多足配体钙、镁金属配合物的设计合成、结构调控及其作为生物活性分子功能材料的研究

本项目在设计合成多种以含芳香羧酸及其酰胺衍生物或含芳香磺酸为功能端基，并具有不同骨架结构的多足配体基础上，制备其与钙、镁金属离子组装成结构新颖多样的超分子配合物，研究和探讨配体及配合物的组成、结构、主客体相互作用（包括金属离子的不同、配体的不同以及抗衡阴离子的不同等）对其生物活性（如：抗菌、抗肿瘤、对植物光合作用的影响）的影响。通过研究，实现多足配体对配合物的生物活性的调控。总结所获新知识及有关规律，为钙、镁金属配合物作为具有生物活性分子功能材料的设计应用提供有用信息和理论依据。研究的主要特点是以钙、镁金属离子为活性中心，系统地研究其与多足配体形成的碱土金属配合物的结构性质，并在此基础上探索其作为生物活性分子功能材料的作用机理。

设计合成了40余个含有不同结构单元的新型配体（如：含有磺酸根基团、氨基酸基团等），并对所合成的配体进行了元素分析、红外光谱、核磁共振谱等谱学表征；合成了上述配体与碱土金属中的镁、钙离子形成的200余个金属配合物，并对所合成的配合物进行了元素分析、红外光谱、热重分析，培养并解析了部分配合物（10个镁配合物的结构、8个钙配合物的结构、2个配合物的结构、3个铜配合物的结构）的晶体结构。同时对部分配体和配合物的抗菌、抗肿瘤活性及其荧光性质进行了研究，研究发现：单纯含有磺酸根基团的配体很难与镁离子直接配位形成稳定的金属配合物，而是通过弱相互作用（氢键）形成配合物；含有羧酸根基团的配体能与镁离子直接配位形成稳定的配合物；而含有羧酸根（或磺酸根）的配体很容易与钙离子形成稳定的金属配合物，而且得到的钙配合物基本是配位聚合物。并且含有磺酸根基团和氨基酸基团结构的配体与镁、钙金属离子形成的配合物在溶剂中的溶解性非常好，对研究钙、镁金属配合物的抗菌、抗肿瘤活性具有很好的条件。经过课题组成员2年的共同努力，已完成了本项目的各项指标。. 在国家自然科学基金项目的资助下，至今已发表研究论文16篇，其中SCI、EI收录13篇，所有这些论文均标注了国家自然科学基金资助；1项成果获潍坊市科技进步三等奖，1项成果获潍坊市自然科学优秀成果三等奖。培养青年教师3名，联合培养研究生1名（在读）。