以邻吡啶吡唑和联吡啶吡唑为配体制备ru（ⅱ）配合物及其对癌细胞的消融作用【字数：13973】
摘 要当今对钌、稀土等金属元素配合物的研究非常热门，此类配合物在农业、医药、化工等方面的应用具有广阔前景。本研究以联吡啶为原料和RuCl3反应制备cis-[RuCl2(2,2-bipy)2]，将cis-[RuCl2(2,2-bipy)2]与邻吡啶吡唑和NH4PF6等反应，形成配合物1[Ru(pypz)(2,2-bipy)2][PF6]。同时以溴乙酸乙酯为原料，与丙二腈等反应制备3,3-二氰基戊二酸二乙酯，再将此产物与叠氮化钠和三乙胺盐酸盐反应制备3,3-二四唑-1,5-戊二酸（H4dtzpda），然后与La(NO3)3·6H2O和Cu(NO3)2·6H2O反应，形成配合物2[La(Hdtzpda)(H2O)4]·4H2O和配合物3[La2Cu(dtzpda)2(H2O)10]·4H2O。通过红外光谱仪、荧光光谱仪、X-射线单晶衍射仪和核磁共振谱等仪器对以上配合物进行分析表征。最后将配合物自组装成纳米颗粒(NPs)进行生物性能实验，分别探究配合物1的NPs对Hela细胞（宫颈癌细胞）和配合物2、3的NPs对A549细胞（人体肺癌细胞）的消融作用。
KeyWords:Ru complexl;Rare earth complexl;Experiments on biological properties;Ablation effect 目 录
1．前言 1
1.1配位化学简述 1
1.2配合物的应用 3
1.2.1配位催化的应用 3
1.2.2生物化学的应用 4
1.2.3抑菌方面的应用 5
1.2.4生理医学方面的应用 5
1.3四唑类化合物研究与应用 6
1.3.1四唑类化合物的合成 6
1.3.2四唑配合物在催化方面的应用 8
1.3.3四唑配合物在医药方面的应用 8
1.3.4四唑配合物在农药方面的应用 9
1.3.5四唑配合物在含能材料方面的应用 10
1.4配合物抗肿瘤研究概述 11
1.4.1钌配合物抗癌方面的应用 11
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1.4.2稀土配合物抗癌方面的应用 13
1.5本文研究内容 13
2.原理及实验部分 15
2.1主要实验仪器和化学药品 15
2.1.1主要仪器 15
2.1.2主要实验药品 16
2.2 [Ru(pypz)(2,2bipy)2][PF6]的合成 17
2.2.1实验原理 17
2.2.2实验步骤 17
2.3 3,3二四唑1,5戊二酸的合成 18
2.3.1实验原理 18
2.3 2 3,3二氰基戊二酸二乙酯化合物的合成 19
2.3.3 3,3二四唑1,5戊二酸的合成 19
2.3.4合成[La(Hdtzpda)(H2O)4]4H2O(配合物2)和[La2Cu(dtzpda)2(H2O)10]4H2O(配合物3) 20
2.4 [La(Hdtzpda)(H2O)4]4H2O和[La2Cu(dtzpda)2(H2O)10]4H2O晶体结构的测定 21
2.5 [La(Hdtzpda)(H2O)4]4H2O和[La2Cu(dtzpda)2(H2O)10]4H2O的结构解析 23
2.6细胞培养和MTT测定 25
2.7体外细胞迁移实验 25
2.8细胞摄取和ROS荧光图像 26
2.9体内肿瘤治疗 26
3.实验结果与讨论 27
3.1红外光谱分析 27
3.2 [La(Hdtzpda)(H2O)4]4H2O和[La2Cu(dtzpda)2(H2O)10]4H2O的NPs粒径分析 28
3.3 [Ru(pypz)(2,2bipy)2][PF6]的NPs粒径分析 29
3.3 MTT测定以及细胞ROS荧光图像 30
