Комплексные соединения редкоземельных элементов с некоторыми биологически активными лигандами

• Автор: Скрябина, Алена Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 241 с. : ил.

Содержание работы

1. Введение

2. Литературный обзор

2.1. Исходные соединения лантаноидов для получения комплексных соединений

2.1.1. Галогениды лантаноидов

2.1.2. Оксоиодиды лантаноидов

2.1.3. Многоядерные комплексные соединения лантаноидов, содержащие оксо-

гидроксо-аква лиганды

2.1.4. Перхлораты лантаноидов и комплексные соединения на их основе

2.1.5. Ацетаты лантаноидов

2.2. Комплексные соединения лантаноидов с некоторыми органическими
лигандами
2.2.1. Антипирин. Свойства и строение
2.2.2. Соединения протонированного антипирина. Комплексные соединения я-,р-, (/-элементов с антипирином
2.2.3. Комплексные соединения солей лантаноидов с антипирином
2.2.4. Комплексные соединения лантаноидов с производными антипирина
2.3. Комплексные соединения лантаноидов, проявляющие биологическую
активность
2.4. Квантово-химические расчеты в применении к соединениях лантаноидов
3. Экспериментальная часть
3.1. Характеристика исходных веществ
3.2. Методика эксперимента
3.2.1. Синтез соединений
3.2.2. Методы химического анализа
3.2.3. ИК- и КР-спектроскопия
3.2.4. Рентгенофазовый анализ
3.2.5. Рентгеноструктурный анализ
3.2.6. Термический анализ
3.2.7. Изучение цитотоксичности
3.2.8. Квантово-химические расчеты
4. Результаты исследования
4.1. Многоядерные иодиды РЗЭ
4.1.1. Иодид ди(р-гидроксо)бис(пентаакваскандия(Ш))
4.1.2. Октагидрат иодида декагидроксо(23-аква)гексалантана(Ш) и октагидрат
иодида декагидроксо(23-аква)гексанеодима(Ш)
4.2. Иодиды гексакис(антипирин)лантаноидов(Ш)
4.3. Перхлораты гексакис(антипирин)лантаноидов(Ш)
4.4. Ацетаты лантаноидов
4.5. Тетрафенилборат гексакис(антипирин)неодима(Ш)
4.6. Квантово-химический расчет длин связей и колебательных спектров в комплексных катионах антипириновых производных антаноидов
4.7. Результаты исследования цитотоксичности соединений
5. Обсуждение результатов
6. Выводы
7. Список сокращений
8. Список литературы
9. Список иллюстративного материала
10. Приложение
11. Список публикаций

1. Введение
Актуальность проблемы
Интерес к редкоземельным элементам (РЗЭ) обусловлен возможностью применения их соединений в различных областях науки и техники, в том числе и для получения материалов с заранее заданным набором свойств. Соединения лантаноидов используются в качестве катализаторов, ВТСП-керамики, проводящих материалов [1], добавок к различным сплавам для улучшения механической прочности, коррозионной стойкости и жаропрочности, для получения специальных сортов стекла, в атомной технике, для изготовления светящихся составов и люминесцентных материалов [2, 3], в радио- и оптоэлектронике, а также в качестве спектральных зондов для изучения структуры растворов [4]. Известно также, что ионы европия(Ш) могут заменять ионы кальция(П) [5] и служить люминесцентной пробой в бионеорганической химии, тогда как соединения на основе иттрия с добавками иттербия и эрбия - в роли люминесцентных биомаркеров для обнаружения раковых клеток в биомедицинских препаратах [6]. Комплексы лантаноидов с карбамидом и сходными соединениями могут найти применение в медицине (контрастные материалы в рентгенографии) и т.д. [7], а их амидные соединения (в частности эрбия и гадолиния) перспективны как катализаторы в органическом синтезе [8]. Кроме того, некоторые гетероядерные комплексы лантаноидов, в том числе и гетероядерные полиоксометаллаты (РОМ) обладают интересными магнитными свойствами [9-11]. Последние перспективны еще и в связи с тем, что в гетероядерных полиоксометаллатах стабилизируются неустойчивые степени окисления лантаноидов, причем одновременное присутствие ионов различных металлов позволяет получать необычные по строению и свойствам соединения [12, 13]. С этой точки зрения галогениды лантаноидов, прежде всего, их хлориды, бромиды и иодиды, привлекают к себе внимание как исходные вещества для получения соответствующих комплексных соединений. Иодиды и оксоиодиды лантаноидов весьма перспективны для изготовления металлогалогенных ламп, более эффективных, чем лампы накаливания [14]. Сцинтилляторы на основе оксоиодидов могут использоваться в позитронно-эмиссионной томографии (РЕТ) и однофотонной позитронно-эмиссионной компьютерной томографии (SPECT) и т.д. Соединения РЗЭ могут найти применение в медицине в качестве контрастных веществ (например, соединения гадолиния) при MPT-исследованиях с контрастом, люминесцентных проб, антиоксидантов, противоопухолевых средств, проявляющих цитотоксичность по отношению к различным видам раковых клеток, и т.д. [15-17].

Рисунок 14. Макроциклический лиганд Ь (а) и строение [(Н20)Н2Ь][Ш(Шз)4(Н20)з]Шз-3.5Н20 (б) [124].
В литературе имеются сведения о соединениях лантаноидов с пре-организованными, т.е. имеющими наиболее подходящую конформацию для координации комплексообразователем лигандами, например, краун-эфирами, Ы-донорными макроциклами, криптандами и т.д. [125]. К такому типу лигандов относится и 2,9-бис(гидроксиметил)-1,10-фенантролин (РОАЬС), имеющий жесткий фенантролиновый фрагмент и образующий комплексы с катионами металлов, ионный радиус которых составляет около 1 А, что открывает возможность селективного отделения актиноидов от лантаноидов при переработке радиоактивных отходов. Соответствующий комплекс гадолиния(ІІІ) [Ос1(РВАЬС)(1чЮз)з]' Н20 кристаллизуется в триклиной сингонии (пр. гр.РІ ), атом гадолиния(ІІІ) координирует четыре донорных атома (два атома азота и два атома кислорода) от лиганда РОАЬС и шесть донорных атомов кислорода трех бидентатных нитратогрупп (КЧ = 10) (Рисунок 15).