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卟啉和席夫碱都是功能性含氮有机配体,在材料、医学、催化等领域应用广泛。通过配体的结构修饰调控其金属配合物的结构和性质,进而扩展其应用是合成化学的重要课题。本论文分别以四(对烷氧基苯)卟啉、四(对羧基苯基)卟啉、L-谷氨酰胺席夫碱、L-天冬酰胺席夫碱和间氨基苯甲酸席夫碱为配体合成了 59种相应的锡化合物,运用NMR、IR、X-射线单晶衍射等技术表征了化合物的结构,解析了 19种化合物的晶体结构,研究了化合物的结构组装、光物理性质、电化学性质和抗癌活性。1.以 Adler 法制备的四(对烷氧基苯)卟啉[4-(RO)H2TPP,R=CH2CH3,CH2CH=CH2]为原料,合成了系列轴向配体(L)分别为氯、羟基和羧基的四(对烷氧基苯)卟啉锡化合物[4-(RO)TPP]SnL2(L=Cl,OH,R’COO)。[4-(CH3CH2O)TPP]Sn(OCOC6H4Cl-4)2 和[4-(CH3CH2O)TPP]Sn(OCOC6H4Cl-4)2的晶体结构表明卟啉环上的原子在同一平面内,锡原子为卟啉氮原子和羧基氧配位的N4O2Sn八面体构型,轴向O-Sn-O键角为180°。和游离的卟啉配体相比,该系列化合物的紫外可见吸收出现红移,荧光发射发生蓝移,荧光强度大大减弱,同时荧光寿命缩短,而羧酸基团对上述性质影响不大,表明卟啉对称性的改变对其光学性质有较大影响。循环伏安曲线表明配合物的氧化性和还原性均比配体增强。2.用固相研磨法制备了系列四[4-(三烃基锡氧羰基)苯基]卟啉4-(R3SnOCO)4H2TPP(R=Ph,Cy,Bu,Ph(CH3)2CCH2)。4-(Cy3SnOCO)4H2TPP的晶体结构显示锡原子为三烃基和羧基配位的C3OSn四面体构型,分子间通过Sn…O=C弱作用排列为一维超分子链结构。和配体4-羧基苯卟啉比较,该系列化合物的紫外可见及荧光发射光谱几乎相同,荧光寿命变化很小;电化学性质研究显示还原性增强;抗癌活性显著提高,其中三苯基锡衍生物对MOF-7 细胞的 IC50 值达到 0.086±0.010 μM。3.通过一瓶反应方法合成了系列含酰胺基的α氨基酸(L-谷氨酰胺、L-天冬酰胺)水杨醛席夫碱的二有机锡衍生物 R2Sn[2-O-R’C6H3CH=N-CH(CH2CH2CONH2)COO]和 R2Sn[2-O-R’C6H3CH=N-CH(CH2CONH2)COO](R=Me,Bu,Ph;R’=Cl,Br,OH,OMe,NEt2)。L-谷氨酰胺或L-天冬酰胺水杨醛席夫碱作为ONO三齿螯合配体与锡原子形成了 O-C-C-N-Sn和N-C-C-C-O-Sn螯合环。在晶体中锡原子为五配位的三角双锥构型(C2NO2Sn)和酰胺氧或溶剂氧参与配位的八面体构型(C2NO3Sn)。分子间通过Sn…O氢键作用形成二聚体或多聚体,通过N-H…O、O-H…O氢键形成二维或三维超分子结构。该类化合物在275-310 nm范围内出现最大吸收,在440-510nm范围内出现最大发射峰,其荧光强度受与有机锡相连的基团的影响,规律为Ph>Me>Bu。部分化合物对A549、HeLa、HepG2、GL261细胞具有明显的抗增殖作用,其中谷氨酰胺水杨醛席夫碱二丁基锡衍生物对A549的IC50值为0.33±0.07 μM。4.利用一瓶三组分反应合成了系列3-氨基苯甲酸席夫碱的三有机锡化合物[3-(2-HO-R’ C6H3CH=N)C6H4COO]SnR3、[3-(4-NC5H4CH=N)C6H4COO]SnR3 和[3-(CH3COCH2C(CH3)=N)C6H4COO]SnR3(R=Ph,Cy,Bu;R’为多种取代基)。在它们的晶体结构中,除单体结构外,分子间还通过酚氧、吡啶氮以及酮羰基氧的配位自组装为44元大环四聚体和链状聚合物结构,锡原子有四面体和三角双锥两种构型,并显示出由O-H…O,N-H…O和C-H…O氢键作用形成的R22(16),R42(22)和R64(34)大环超分子结构。光谱中310 nm出现最大吸收,在430 nm出现最大发射,表明化合物有成为荧光材料的潜力。该类化合物有良好的抗癌活性,其中3-(亚水杨基氨基)苯甲酸三丁基锡对HeLa细胞的IC50值 0.130±0.012μM。本论文探究了基于卟啉和氨基酸席夫碱配体的锡化合物的合成、结构和性质,获得了结构新颖的系列锡配合物,丰富了卟啉和有机锡化合物的内容,为进一步研究其应用奠定了实验基础。