一种金属络合物及其制备方法与应用

1.本发明属于有机配合物合成技术领域，具体涉及一种金属络合物及其制备方法与应用。


背景技术：

2.公开该背景技术部分的信息旨在增加对本发明总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.近年来，随着农作物的栽培技术和病害防控技术的发展，先后涌现了一系列的防治药剂，如叶枯唑、噻唑锌、中生菌素、农用硫酸链霉素等，但对植物病害的防治效果并不理想。2018年ren小组为了筛选有效的杀菌剂，合成了三种锌(ii)配合物，[znl1 4(no3)2]2h2o2etoh(复合物1)，[znl2 4(no3)2](复合物2)和[znl3 4(dmf)2](no3)2(复合物3)，(l1＝多效唑，l2＝烯唑醇和l3＝己唑醇)。(ren g y,li j,zhou j h,etal.enhanced antifungal activities of four zn(ii)complexes based on uniconazole[j].appl organometal chem,2018,32:1-12.)；2019年li小组以多效唑(l-1)和烯唑醇(l-2)两种1，2，4-三唑类杀菌剂为原料，合成了两种cu(ii)配合物。(li j,ren g y,zhang a,et al.two cu(ii)complexes of 1,2,4-triazole fungicides with enhanced antifungal activities[j].polyhedron,2019,157:163-169)。
[0004]
以上金属络合物的制备过程复杂，成本较高，生物活性及抗菌性能也有待提高，且目前已存在的金属络合物种类较少，因此开发一种新的金属络合物具有重要的应用前景。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术存在的问题，本发明的第一个目的在于提供一种金属络合物，所述金属络合物具有显著的抑菌能力。
[0006]
本发明的第二个目的在于提供上述金属络合物的制备方法，所述制备方法简单、原料易获得。
[0007]
本发明的第三个目的在于提供上述金属络合物的应用，所述金属络合物可以在制备抗菌剂中使用。
[0008]
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0009]
一种金属络合物，其通式为l-m；
[0010]
其中l为配体，m为金属盐；
[0011]
所述金属盐为铜盐、锌盐、锰盐、铁盐或镍盐；所述铜盐为乙酸铜、硫酸铜或三氟甲烷磺酸铜等；所述锌盐为氯化锌等；所述锰盐为硫酸锰等；所述铁盐为七水合硫酸亚铁等；所述镍盐氯化镍等。
[0012]
所述配体为苄基奎宁-3-酮肟或苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚；所述苄基奎宁-3-酮肟的结构式如式(i)所示；所述苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚的结构式如式(ii)所示：
[0013][0014][0015]
上述金属络合物的制备方法，具体采用以下步骤：将金属盐溶液滴加到含有配体的甲醇溶液中，进行配位反应，抽滤得到所述金属络合物。优选地，所述滴加时间为1h。
[0016]
所述配体为苄基奎宁-3-酮肟或苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚；所述金属盐为铜盐、锌盐、锰盐、铁盐或镍盐；所述铜盐为乙酸铜、硫酸铜或三氟甲烷磺酸铜等；所述锌盐为氯化锌等；所述锰盐为硫酸锰等；所述铁盐为七水合硫酸亚铁等；所述镍盐为氯化镍等。
[0017]
进一步地，所述苄基奎宁-3-酮肟由含有酮、盐酸羟胺及无水碳酸钾的乙醇溶液，经过加热、冷却、抽滤、脱溶及干燥制得，反应过程如下式所示：
[0018][0019]
其中，所述酮、盐酸羟胺和无水碳酸钾的摩尔比为1:2:2；所述加热的条件为温度50℃，时间5h。
[0020]
进一步地，所述苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚由含有酮、甲氧胺盐酸盐及无水碳酸钾的乙醇溶液，经过加热、冷却、抽滤、脱溶及干燥制得，反应过程如下式所示：
[0021][0022]
