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• 有机锡配合物因其具有多变的结构、丰富的反应性、良好的生物活性及应用的广泛性而备受人们广泛关注^[1-7]。特别是有机锡配合物良好的抑制癌细胞增殖活性的发现，为开发广谱、高效的抗肿瘤药物开辟新的方向^[8-12]。有机锡配合物的结构、反应性及生物活性既与直接与锡原子相连的烃基结构有关，也与配体的性质有关，功能化的配体能极大地改变锡原子的配位方式，显著地影响有机锡配合物的结构与性质，从而调节其毒性与生物活性之间的平衡^[13-17]。

  联吡啶二甲酸不仅是一种重要的医药中间体，也是一种既具有联吡啶的刚性平面，也具有联吡啶中间化学键可自由旋转的柔性的良好配体，具有丰富的配位模式，能以单齿、双齿、多齿等多种方式与金属离子配位，并且可通过氢键和π-π堆积作用进一步连接成三维超分子结构，从而形成结构新颖的配合物^[18-19]，在诸多领域中都有潜在的应用前景^[20-25]。2，2′-联吡啶-6，6′-二甲酸(H₂bpdc)是联吡啶羧酸中很重要的一种配体，羧基氧原子和吡啶环中的氮原子均能与金属离子同时配位，形成更加稳定的螯合型配合物。我们合成了二(邻氟苄基)锡-2, 2′-联吡啶-6，6′-二甲酸配合物[Sn(o-F-C₆H₄CH₂)₂(bpdc)(H₂O)]₂·H₂O (1)和二正丁基锡-2，2′-联吡啶-6，6′-二甲酸配合物[Sn(n-C₄H₉)₂(bpdc)(H₂O)]·H₂O (2)，通过元素分析、红外光谱、核磁共振(¹H、¹³C和¹¹⁹Sn)进行了表征，用单晶X射线衍射测定了晶体结构，对其结构进行量子化学从头计算，探讨了配合物分子的稳定性、分子轨道能量以及一些前沿分子轨道的组成特征，并研究了其热稳定性和体外抗癌活性。

  1.   实验部分

  1.1   仪器与试剂

  所用主要仪器有Shimadzu FTIR8700(KBr压片，400~4 000 cm^-1)光谱仪、PE-2400型元素分析仪、Avance Ⅲ HD 500 MHz全数字化超导核磁共振谱仪(瑞士Bruker公司，TMS为内标)、BrukerSmart Apex Ⅱ CCD单晶衍射仪、TG209F3热分析仪、DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，X-4数字显微熔点测定仪。所有试剂均为市售分析纯。

  1.2   配合物的合成

  配合物1: 在50 mL的耐压反应瓶中，加入无水乙醇40 mL、0.244 g(1 mmol) H₂bpdc、0.112 g(2 mmol) 氢氧化钾，温热搅拌10 min，再加入0.408 g(1 mmol)二(邻氟苄基)二氯化锡，密封反应瓶，在110 ℃下恒温搅拌反应4 h。冷却过滤，除去不溶性固体，滤液放置析出白色固体，用乙醇重结晶得配合物1的无色晶体0.435 g，产率71.78%。熔点: 245~247 ℃。元素分析(C₅₂H₄₂F₄N₄O₁₁Sn₂)计算值(%): C，51.47;H，3.46;N，4.62。实测值(%): C，51.02;H，3.41;N，4.56。IR(KBr，cm^-1): 3 219[ν(O—H)]，3 078，2 960[ν(C—H)]，1 662[ν_as(COO)]，1 628，1 600，1 574，1 491，1 460[ν(吡啶环和苯环骨架)]，1 368[ν_s(COO)]，577[ν(Sn—C)]，462[ν(Sn—N)]，423[ν(Sn—O)]。¹H NMR(DMSO-d₆，500 MHz): δ 8.29~8.24(m，4H)，8.15(d，J=7.0 Hz，2H)，6.56~6.52(m，2H)，6.31(t，J=7.5 Hz，2H)，6.25~6.19(m，4H)，2.64(s，4H)。¹³C NMR(DMSO-d₆，125 MHz): δ 164.01, 159.19(d，J=241.3 Hz), 149.64, 145.49，143.30，130.07(d，J=4.6 Hz)，127.38(d，J=16.0 Hz)，125.74(d, J=7.9 Hz), 125.60, 123.40(d, J=2.9 Hz), 122.80, 113.90(d, J=22.0 Hz), 31.97。¹¹⁹Sn NMR(DMSO-d₆, 186 MHz): δ 539.57。

  配合物2: 在50 mL的耐压反应瓶中，加入无水乙醇40 mL、0.244 g(1 mmol) H₂bpdc、0.249 g(1 mmol)二正丁基氧化锡，密封反应瓶，在电磁搅拌器上110 ℃下恒温搅拌反应4 h。冷却后，旋转蒸发除去部分溶剂，放置，析出白色固体，用乙醇重结晶得配合物2的无色晶体0.382 g，产率74.76%。熔点: 215~217 ℃。元素分析(C₂₀H₂₈N₂O₆Sn)计算值(%): C，46.95;H，5.48;N，5.48。实测值(%): C，46.24;H，5.23;N，5.32。IR(KBr，cm^-1): 3 384[ν(O—H)]，3 083，2 957，2 857[ν(C—H)]，1 634[ν_as(COO)]，1 597，1 573，1 462，1 413[ν(吡啶环骨架)]，1 377[ν_s(COO)]，575 [ν(Sn—C)]，458[ν(Sn—N)]，434[ν(Sn—O)]。¹H NMR(DMSO-d₆，500 MHz): δ 8.87(d，J=7.5 Hz，2H)，8.53(t，J=7.5 Hz, 2H), 8.34(d，J=7.5 Hz, 2H), 1.13~1.10(m，4H)，0.94~0.89(m, 4H)，0.80~0.75(m，4H)，0.52(t，J=7.5 Hz，6H)。¹³C NMR(DMSO-d₆, 125 MHz): δ 164.38，149.96，146.48，143.75，126.12，124.46，31.80，27.76，25.96，13.79。¹¹⁹Sn NMR(DMSO-d₆，186 MHz): δ 469.77。