3.4体内研究 32
4.结论 34
参考文献 35
致谢 38
1．前言
1.1配位化学简述
配位化学属于无机化学领域的一个分支，自十九世纪末著名化学家维尔纳发表了世界上第一篇关于配合物的著作：“对于无机化合物结构的贡献”以来[1]，便开始迅猛发展，并逐渐向其他化学学科渗透。随着人们的认知水平的提高以及科研条件的进步，配合物的研究对象已经扩展到各式各样的配体，例如：稀土型配合物、金属有机配合物等等[3]。这些配合物在不同种类的化合物中形成了多样的结构，因而具有特殊的性质，例如：荧光性质、仿生功能或抗癌作用等，在价键理论发展和配合物应用广泛等方面引起人们的注意。如今，配位化学已经与四大化学之间形成密不可分的关系。其迸发出的巨大研究价值驱动着一批又一批化学家潜心专研，以下就其发展历史和应用作一个简述。
配位化学的创建至今已有约100年的历史，它主要的研究对象是配位化合物。随着时间的推进，越来越多研究配位化学的化学家获得诺贝尔奖，配位化学也逐渐成为一个化学们家需要不断了解的学科，其研究的方向和内容也呈现出百家争鸣的局面。
据悉，国外有记录最早的配合物叫普鲁士蓝，化学式：Fe4[Fe(CN)6]3ｎH2O（如图1），距今已有300多年历史。普鲁士蓝又名柏林蓝、中国蓝等，很久以前就被用来当作蓝色染料。[4]我国记载最早的配合物则在《诗经》中有所提及：“缟衣茹藘，聊可与娱。”而茹藘（又名茜草）因其赤色根部含茜素（如图二）及茜草酸，所以可以用作红色染料，其结构是以铝钙离子为中心原子进行配位的红色配合物。
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图1 普鲁士蓝 图2 茜素
人们刚开始并没有配合物这个概念，最早开始对配合物进行研究是在18世纪末，法国化学家Tassaert对三氯化六氨合钴（[Co(NH3)6]Cl3）的研究，他在将氨气通入氯化钴溶液后，并没有得到沉淀氢氧化钴，反而是得到了橘黄色的结晶，他一开始认为这个结晶是一种复合物，但是在加入碱后，却得不到氨气，由此证明他的想法是错的，同时说明钴离子与氨气分子是紧密结合在一起的，随后他在溶液中加入硝酸银，得到了白色沉淀，说明氯离子是游离的。Tassaert在公布自己的研究成果的后，越来越多的化学家开始着手研究此类化合物，但是由于当时原子价理论的局限性，人们并不能从根本解释此类物质的特性，所以人们将这些化合物统称为复杂化合物，即络合物。
KeyWords:Ru complexl;Rare earth complexl;Experiments on biological properties;Ablation effect 目 录
1．前言 1
1.1配位化学简述 1
1.2配合物的应用 3
1.2.1配位催化的应用 3
1.2.2生物化学的应用 4
1.2.3抑菌方面的应用 5
1.2.4生理医学方面的应用 5
1.3四唑类化合物研究与应用 6
1.3.1四唑类化合物的合成 6
1.3.2四唑配合物在催化方面的应用 8
1.3.3四唑配合物在医药方面的应用 8
1.3.4四唑配合物在农药方面的应用 9
1.3.5四唑配合物在含能材料方面的应用 10
1.4配合物抗肿瘤研究概述 11
1.4.1钌配合物抗癌方面的应用 11
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1.4.2稀土配合物抗癌方面的应用 13
1.5本文研究内容 13
2.原理及实验部分 15
2.1主要实验仪器和化学药品 15
2.1.1主要仪器 15
2.1.2主要实验药品 16
2.2 [Ru(pypz)(2,2bipy)2][PF6]的合成 17
2.2.1实验原理 17
2.2.2实验步骤 17