其中，所述酮、甲氧胺盐酸盐和无水碳酸钾的摩尔比为1:2:2；所述加热的条件为温度50℃，时间5h。
[0023]
进一步地，所述配体与金属盐的摩尔比为1:2。
[0024]
进一步地，所述含有配体的甲醇溶液中配体与甲醇的摩尔体积比为1mmol:1ml；所述含有金属盐的水溶液中金属盐与水的质量比为2mmol:(0.416-4)ml。。
[0025]
进一步地，所述配位反应的温度为50-60℃，时间为3h。
[0026]
上述金属络合物的应用，所述应用为在制备抗菌剂中的应用。
[0027]
进一步地，所述抗菌剂可用于抑制或杀死苹果腐烂病菌、黄瓜枯萎病菌、小麦全蚀病菌、花生根腐病菌、番茄枯萎病菌及花生白绢病中的至少一种。
[0028]
有益效果：
[0029]
本发明所述的金属络合物，使用的配体为苄基奎宁-3-酮肟或苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚，与金属盐形成配合物，能够大大增强金属络合物的杀菌能力；且苄基奎宁-3-酮肟、苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚的制备方法简单、易获得；本发明提供的的金属络合物具有显著的抑菌能力，可用于抑制或杀死苹果腐烂病菌、黄瓜枯萎病菌、小麦全蚀病菌、花生根腐病菌、番茄枯萎病菌及花生白绢病；而且所述金属络合物的制备过程原料易得，产率高，成本低廉，抑菌活性高，具有极高的应用开发价值。
具体实施方式
[0030]
为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0031]
实施例1苄基奎宁-3-酮肟的合成
[0032]
100ml三口瓶中加入酮(1g,3.432mmol)，盐酸羟胺(0.48g,6.864mmol),然后再加入无水碳酸钾(0.95g,6.864mmol),加入40ml乙醇溶解，在室温下搅拌溶解，缓慢升温至50℃反应，反应2h，tlc监测原料点依然存在，保持温度继续反应，继续反应3h,tlc监测反应，原料点消失，抽滤，滤液脱溶，干燥、得到白色固体0.54g，滤饼用大量水洗涤，有不溶白色固体，抽滤，点板发现和溶液中的固体是一个点，干燥得固体0.48g,共得到白色固体1.02g，收率95.2％。1h nmr(500mhz,cdcl3)δ7.25(t,j＝8.1hz,4h),7.19(dd,j＝9.3,5.8hz,4h),7.08(p,j＝6.5,5.9hz,2h),4.19(ddd,j＝34.7,10.3,4.5hz,2h),3.45
–
3.34(m,1h),2.91(ddd,j＝14.5,9.8,4.7hz,1h),2.86
–
2.65(m,2h),2.44(ddt,j＝15.2,10.2,5.4hz,1h),1.80
–
1.67(m,2h),1.60(qd,j＝13.4,10.7,6.7hz,2h)。hrms:m/z cacd for c20h22n2o[m+h]+:307.18127；found:307.18159。合成路线如下所示：
[0033][0034]
实施例2苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚的合成
[0035]
100ml三口瓶中加入酮(1g,3.432mmol)，甲氧胺盐酸盐(0.57g,6.864mmol),然后再加入无水碳酸钾(0.95g,6.864mmol),加入30ml乙醇溶解，在室温下搅拌溶解，缓慢升温至50℃反应，反应2h，tlc监测原料点依然存在，保持温度继续反应，继续反应3h,tlc监测反应，原料点消失。冷却至室温，抽滤，脱溶，干燥得淡色固体1.01g,收率91.8％。1h nmr(500mhz,cdcl3)δ7.44
–
7.35(m,4h),7.31(d,j＝7.5hz,4h),7.19(tt,j＝7.3,3.1hz,2h),4.39(d,j＝9.6hz,1h),4.21(d,j＝9.6hz,1h),3.55(s,3h),3.38(p,j＝3.1hz,1h),3.04(ddd,j＝14.3,10.0,4.6hz,1h),2.95(dddd,j＝13.4,9.5,6.2,2.5hz,1h),2.81(dddd,j＝14.6,10.5,4.5,2.7hz,1h),2.54(ddd,j＝14.4,10.3,6.3hz,1h),1.82
–
1.64(m,4h)。合成路线如下所示：