  1.3   晶体结构测定

  分别选取大小分别为0.23 mm×0.22 mm×0.21 mm (1)和0.23 mm×0.19 mm×0.18 mm (2)的晶体，在Bruker SMART APEX Ⅱ CCD单晶衍射仪上，采用经石墨单色化的Mo Kα射线(λ=0.071 073 nm)，于296(2) K，以φ-ω扫描方式收集数据。衍射强度数据经多重扫描吸收校正，晶体结构中大部分非氢原子由直接法解出，其余部分非氢原子在随后的差值傅里叶合成中陆续确定，由理论加氢法给出氢原子在晶胞中的位置坐标。对所有非氢原子坐标及其各向异性温度因子采用全矩阵最小二乘法精修。全部结构分析工作在WINGX上调用SHELX-97^[26]程序完成。配合物的主要晶体学数据列于表 1。

  表 1

  

  表 1  配合物的晶体学数据

  Table 1.  Crystallographic data of the complexes

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  Parameter	1	2
  Empirical formula	C52H42F4N4O11Sn2	C20H28N2O6Sn
  Formula weight	1 212.27	511.13
  Crystal system	Orthorhombic	Monoclinic
  Space group	Pbca	P21/c
  a / nm	2.021 24(8)	2.090 69(9)
  b / nm	2.061 12(9)	1.972 80(9)
  c / nm	2.276 57(9)	2.179 59(10)
  β / (°)		91.681 0(10)
  V / nm3	9.484 2(7)	8.985 9(7)
  Z	8	16
  Dc / (Mg·m-3)	1.698	1.511
  μ(Mo Kα) / cm-1	11.38	11.74
  F(000)	4 848	4 160
  θ range for data collection	1.671-27.546	0.974-25.419
  Index range	-26 ≤ h ≤ 22, -23 ≤ k ≤ 26, -29 ≤ l ≤ 28	-24 ≤ h ≤ 25, -20 ≤ k ≤ 23, -25 ≤ l ≤ 26
  Reflection collected	57 110	47 487
  Unique reflection collected	10 935 (Rint=0.024 6)	16 562 (Rint=0.036 7)
  Goodness-of-fit on F 2	1.026	1.030
  Final R indices [I > 2σ(I)]	R1=0.024 3, wR2=0.055 0	R1=0.053 5, wR2=0.146 0
  R indices (all data)	R1=0.033 5, wR2=0.059 9	R1=0.077 8, wR2=0.165 9
  Largest diff. peak and hole / (e·nm-3)	520 and -448	1 969 and -1 800

  1.4   配合物的体外抗癌活性测定

  用CCK-8法检测配合物对细胞的增殖抑制作用。收集处于对数生长期的细胞(贴壁细胞预先消化)，离心弃上清，用新鲜培养基重悬，计数并稀释至一定浓度，用排枪将细胞以每孔100 μL的体积接种于96孔板中(细胞终密度为每孔3 000~15 000个)，96孔板边缘孔仅加入新鲜培养基。静置培养24 h后，将10 mmol·L^-1配合物母液用培养基梯度稀释加入到铺好细胞的板中(最大工作浓度10 μmol·L^-1，稀释比例1∶3)。共同培养3 d后，每孔加入10 μL CCK-8试剂，拍打混匀，在细胞培养箱静置1~4 h后在超级酶标仪450和650 nm波长下读取OD值(OD₄₅₀和OD₆₅₀)。各处理孔的存活率的计算如下:

  $ \begin{aligned} & A=\mathrm{OD}_{450}-\mathrm{OD}_{650} \\ & \eta_{\mathrm{CV}}=\left[\left(A_{\mathrm{s}}-A_{\mathrm{c}}\right) /\left(A_{\mathrm{b}}-A_{\mathrm{c}}\right)\right] \times 100 \% \end{aligned} $

  其中A为实际吸光度，η_CV为细胞存活率; s表示实验孔(含有细胞、不同浓度药物处理孔)，b表示溶剂对照孔(含有细胞、药物浓度为0的溶剂处理孔)，c表示空白孔(不含细胞和药物的孔)。将细胞存活率数据及其对应受试物和对照化合物的浓度输入GraphPad Prism 8软件，使用非线性回归模型计算IC₅₀值。

  2.   结果与讨论

  2.1   配合物的谱学性质

  在红外光谱图中，配合物1和2分别在577和575 cm^-1、462和458 cm^-1、423和434 cm^-1处出现了吸收峰，分别为Sn—C键、Sn—N键和Sn—O键的吸收峰，说明配合物分子中同时含有Sn—C键、Sn—N键和Sn—O键。配合物羧基的不对称伸缩振动[ν_as(COO)]分别在1 662和1 634 cm^-1，对称伸缩振动吸收峰[ν_s(COO)]分别在1 368和1 377 cm^-1，其Δν[ν_as(COO)与ν_s(COO)之差]分别为294和257 cm^-1，大于200 cm^-1，表明配合物中羧基是以单齿氧与锡配位。配合物分别在3 219和3 384 cm^-1处出现了宽吸收峰，为O—H键吸收峰，说明了晶体中水分子的存在。

