵角(°)Table 1 Key bond lengths(?)and bond angles(°)of the complex

表2 配合物的主要氫鍵Table 2 Key hydrogen bond lengths and angles of the complex

2.1 配合物[Co(C16H13O3)2(H2O)4]·H2O的紅外分析

采用KBr壓片法測定了標題配合物的紅外光譜(400～4000 cm-1)。如圖3所示，在配合物中，1645cm-1處為羰基C=O伸縮振動峰，1591cm-1和1396cm-1處的吸收峰可分別歸屬為羧基反對稱和對稱伸縮振動，與游離的酮洛芬配體的紅外光譜相比，在形成配合物后，羰基（1699 cm-1）與羧基（1645 cm-1和1439cm-1）的吸收峰均向小波數移動。3401cm-1寬且強的振動，說明配合物有水分子存在且形成了氫鍵。這些IR分析結果與其單晶結構測定的結果一致。

圖3 配合物的紅外譜圖Fig.3 Infrared spectrum of the complex

3 結論

合成了以酮洛芬為配體的鈷配合物，并對其進行了元素分析，單晶X-射線和紅外光譜結構表征。在配合物[Co(C16H13O3)2(H2O)4]·H2O中，每個鈷原子分別與兩個酮洛芬配體中的兩個羧基氧原子以及四個水分子中的四個氧原子形成配位，且形成了正八面體配位構型；其中，酮洛芬配體為單齒配位。且由分子內氫鍵和分子間氫鍵形成了超分子三維氫鍵網絡結構。配合物的紅外光譜表明，1655cm-1和1645cm-1處為羰基C=O伸縮振動峰，1591cm-1和1396cm-1處的吸收峰可分別歸屬為羧基反對稱和對稱伸縮振動。3401cm-1和3408cm-1寬且強的振動，說明配合物有水分子存在且形成了氫鍵。

［1］LI H,EDDAOUDI M,KEEFFE M O,et al.Design and synthesis of an exceptionally stable and highly porous metalorganic framework［J］.Nature,1999,402：276～279.

［2］ZHU F,FAN J,OKAMURA T,et al.Construction of copper metal-organic systems based on paddlewheel SBU through altering the substituent positions of new flexible carboxylate ligands［J］.CrystEngComm,2009,11：2516～2522.

［3］WANG X,QIN C,WANG E,et al.Interlocked and Interdigitated Architectures from Self-Assembly of Long Flexible Ligands and Cadmium Salts［J］.Angew.Chem.,Int.Ed.,2004,43：5036～5040.

［4］梅之南，裴小平，蔡鴻生.右旋酮洛芬的藥動學和藥效學性質［J］.中國新藥雜志，1998,5：26～28.

［5］M N TAHIR,D üLKü,S ALI,et al.(Ketoprofenato)trimethyltin(IV)［J］.Acta Cryst.，1997,C(53)：1574～1576.

Structure and Characterization of Co(Ⅱ)Complex Synthesized with Using Antipyretic and Analgesic Ketoprofen as Ligand

WANG Yun-fei
（Harbin Pharmaceutical Group Pharmaceutical Drugs Limited Branch,Harbin 150025,China)

The Co(Ⅱ)complex synthesized with using antipyretic and analgesic ketoprofen as ligand was synthesized and its structure was characterized by elemental analysis,IR and X-ray single crystal diffraction.The complex[Co(C16H13O3)2(H2O)4]·H2O belongs to triclinic orthorhombic system,space group P-1,a=8.5966(17)?,b=8.8939(18)?,c=21.872(4)?,α=92.08(3)°,β=99.69(3)°,γ=108.92(3)°.Each cobalt(II)atoms of two molecules lay on inversion centers and were six-coordinated by two carboxyl oxygen atoms of two different ketoprofen ligands and four oxygen atoms of four water molecules,forming a octahedral coordination geometry.And the intramolecular and intermolecular hydrogen bonds formed a 3D supramolecular network structure.

Ketoprofen;Co(Ⅱ)complex;crystal structure

TQ322.97

A

1001-0017（2012）03-0047-03

2012-01-29

王允飛（1971－），男，黑龍江哈爾濱人，高級工程師，現從事藥品采購。