[0036][0037]
实施例3
[0038]
在100ml圆底烧瓶中，加入2ml甲醇，苄基奎宁-3-酮肟(1mmol,306mg)，加热到60℃，搅拌30min,未溶解，然后加入10滴dmf，溶解后，向其中滴加氯化锌(2mmol,272.6mg)的水溶液416μl，1h滴加完毕，滴加完毕后，50℃下,反应3h,静置1h,抽滤得到金属络合物，命名为c1，收率为64％，产物的结构表征数据如下：anal.calc/％:c,54.26；h,5.01；n,6.33；found:c,54.45；h,5.31；n,6.54。合成路线如下所示：
[0039][0040]
实施例4
[0041]
在100ml圆底烧瓶中，加入2ml甲醇，苄基奎宁-3-酮肟(1mmol,306mg)，加热到60℃，搅拌30min,未溶解，然后加入10滴dmf，溶解后，向其中滴加乙酸铜(2mmol,399.3mg)的水溶液416μl，1h滴加完毕，滴加完毕后，50℃下,反应3h,静置1h,抽滤得到金属络合物，命名为c2，收率为54％，产物的结构表征数据如下：anal.calc/％:c,59.07；h,5.78；n,5.74.found:c,59.36；h,5.37；n,5.45。合成路线如下所示：
[0042][0043]
实施例5
[0044]
在100ml圆底烧瓶中，加入2ml甲醇，苄基奎宁-3-酮肟(1mmol,306mg)，加热到60℃，搅拌30min,未溶解，然后加入10滴dmf，溶解后，向其中滴加硫酸铜(2mmol,318.42mg)的水溶液416μl，1h滴加完毕，滴加完毕后，50℃下,反应3h，静置1h，抽滤得到金属络合物，命名为c3，收率为61％，产物的结构表征数据如下：anal.calc/％:c,51.55；h,4.76；n,6.01.found:c,51.31；h,4.97；n,5.79。合成路线如下所示：
[0045]
[0046]
实施例6
[0047]
在100ml圆底烧瓶中，加入2ml甲醇，苄基奎宁-3-酮肟(1mmol,306mg)，加热到60℃，搅拌30min,未溶解，然后加入10滴dmf，溶解后，向其中滴加硫酸锰(2mmol,302.00mg)的水溶液416μl，1h滴加完毕，滴加完毕后，50℃下,反应3h,静置1h,抽滤得到金属络合物，命名为c4，收率为53％，产物的结构表征数据如下：anal.calc/％:c,52.52；h,4.85；n,6.12.found:c,52.73；h,4.53；n,6.52。合成路线如下所示：
[0048][0049]
实施例7
[0050]
在100ml圆底烧瓶中，加入2ml甲醇，苄基奎宁-3-酮肟(1mmol,306mg)，加热到60℃，搅拌30min，未溶解，然后加入10滴dmf，溶解后，向其中滴加七水合硫酸亚铁(2mmol,556.02mg)的水溶液416μl，1h滴加完毕，滴加完毕后，50℃下，反应3h，静置1h，抽滤得到金属络合物，命名为c5，收率为68％，产物的结构表征数据如下：anal.calc/％:c,52.41；h,4.84；n,6.11.found:c,52.20；h,4.66；n,6.51。合成路线如下所示：
[0051][0052]
实施例8
[0053]
在100ml圆底烧瓶中，加入2ml甲醇，苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚(1mmol,320mg)，加热到60℃，搅拌30min，溶液澄清，随后滴加(2mmol,399.30mg)乙酸铜和4ml水的混合溶液，滴完之后，60℃搅拌反应3h。静置1h，抽滤得到金属络合物，命名为n1，收率为63％，产物的结构表征数据如下：anal.calc/％:c,59.81；h,6.02；n,5.58.found:c,59.53；h,6.23；n,5.22。合成路线如下所示：
[0054][0055]
实施例9
[0056]
在100ml圆底烧瓶中，加入2ml甲醇，苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚(1mmol,320mg)，加热到60℃，搅拌30min，溶液澄清，随后滴加(2mmol,302.00mg)硫酸锰和4ml水的混合溶液，滴完之后，60℃搅拌反应3h。静置1h，抽滤得到金属络合物，命名为n2，收率为55％，产物