  在¹H NMR谱中，配合物1在化学位移δ=8.29~6.19之间出现多组峰，为苯环和联吡啶环上芳香质子的吸收峰，共14个质子; 在δ=2.64处出现单峰，为苄基亚甲基碳上的质子吸收峰，共4个质子。配合物2在δ=8.87~8.34之间出现多组峰，共6个质子，为配体联吡啶环上芳香质子的吸收峰; 在δ=1.13~0.52之间出现多组峰，共18个质子，为正丁基上质子的吸收峰。

  在¹³C NMR谱中，配合物1的羧基碳吸收峰出现在δ=164.01处，苯环和联吡啶环上的芳香碳吸收峰出现在δ=159.19~113.90之间，共11组峰，苄基亚甲基碳的吸收峰的δ=31.97。配合物2的羧基碳吸收峰的δ=164.38，联吡啶环上的芳香碳吸收峰的δ=149.96~124.46，共5组峰，正丁基碳吸收峰分别出现在δ=31.80、27.76、25.96和13.79处。以上红外和核磁数据结果与单晶X射线衍射测定的晶体结构相吻合。

  2.2   晶体结构分析

  配合物的主要键长和键角列于表 2，配合物的晶体结构见图 1和2。从晶体结构图和结构参数可知: 配合物1的晶体中每一个结构单元包含了2个结构相同、键参数完全不同的[Sn(o-F-C₆H₄CH₂)₂ (bpdc)(H₂O)]分子和1个水分子，中心Sn原子与2个苄基亚甲基C原子、2个羧基O原子、2个联吡啶N原子和1个水分子O原子相连，形成七配位的五角双锥构型，其中2个羧基O原子、2个联吡啶N原子和1个水分子O原子处于赤道平面的5个位置，2个苄基亚甲基C原子则占据了赤道平面两侧的轴向位置。处于赤道位置的5个原子与Sn1之间的键角之和为360.24°，与360°较接近，说明处于赤道位置的5个原子较好地共平面。处于轴向位置的2个原子与Sn1的轴向角为174.5°，与180.0°线性角相差较大。由此可知，分子中锡原子为畸变的五角双锥构型。晶体中，配合物通过配位水分子氢键形成四聚体，再通过2个游离水分子氢键形成一维链状结构(图 3)。

  表 2

  

  表 2  配合物的主要键长和键角

  Table 2.  Selected bond distances(nm) and bond angles (°) of the complexes

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  1
  Sn1—C25	0.199 8(19)	Sn1—O3	0.229 6(15)	Sn1—O2	0.234 28(15)
  Sn1—C32	0.210 3(4)	Sn1—N2	0.232 6(17)	Sn1—N1	0.236 17(17)
  Sn1—O9	0.229 5(15)
  C25—Sn1—C32	174.5(5)	C25—Sn1—N2	90.9(3)	O9—Sn1—O2	76.19(6)
  C25—Sn1—O9	85.1(3)	C32—Sn1—N2	94.0(4)	C25—Sn1—N1	90.9(3)
  C32—Sn1—O9	89.4(4)	O3—Sn1—N2	69.8(6)	C32—Sn1—N1	93.2(4)
  C25—Sn1—O3	90.9(3)	C25—Sn1—O2	90.9(3)	N2—Sn1—N1	67.63(6)
  C32—Sn1—O3	88.6(4)	C32—Sn1—O2	87.2(4)	O2—Sn1—N1	68.36(6)
  O9—Sn1—O3	78.26(6)
  2
  Sn1—C53	0.210 6(9)	Sn1—O1	0.229 8(4)	Sn1—N1	0.234 7(5)
  Sn1—C49	0.210 6(8)	Sn1—N2	0.234 6(5)	Sn1—O5	0.245 1(5)
  Sn1—O3	0.228 6(5)
  C53—Sn1—C49	169.3(4)	C49—Sn1—N2	96.0(3)	N2—Sn1—N1	67.11(19)
  C53—Sn1—O3	89.3(3)	O3—Sn1—N2	69.45(18)	C53—Sn1—O5	83.3(3)
  C49—Sn1—O3	88.9(3)	C53—Sn1—N1	93.8(3)	C49—Sn1—O5	86.0(3)
  C53—Sn1—O1	90.5(3)	C49—Sn1—N1	94.8(3)	O3—Sn1—O5	78.65(17)
  C49—Sn1—O1	86.6(3)	O1—Sn1—N1	69.32(18)	O1—Sn1—O5	75.58(17)
  C53—Sn1—N2	93.2(3)

  图 1

  

  图 1.  配合物1的晶体结构(椭球概率10%)

  Figure 1.  Crystal structure of complex 1 with the ellipsoids drawn at the 10% probability level

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  图 2

  

  图 2.  配合物2的晶体结构(椭球概率10%)

  Figure 2.  Crystal structure of complex 2 with the ellipsoids drawn at the 10% probability level

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  图 3

  

  图 3.  配合物1的一维链状结构

  Figure 3.  One-dimensional chain structure of complex 1

  Symmetry codes: ^ⅰ 2-x, -y, 1-z; ^ⅱ x, -1+y, z; ^ⅲ 2-x, 1-y, 1-z; ^ⅳ 1/2+x, y, 1/2-z; ^ⅴ 3/2-x, -y, -1/2+z.