2.3 3,3二四唑1,5戊二酸的合成 18
2.3.1实验原理 18
2.3 2 3,3二氰基戊二酸二乙酯化合物的合成 19
2.3.3 3,3二四唑1,5戊二酸的合成 19
2.3.4合成[La(Hdtzpda)(H2O)4]4H2O(配合物2)和[La2Cu(dtzpda)2(H2O)10]4H2O(配合物3) 20
2.4 [La(Hdtzpda)(H2O)4]4H2O和[La2Cu(dtzpda)2(H2O)10]4H2O晶体结构的测定 21
2.5 [La(Hdtzpda)(H2O)4]4H2O和[La2Cu(dtzpda)2(H2O)10]4H2O的结构解析 23
2.6细胞培养和MTT测定 25
2.7体外细胞迁移实验 25
2.8细胞摄取和ROS荧光图像 26
2.9体内肿瘤治疗 26
3.实验结果与讨论 27
3.1红外光谱分析 27
3.2 [La(Hdtzpda)(H2O)4]4H2O和[La2Cu(dtzpda)2(H2O)10]4H2O的NPs粒径分析 28
3.3 [Ru(pypz)(2,2bipy)2][PF6]的NPs粒径分析 29
3.3 MTT测定以及细胞ROS荧光图像 30
3.4体内研究 32
4.结论 34
参考文献 35
致谢 38
1．前言
1.1配位化学简述
配位化学属于无机化学领域的一个分支，自十九世纪末著名化学家维尔纳发表了世界上第一篇关于配合物的著作：“对于无机化合物结构的贡献”以来[1]，便开始迅猛发展，并逐渐向其他化学学科渗透。随着人们的认知水平的提高以及科研条件的进步，配合物的研究对象已经扩展到各式各样的配体，例如：稀土型配合物、金属有机配合物等等[3]。这些配合物在不同种类的化合物中形成了多样的结构，因而具有特殊的性质，例如：荧光性质、仿生功能或抗癌作用等，在价键理论发展和配合物应用广泛等方面引起人们的注意。如今，配位化学已经与四大化学之间形成密不可分的关系。其迸发出的巨大研究价值驱动着一批又一批化学家潜心专研，以下就其发展历史和应用作一个简述。
配位化学的创建至今已有约100年的历史，它主要的研究对象是配位化合物。随着时间的推进，越来越多研究配位化学的化学家获得诺贝尔奖，配位化学也逐渐成为一个化学们家需要不断了解的学科，其研究的方向和内容也呈现出百家争鸣的局面。
据悉，国外有记录最早的配合物叫普鲁士蓝，化学式：Fe4[Fe(CN)6]3ｎH2O（如图1），距今已有300多年历史。普鲁士蓝又名柏林蓝、中国蓝等，很久以前就被用来当作蓝色染料。[4]我国记载最早的配合物则在《诗经》中有所提及：“缟衣茹藘，聊可与娱。”而茹藘（又名茜草）因其赤色根部含茜素（如图二）及茜草酸，所以可以用作红色染料，其结构是以铝钙离子为中心原子进行配位的红色配合物。
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图1 普鲁士蓝 图2 茜素
人们刚开始并没有配合物这个概念，最早开始对配合物进行研究是在18世纪末，法国化学家Tassaert对三氯化六氨合钴（[Co(NH3)6]Cl3）的研究，他在将氨气通入氯化钴溶液后，并没有得到沉淀氢氧化钴，反而是得到了橘黄色的结晶，他一开始认为这个结晶是一种复合物，但是在加入碱后，却得不到氨气，由此证明他的想法是错的，同时说明钴离子与氨气分子是紧密结合在一起的，随后他在溶液中加入硝酸银，得到了白色沉淀，说明氯离子是游离的。Tassaert在公布自己的研究成果的后，越来越多的化学家开始着手研究此类化合物，但是由于当时原子价理论的局限性，人们并不能从根本解释此类物质的特性，所以人们将这些化合物统称为复杂化合物，即络合物。
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