的结构表征数据如下：anal.calc/％:c,53.50；h,5.13；n,5.94.found:c,53.22；h,5.42；n,5.64。合成路线如下所示：
[0057][0058]
实施例10
[0059]
在100ml圆底烧瓶中，加入2ml甲醇,苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚(1mmol,320mg)，加热到60℃，搅拌30min,溶液澄清，随后滴加氯化锌(2mmol,272.6mg)和4ml水的混合溶液，滴完之后，60℃搅拌反应3h。静置1h，抽滤得到金属络合物，命名为n3，收率为54％，产物的结构表征数据如下：anal.calc/％:c,55.23；h,5.30；n,6.13.found:c,55.45；h,5.53；n,6.45。合成路线如下所示：
[0060][0061]
实施例11
[0062]
在100ml圆底烧瓶中，加入2ml甲醇，苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚(1mmol,320mg)，加热到60℃，搅拌30min，溶液澄清，随后滴加硫酸铜(2mmol,318.42mg)和4ml水的混合溶液，滴完之后，60℃搅拌反应3h。静置1h，抽滤得到金属络合物，命名为n4，收率为61％，产物的结构表征数据如下：anal.calc/％:c,52.54；h,5.04；n,5.84.found:c,52.32；h,5.43；n,5.54。合成路线如下所示：
[0063][0064]
实施例12
[0065]
在100ml圆底烧瓶中，加入2ml甲醇，苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚(1mmol,320mg)，加热到60℃，搅拌30min，溶液澄清，随后滴加七水合硫酸亚铁(2mmol,556.02mg)和4ml水的混合溶液，滴完之后，60℃搅拌反应3h。静置1h，抽滤得到金属络合物，命名为n5，收率为58％，产物的结构表征数据如下：anal.calc/％:c,53.40；h,5.12；n,5.93.found:c,53.73；h,5.43,n,5.67。合成路线如下所示：
[0066][0067]
实施例13
[0068]
在100ml圆底烧瓶中，加入2ml甲醇,苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚(1mmol,320mg)，加热到60℃，搅拌30min，溶液澄清，随后滴加氯化镍(2mmol,259.20mg)和4ml水的混合溶液，滴完之后，60℃搅拌反应3h。静置1h，抽滤得到金属络合物，命名为n6，收率为65％，产物的结构表征数据如下：anal.calc/％:c,56.05；h,5.38；n,6.22.found:c,56.35；h,5.61；n,6.52。合成路线如下所示：
[0069][0070]
实施例14
[0071]
在100ml圆底烧瓶中，加入2ml甲醇，苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚(1mmol,320mg)，加热到60℃，搅拌30min，溶液澄清，随后滴加(2mmol,723.36mg)三氟甲烷磺酸铜和4ml水的混合溶液，滴完之后，60℃搅拌反应3h。静置1h，抽滤得到金属络合物，命名为n7，收率为51％，产物的结构表征数据如下：anal.calc/％:c,40.50；h,3.55；n,4.11.found:c,40.28；h,3.34；n,4.31。合成路线如下所示：
[0072]
实施例15
[0073]
首先将按照比例配制在锥形瓶里的pda用透气封口膜密封，放入到温度为120℃的高压灭菌锅中，灭菌30min。在接菌之前还要配制好不同浓度的目标化合物和对照药溶液，以丙酮作为溶剂。实验中每个药物浓度培养皿都是用3个平行重复进行测定。菌落直径的测量方法用十字交叉法，并计算抑制率，抑菌活性抑制率公式如下：菌丝生长抑制率＝(对照菌落直径-处理菌落直径)/对照菌落直径
×
100％。实施例3-14制备的金属络合物的抑菌活性如表1和表2所示：
[0074]
表1实施例3-14制备的金属络合物的抑菌活性(抑制率％)
[0075][0076]
表2实施例3-14制备的金属络合物的的抑菌活性(抑制率％)
[0077]
[0078][0079]