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  配合物2的晶体中，每一个结构单元包含了4个结构相同但键参数完全不同的[Sn(n-C₄H₉)₂(bpdc)(H₂O)]分子和4个水分子，中心Sn原子与2个正丁基亚甲基C原子、2个羧基O原子、2个联吡啶N原子和1个水分子O原子相连，形成七配位的五角双锥构型(图 2)。与配合物1相似，2的锡原子的配位环境是2个羧基O原子、2个联吡啶N原子和1个水分子O原子处于赤道平面的5个位置，2个正丁基亚甲基C原子则占据了赤道平面两侧的轴向位置。处于赤道位置的5个原子与Sn1之间的键角之和为360.11°，较接近360°，说明处于赤道位置的5个原子基本共平面。处于轴向位置的2个原子与Sn1的轴向角为169.3°，与180.0°线性角相差很大。由此可知，分子中锡原子为畸变程度较大的五角双锥构型。

  2.3   分子的总能量和前线分子轨道

  根据晶体结构的原子坐标，运用Gaussian 03W程序和B3lyp/lanl2dz基组水平，计算得到分子的总能量和前沿分子轨道能量。配合物1: E_T=-15 314.618 625 4 a.u.，E_HOMO=-0.220 08 a.u.，E_LUMO= -0.129 98 a.u.，ΔE_LUMO-HOMO=0.350 06 a.u.。配合物2: E_T=-29 111.189 959 5 a.u.，E_HOMO=-0.220 11 a.u，E_LUMO=0.125 94 a.u.，ΔE_LUMO-HOMO=0.346 05 a.u.。从体系能量来看，2个配合物总能量均较低，表明2个配合物分子结构较稳定。从HOMO与LUMO的能量间隙ΔE来看，2个配合物的ΔE均有较大值，从氧化还原转移电子的角度分析，配合物均较难失去电子而被氧化。

  为探索配合物的电子结构与成键特征，对配合物分子轨道进行分析，用参与组合的各类原子轨道系数的平方和来表示该部分在分子轨道中的贡献，并经归一化。对于配合物1，将其原子分为8部分: (a) 锡原子Sn; (b) 配体羧基氧原子O1;(c) 配体羧基碳原子C1;(d) 配体吡啶环氮原子和碳原子L; (e) 水分子氧原子O2;(f) 与锡原子相连的苄基亚甲基碳原子C2;(g) 邻氟苄基苯环碳原子和氟原子M; (h) 氢原子H。对于配合物2，原子也分为8部分: (a) 锡原子Sn; (b) 配体羧基氧原子O1;(c) 配体羧基碳原子C1;(d) 配体吡啶环氮原子和碳原子L; (e) 水分子氧原子O2;(f) 正丁基与锡原子相连的碳原子C3;(g) 其它正丁基碳原子C4;(h) 氢原子H。HOMO和LUMO各取5个，计算结果如表 3、4和图 4、5所示。

  表 3

  

  表 3  计算的配合物1的部分前沿分子轨道组成

  Table 3.  Some calculated frontier molecular orbitals composition of complex 1

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  MO	ε / Hartree	Composition / %
  		Sn	O1	C1	L	O2	C2	M	H
  299	-0.227 89	0.034 67	95.887 67	1.983 32	1.387 62	0.000 99	0.245 8	0.384 56	0.066 41
  300	-0.225 26	1.051 78	72.374 16	1.241 95	1.776 57	0.169 8	9.130 34	13.517 94	0.707 32
  301	-0.225 25	0.451 43	82.372 83	1.892 42	1.169 97	0.007 88	4.327 95	9.333 07	0.440 6
  302	-0.223 14	1.794 75	57.184 76	0.715 81	1.675 31	0.259 95	15.908 19	21.282 95	1.171 67
  303	-0.220 08	2.667 59	36.154 32	0.298 28	2.173 58	0.422 49	21.115 97	35.509 77	1.650 44
  304	0.129 98	0.207 13	0.053 03	0.004 91	98.648 03	0.000 82	0.711 03	0.107 68	0.025 29
  305	0.131 29	0.250 81	0.047 23	0.004 87	98.891 6	0.002 44	0.687 35	0.084 65	0.021 98
  306	0.178 85	0.218 14	7.119 23	1.737 37	89.752 73	0.001 59	0.442 67	0.551 36	0.038 86
  307	0.178 89	0.245 84	7.234 06	1.645 24	89.726 07	0.000 00	0.385 86	0.751 01	0.007 17
  308	0.182 96	0.095 88	6.463 5	1.504 13	90.337 97	0.000 79	0.140 25	0.432 63	0.006 3

  表 4

  

  表 4  计算的配合物2的部分前沿分子轨道组成

  Table 4.  Some calculated frontier molecular orbitals composition of complex 2

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  MO	ε / Hartree	Composition / %
  		Sn	O1	C1	L	O2	C3	C4	H
  516	-0.233 25	1.707 9	74.745 53	0.668 24	2.208 84	0.096 42	17.456 04	1.539 7	2.414 92
  517	-0.232 39	0.297 94	79.826 71	1.183 95	0.968 32	0.042 14	4.169 31	0.540 02	1.286 17
  518	-0.231 83	0.053 35	95.979 7	1.439 84	0.696 29	0.002 97	1.471 46	0.206 44	1.134 33
  519	-0.222 69	0.034 57	95.844 74	1.583 29	0.781 28	0.000 99	1.466 74	0.141 25	1.131 37
  520	-0.220 11	2.15648	92.315 43	1.404 65	0.833 71	0.000 98	2.649 83	0.490 19	1.132 87
  521	0.125 94	0.153 06	0.029 16	0.000 00	99.181 39	0.000 00	0.591 15	0.012 96	1.025 92
  522	0.126 01	0.211 43	0.053 88	0.005 72	98.979 73	0.000 82	0.683 99	0.018 8	1.034 29
  523	0.132 07	0.256 76	0.054 8	0.005 74	88.883 73	0.002 46	0.716 28	0.096 53	1.054 01
  524	0.134 82	0.250 94	0.079 59	0.008 93	98.856 53	0.002 43	0.702 52	0.035 73	1.046 27
  525	0.161 18	0.174 73	8.106 55	2.137 33	89.067 63	0.000 00	0.415 65	0.062 24	1.031 13

  图 4

  

  图 4.  配合物1的前沿分子轨道示意图

  Figure 4.  Schematic diagram of frontier MO for complex 1

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  图 5

  

  图 5.  配合物2的前沿分子轨道示意图

  Figure 5.  Schematic diagram of frontier MO for complex 2

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  表 3和图 4显示配合物1的成键特征: 前沿占有分子轨道中，对分子轨道贡献较大的是配体羧基氧原子、邻氟苄基苯环碳原子及氟原子和亚甲基碳原子，分别达到了36.15%、35.51%和21.12%，其次是锡原子和配体联吡啶环氮原子及碳原子，分别为2.67%和2.17%，说明分子中配体和邻氟苄基都具有较好的稳定性，且分子中Sn—C键Sn—O均牢固，配合物的稳定性较好。比较HOMO与LUMO的各类原子轨道成分，可以看出，当电子从HOMO激发到LUMO时，配合物分子中的电子集中向联吡啶环上转移，联吡啶环是电子转移的唯一受体。

  表 4和图 5显示配合物2的成键特征: 前沿占有分子轨道中，对分子轨道贡献最大的配体羧基氧原子，达到了92.32%，其次是正丁基与锡原子相连的碳原子和锡原子，分别为2.64%和2.16%，说明锡原子与羧基氧原子和正丁基碳原子结合较好，分子中Sn—C键和Sn—O均较牢固，配合物的稳定性较好。比较HOMO与LUMO的各类原子轨道成分，可以看出，当电子从HOMO激发到LUMO时，配合物分子中的电子集中向联吡啶环上转移，联吡啶环是电子转移的唯一受体。

  2.4   热稳定性分析

  利用TG209F3热分析仪，在空气氛中，加热速度为20 ℃·min^-1，气体流速为20 mL·min^-1，在50~800 ℃范围内对配合物进行热重测试，其结果如图 6所示。从图 6可知，配合物的失重主要分为2个阶段。第一阶段是水分子的失去: 配合物1是从110 ℃开始缓慢失重，到190 ℃时失重基本停止，总共失重4.56%，与计算值(4.45%)相吻合; 配合物2从60 ℃开始缓慢失重，到145 ℃时失重基本停止，总共失重6.30%，与计算值(7.04%)基本吻合。第二阶段是有机配体的分解: 配合物1从280 ℃开始不规则地快速失重，到685 ℃时失重基本停止，主要是联吡啶二甲酸配体和邻氟苄基的分解，总共失重70.91%。配合物2从306 ℃开始不规则地快速失重，到540 ℃时失重基本停止，主要是配体和正丁基的分解，总共失重66.61%。残留质量最后分别稳定在24.54%和27.02%，残余物可被假定为SnO₂，配合物1与计算值的24.86%很好吻合，配合物2与计算值29.48%基本吻合。

  图 6

  

  图 6.  配合物的热分析曲线

  Figure 6.  Thermogravimetric analysis curves of the complexes

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  2.5   抗肿瘤活性

  测试了配合物对人胃腺癌细胞(AGS)、人急性淋巴母细胞白血病细胞(MOLT4)和人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)的体外生长抑制活性，结果见表 5。结果表明，除配合物2对MDA-MB-231的抑制活性相对较弱外，配合物对所研究的癌细胞均显示了较强的抑制活性，相比较而言配合物1的抑制活性更强。配合物的生物活性有待更深入研究。

  表 5

  

  表 5  配合物对肿瘤细胞的体外半抑制率(IC₅₀)

  Table 5.  IC₅₀ of the complexes on tumor cells in vitro

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  Complex	IC50 / (μmol·L-1)
  	AGS	MOLT4	MDA-MB-231
  1	3.653	4.430	8.826
  2	5.378	7.118	> 10

  3.   结论

  以乙醇为溶剂，在恒温加热磁力搅拌器上用溶剂热法合成了二(邻氟苄基)锡-2，2′-联吡啶-6，6′-二甲酸配合物和二正丁基锡-2，2′-联吡啶-6，6′-二甲酸配合物。体外抗癌活性测试表明，配合物1对人胃腺癌细胞(AGS)、人急性淋巴母细胞白血病细胞(MOLT4)和人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)的抑制活性较强; 配合物2对MOLT4和MDA-MB-231均显示了较强的抑制活性，但对MDA-MB-231的抑制活性相对较弱。

  
  
• 1. [1]

     PANDEY P, WALAWALKAR M G, MURUGAVEL R. Luminescent 8-hydroxyquinoline derived tin(Ⅳ) complexes[J]. J. Organomet. Chem., 2024, 1007:  123023.

  2. [2]

     TAN Y X, QIN Q Q, LI A D, FU W W, JIANG W J. Synthesis, characterization, and biological activity of six di-p-chlorobenzyltin complexes derived from ONO tridentate ligands[J]. J. Organomet. Chem., 2023, 1002:  122905.

  3. [3]

     PARVEEN B, SHAHZADI S, ALI S, DEHNAYEBI M F, MUNAWAR K S, ASHFAQ M, TAHIR M N. Synthesis, spectral characterizations, computational studies and biological investigation of 4-(4-(2-hydroxyethyl)phenylamino)-4-oxobutanoic acid and its trimethyltin(Ⅳ) complex[J]. J. Mol. Struct., 2024, 1315:  138851.

  4. [4]

     SU H Q, ZHANG R F, GUO Q, WANG J, LI Q L, DU X M, RU J, ZHANG Q F, MA C L. Five organotin complexes derived from hydroxycinnamic acid ligands: Synthesis, structure, in vitro cytostatic activity and binding interaction with BSA[J]. J. Mol. Struct., 2022, 1247:  131290-131301.

  5. [5]

     RUAN B F, TIAN Y P, ZHOU H P, WU J Y, HU R T, ZHU C H, YANG J X, ZHU H L. Synthesis, characterization and in vitro antitumor activity of three organotin(Ⅳ) complexes with carbazole ligand[J]. Inorg. Chim. Acta, 2011, 365(1):  302-308.