结果表明，12种目标化合物的药物浓度为100mg/l时，对于苹果腐烂病菌、黄瓜枯萎病菌、小麦全蚀病菌、花生根腐病菌、番茄枯萎病菌、花生白绢病菌和草莓灰霉病菌的抑制率在40％以上。尤其是对小麦全蚀病菌、黄瓜枯萎病菌和花生白绢病菌的抑制率在60％以上。药物浓度为50mg/l时，大部分化合物对花生白绢病菌的抑制率在50％以上。化合物c3、c4和n4对小麦全蚀病菌的抑制效果较好，化合物c5和n6对苹果腐烂病菌的抑制效果最好，化合物c1、c2和n3对黄瓜枯萎病菌的抑制效果较好。化合物c1对花生根腐病菌的抑制效果最好，化合物c3对草莓灰霉的抑制效果最好，化合物n3对花生白绢的抑制效果最好，化合物n4对番茄枯萎病菌的抑制效果较好。

技术特征：
1.一种金属络合物，其特征在于，所述金属络合物的通式为l-m；其中，l为配体，m为金属盐；所述配体为苄基奎宁-3-酮肟或苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚；所述苄基奎宁-3-酮肟的结构式如式(i)所示；所述苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚的结构式如式(ii)所示：所述金属盐为为铜盐、锌盐、锰盐、铁盐或镍盐。2.根据权利要求1所述的金属络合物，其特征在于，所述铜盐为乙酸铜、硫酸铜或三氟甲烷磺酸铜；所述锌盐为氯化锌；所述锰盐为硫酸锰；所述铁盐为七水合硫酸亚铁；所述镍盐为氯化镍。3.一种权利要求1所述的金属络合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法为将金属盐溶液滴加到含有配体的甲醇溶液中，进行配位反应，抽滤得到所述金属络合物。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述苄基奎宁-3-酮肟由含有酮、盐酸羟胺及无水碳酸钾的乙醇溶液，经过加热、冷却、抽滤、脱溶及干燥制得，反应过程如下式所示：其中，所述酮、盐酸羟胺及无水碳酸钾的摩尔比为1:2:2。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述苄基奎宁-3-酮-o-甲基肟醚由含有酮、甲氧胺盐酸盐及无水碳酸钾的乙醇溶液，经过加热、冷却、抽滤、脱溶及干燥制得，反应过程如下式所示：其中，所述酮、甲氧胺盐酸盐及无水碳酸钾的质量体积比为1:2:2。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述配体和金属盐的摩尔比为1:2；所述滴加时间为1小时。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含有配体的甲醇溶液中配体与甲醇的摩尔体积比为1mmol:1ml；所述含有金属盐的水溶液中金属盐与水的摩尔体积比为2mmol:(0.416-4)ml。8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述配位反应的温度为50-60℃，时间为3h。9.一种权利要求1或2所述的金属络合物或/和权利要求3-8任一项所述的方法制备的金属络合物在制备抗菌剂中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述抗菌剂可用于抑制或杀死苹果腐烂病菌、黄瓜枯萎病菌、小麦全蚀病菌、花生根腐病菌、番茄枯萎病菌、花生白绢病菌及草莓灰霉病菌中的至少一种。

技术总结
本发明属于有机配合物合成技术领域，具体涉及一种金属络合物及其制备方法与应用。所述金属络合物的通式为L-M，其中，L为配体，M为金属盐，所述配体为苄基奎宁-3-酮肟或苄基奎宁-3-酮-O-甲基肟醚。所述苄基奎宁-3-酮肟由含有酮、盐酸羟胺及无水碳酸钾的乙醇溶液制得；所述苄基奎宁-3-酮-O-甲基肟醚由含有酮、甲氧胺盐酸盐及无水碳酸钾的乙醇溶液制得。所述金属络合物的制备方法是将含有金属盐的水溶液滴加到含有配体的甲醇溶液中，进行配位反应，抽滤得到目标产物，所述制备方法具有工艺简便、条件温和、成本低、易于产业化等优点。本发明提供的金属络合物可以用于制备抗菌剂，具有高效、低毒、环保的优势。环保的优势。


技术研发人员：王祖利 杨昊 魏泽慧 董道青 王艳丽 张相飞 周梦宇
受保护的技术使用者：青岛农业大学
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/9/13