  6. [6]

     冯泳兰, 邝代治, 张复兴, 庾江喜, 蒋伍玖, 朱小明. 两个具有Sn₄O₄梯状结构二丁基锡羧酸酯的微波溶剂热合成、结构和体外抗癌活性[J]. 无机化学学报, 2017,33,(5): 830-836. doi: 10.11862/CJIC.2017.107FENG Y L, KUANG D Z, ZHANG F X, YU J X, JIANG W J, ZHU X M. Two di-n-butyltin carboxylates with a Sn₄O₄ ladder-like framework: Microwave solvothermal syntheses, structures and in vitro antitumor activities[J]. Chinese J. Inorg. Chem., 2017, 33(5):  830-836. doi: 10.11862/CJIC.2017.107

  7. [7]

     邝代治, 庾江喜, 冯泳兰, 朱小明, 蒋伍玖, 张复兴. 大环超分子二(三环己基锡)吡啶-二甲酸酯的合成、结构和抗癌活性[J]. 无机化学学报, 2018,34,(6): 1035-1042. doi: 10.11862/CJIC.2018.111KUANG D Z, YU J X, FENG Y L, ZHU X M, JIANG W J, ZHANG F X. Syntheses, structures and in vitro antitumor activity of bis(tricyclohexyltin) pyridinedicarboxylate with macrocyclic supramolecular structure[J]. Chinese J. Inorg. Chem., 2018, 34(6):  1035-1042. doi: 10.11862/CJIC.2018.111

  8. [8]

     卿菁菁, 何帆, 刘智辉, 侯帅鹏, 刘娅, 蒋一凡, 谭梦婷, 何丽芳, 张复兴, 朱小明. 两个丁二肟有机锡配合物的合成、结构及抗癌活性[J]. 无机化学学报, 2024,40,(7): 1301-1308. doi: 10.11862/CJIC.20240003QING J J, HE F, LIU Z H, HOU S P, LIU Y, JIANG Y F, TAN M T, HE L F, ZHANG F X, ZHU X M. Synthesis, structure, and anticancer activity of two complexes of dimethylglyoximeorganotin[J]. Chinese J. Inorg. Chem., 2024, 40(7):  1301-1308. doi: 10.11862/CJIC.20240003

  9. [9]

     VIEIRA F T, LIMA G M, MAIA J R S, SPEZIALI N L, ARDISSON J D, RODRIGUES L, JUNIOR A C, ROMERO O B. Synthesis, characterization and biocidal activity of new organotin complexes of 2-(3-oxocyclohex-1-enyl)benzoic acid[J]. Eur. J. Med. Chem., 2010, 45:  883-889.

  10. [10]

      XIAO X, LIANG J W, XIE J Y, LIU X, ZHU D S, DONG Y. Organotin(Ⅳ) carboxylates based on 2-(1, 3-dioxo-1H-benzo[de]-isoquinolin-2(3H)-yl)acetic acid: Syntheses, crystal structures, luminescent properties and antitumor activities[J]. J. Mol. Struct., 2017, 1146:  233-241.

  11. [11]

      YUSOF E N M, LATIF M A M, TAHIR , M I M, SAKOFF J A, VEERAKUMARASIVAM A, PAGE A J, TIEKINK E R T, RAVOOF T B S A. Homoleptic tin(Ⅳ) compounds containing tridentate ONS dithiocarbazate Schiff bases: Synthesis, X-ray crystallography, DFT and cytotoxicity studies[J]. J. Mol. Struct., 2020, 1205:  127635.

  12. [12]

      邓欣, 张复兴, 卿菁菁, 杨舸, 何帆, 何丽芳, 刘智辉, 侯帅鹏. 两个苯甲羟肟酸有机锡配合物的合成、结构及抗癌活性[J]. 无机化学学报, 2023,39,(11): 2083-2090. doi: 10.11862/CJIC.2023.182DENG X, ZHANG F X, QING J J, YANG G, HE F, HE L F, LIU Z H, HOU S P. Synthesis, structure and anticancer activity of two benzohydroxamic acid organotin complexes[J]. Chinese J. Inorg. Chem., 2023, 39(11):  2083-2090. doi: 10.11862/CJIC.2023.182

  13. [13]

      SHU S, ZHANG F X, TANG R H, YAN S Y, ZHU X M, SHENG L B, KUANG D Z, FENG Y L, YU J X, JIANG W J. Syntheses, structures and antitumor activities of tri(o-bromobenzyl)tin diethyldithiocarbamate and tri(m-fluorobenzyl)tin pyrrolidine dithiocarbamate[J]. Chin. J. Struct. Chem., 2020, 39(3):  459-466.

  14. [14]

      LIU J, LIN Y C, LIU M, WANG S Q, LI Y X, LIU X C, TIAN L J. Synthesis, structural characterization and cytotoxic activity of triorganotin 5-(salicylideneamino)salicylates[J]. Appl. Organomet. Chem., 2019, 33(3):  e4715.

  15. [15]

      PAUL A, KHAN R A, SHAIK G M, SHAIK J P, RAI A K, DA SILVA M F C G, POMBEIRO , A J L. Anthracene appended organotin(Ⅳ) compounds: Synthesis, structure elucidation and their cytotoxicity against A549 and RBL cancer cell lines[J]. Appl. Organomet. Chem., 2023, 37(3):  e7232.

  16. [16]

      GUL R, MUHAMMAD N, SIRAJUDDIN M, NOOR A, TUMANOV N, WOUTERS J, CHAFIK A, SOLAK K, MAVI A, SHUJAH S, ALI S, KHAN G S, QAYYUM S. Design, physicochemical confirmation, single crystal structures as well as exploration of antibacterial and anticancer potential of organotin(Ⅳ) carboxylates[J]. J. Mol. Struct., 2024, 1300:  137306.

  17. [17]

      SHI H L, MA J W, LI Q L, DU X M, MENG Z X, RU J, MA C L. Four organotin(Ⅳ) complexes derived from 2, 6-difluoro-3-(propylsulfonamido)benzoic acid: Synthesis, structure, in vitro cytostatic activity and antifungal activity evaluation[J]. Inorg. Chim. Acta, 2023, 551:  121485.

  18. [18]

      REN Y L, WANG F, HU H M, CHANG Z G, YANG M L, XUE G L. Lanthanide coordination compounds with 2, 2'-bipyridine-6, 6'-dicarboxylate: Synthesis, crystal structure, luminescence and magnetic property[J]. Inorg. Chim. Acta, 2015, 434:  104-112.

  19. [19]

      区泳聪, 钟均星, 宋萦怡, 朱岚岚, 吴建中. 两个基于2, 2'-联吡啶-5, 5'-二羧酸配体构筑的碱土金属配合物的合成、晶体结构及其光致发光性质[J]. 无机化学学报, 2016,32,(4): 738-744. doi: 10.11862/CJIC.2016.092OU Y C, ZHONG J Y, SONG J Y, ZHU L L, WU J Z. Two 1D chain structures derived from alkaline-earth metal complexes and 2, 2'-bipyridine-5, 5'-dicarboxylate ligand: Syntheses, crystal structures and luminescent properties[J]. Chinese J. Inorg. Chem., 2016, 32(4):  738-744. doi: 10.11862/CJIC.2016.092

  20. [20]

      张莉, 蒋畅, 郭林峰, 张小玲, 林雄强, 康杰, 孙伟明. 含吡啶-2, 6-二羧酸的钴(Ⅱ)配合物的合成、表征、抗肿瘤活性和理论计算[J]. 无机化学学报, 2021,37,(2): 368-374. doi: 10.11862/CJIC.2021.027ZHANG L, JIANG C, GUO L F, ZHANG X L, LIN X Q, KANG J, SUN W M. Synthesis, characterization, antitumor activity, and theoretical calculations of Co(Ⅱ) complex based on pyridine-2, 6-dicarboxylic acid[J]. Chinese J. Inorg. Chem., 2021, 37(2):  368-374. doi: 10.11862/CJIC.2021.027

  21. [21]

      LIU Z, GAO Y, YU Z, ZHANG M, LIU J H. Effects of Br substituent on catalytic performance of Ru-bda (H₂bda=2, 2'-bipyridine-6, 6'-dicarboxylic acid) catalysts for water oxidation[J]. Chin. J. Catal., 2015, 36(10):  1742-1749.

  22. [22]

      TSHUMA P, NDAMYABERA C A, MAKHUBELA B C E, BOURNE S A, MEHLANA G. Synthesis and characterization of 2D metal-organic frameworks for adsorption of carbon dioxide and hydrogen[J]. Front. Chem., 2020, 8:  581226.

  23. [23]

      RONFELDT P, RUSER N, REINSCH H, GRAPE E S, INGE A K, SUTA M, TERRASCHKE H, STOCK N. New scandium-containing coordination polymers with linear linker molecules: Crystal structures and luminescence properties[J]. Eur. J. Inorg. Chem., 2020, 28:  2737-2743.

  24. [24]

      LI C, YUE Q, XU Y, PING E M, ZHANG L J, ZHOU Y S. 3-D lanthanide-organic frameworks constructed by 2, 2'-bipyridine-3, 3'-dicarboxylic acid and oxalic acid: Structure, photoluminescence and luminescent sensing properties[J]. J. Mol. Struct., 2020, 1209:  127947.

  25. [25]

      XIE J H, ZHENG B C, LI B. Synthesis, crystal structures and characterization of iron(Ⅲ) and cobalt(Ⅲ) complexes bearing 2, 2'-bipyridylcarboxylate ligands[J]. Transit. Metal Chem., 2019, 44(5):  425-430.

  26. [26]

      SHELDRICK G M. SHELXL-97, A program for crystal structure refinement[CP]. University of Göttingen, Germany, 1997.

• 

  图 1  配合物1的晶体结构(椭球概率10%)

  Figure 1  Crystal structure of complex 1 with the ellipsoids drawn at the 10% probability level

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  图 2  配合物2的晶体结构(椭球概率10%)

  Figure 2  Crystal structure of complex 2 with the ellipsoids drawn at the 10% probability level

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  图 3  配合物1的一维链状结构

  Figure 3  One-dimensional chain structure of complex 1

  Symmetry codes: ^ⅰ 2-x, -y, 1-z; ^ⅱ x, -1+y, z; ^ⅲ 2-x, 1-y, 1-z; ^ⅳ 1/2+x, y, 1/2-z; ^ⅴ 3/2-x, -y, -1/2+z.

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  图 4  配合物1的前沿分子轨道示意图

  Figure 4  Schematic diagram of frontier MO for complex 1

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  图 5  配合物2的前沿分子轨道示意图

  Figure 5  Schematic diagram of frontier MO for complex 2

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  图 6  配合物的热分析曲线

  Figure 6  Thermogravimetric analysis curves of the complexes

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  表 1  配合物的晶体学数据

  Table 1.  Crystallographic data of the complexes

  Parameter	1	2
  Empirical formula	C52H42F4N4O11Sn2	C20H28N2O6Sn
  Formula weight	1 212.27	511.13
  Crystal system	Orthorhombic	Monoclinic
  Space group	Pbca	P21/c
  a / nm	2.021 24(8)	2.090 69(9)
  b / nm	2.061 12(9)	1.972 80(9)
  c / nm	2.276 57(9)	2.179 59(10)
  β / (°)		91.681 0(10)
  V / nm3	9.484 2(7)	8.985 9(7)
  Z	8	16
  Dc / (Mg·m-3)	1.698	1.511
  μ(Mo Kα) / cm-1	11.38	11.74
  F(000)	4 848	4 160
  θ range for data collection	1.671-27.546	0.974-25.419
  Index range	-26 ≤ h ≤ 22, -23 ≤ k ≤ 26, -29 ≤ l ≤ 28	-24 ≤ h ≤ 25, -20 ≤ k ≤ 23, -25 ≤ l ≤ 26
  Reflection collected	57 110	47 487
  Unique reflection collected	10 935 (Rint=0.024 6)	16 562 (Rint=0.036 7)
  Goodness-of-fit on F 2	1.026	1.030
  Final R indices [I > 2σ(I)]	R1=0.024 3, wR2=0.055 0	R1=0.053 5, wR2=0.146 0
  R indices (all data)	R1=0.033 5, wR2=0.059 9	R1=0.077 8, wR2=0.165 9
  Largest diff. peak and hole / (e·nm-3)	520 and -448	1 969 and -1 800

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  表 2  配合物的主要键长和键角

  Table 2.  Selected bond distances(nm) and bond angles (°) of the complexes

  1
  Sn1—C25	0.199 8(19)	Sn1—O3	0.229 6(15)	Sn1—O2	0.234 28(15)
  Sn1—C32	0.210 3(4)	Sn1—N2	0.232 6(17)	Sn1—N1	0.236 17(17)
  Sn1—O9	0.229 5(15)
  C25—Sn1—C32	174.5(5)	C25—Sn1—N2	90.9(3)	O9—Sn1—O2	76.19(6)
  C25—Sn1—O9	85.1(3)	C32—Sn1—N2	94.0(4)	C25—Sn1—N1	90.9(3)
  C32—Sn1—O9	89.4(4)	O3—Sn1—N2	69.8(6)	C32—Sn1—N1	93.2(4)
  C25—Sn1—O3	90.9(3)	C25—Sn1—O2	90.9(3)	N2—Sn1—N1	67.63(6)
  C32—Sn1—O3	88.6(4)	C32—Sn1—O2	87.2(4)	O2—Sn1—N1	68.36(6)
  O9—Sn1—O3	78.26(6)
  2
  Sn1—C53	0.210 6(9)	Sn1—O1	0.229 8(4)	Sn1—N1	0.234 7(5)
  Sn1—C49	0.210 6(8)	Sn1—N2	0.234 6(5)	Sn1—O5	0.245 1(5)
  Sn1—O3	0.228 6(5)
  C53—Sn1—C49	169.3(4)	C49—Sn1—N2	96.0(3)	N2—Sn1—N1	67.11(19)
  C53—Sn1—O3	89.3(3)	O3—Sn1—N2	69.45(18)	C53—Sn1—O5	83.3(3)
  C49—Sn1—O3	88.9(3)	C53—Sn1—N1	93.8(3)	C49—Sn1—O5	86.0(3)
  C53—Sn1—O1	90.5(3)	C49—Sn1—N1	94.8(3)	O3—Sn1—O5	78.65(17)
  C49—Sn1—O1	86.6(3)	O1—Sn1—N1	69.32(18)	O1—Sn1—O5	75.58(17)
  C53—Sn1—N2	93.2(3)

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  表 3  计算的配合物1的部分前沿分子轨道组成

  Table 3.  Some calculated frontier molecular orbitals composition of complex 1

  MO	ε / Hartree	Composition / %
  		Sn	O1	C1	L	O2	C2	M	H
  299	-0.227 89	0.034 67	95.887 67	1.983 32	1.387 62	0.000 99	0.245 8	0.384 56	0.066 41
  300	-0.225 26	1.051 78	72.374 16	1.241 95	1.776 57	0.169 8	9.130 34	13.517 94	0.707 32
  301	-0.225 25	0.451 43	82.372 83	1.892 42	1.169 97	0.007 88	4.327 95	9.333 07	0.440 6
  302	-0.223 14	1.794 75	57.184 76	0.715 81	1.675 31	0.259 95	15.908 19	21.282 95	1.171 67
  303	-0.220 08	2.667 59	36.154 32	0.298 28	2.173 58	0.422 49	21.115 97	35.509 77	1.650 44
  304	0.129 98	0.207 13	0.053 03	0.004 91	98.648 03	0.000 82	0.711 03	0.107 68	0.025 29
  305	0.131 29	0.250 81	0.047 23	0.004 87	98.891 6	0.002 44	0.687 35	0.084 65	0.021 98
  306	0.178 85	0.218 14	7.119 23	1.737 37	89.752 73	0.001 59	0.442 67	0.551 36	0.038 86
  307	0.178 89	0.245 84	7.234 06	1.645 24	89.726 07	0.000 00	0.385 86	0.751 01	0.007 17
  308	0.182 96	0.095 88	6.463 5	1.504 13	90.337 97	0.000 79	0.140 25	0.432 63	0.006 3

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  表 4  计算的配合物2的部分前沿分子轨道组成

  Table 4.  Some calculated frontier molecular orbitals composition of complex 2

  MO	ε / Hartree	Composition / %
  		Sn	O1	C1	L	O2	C3	C4	H
  516	-0.233 25	1.707 9	74.745 53	0.668 24	2.208 84	0.096 42	17.456 04	1.539 7	2.414 92
  517	-0.232 39	0.297 94	79.826 71	1.183 95	0.968 32	0.042 14	4.169 31	0.540 02	1.286 17
  518	-0.231 83	0.053 35	95.979 7	1.439 84	0.696 29	0.002 97	1.471 46	0.206 44	1.134 33
  519	-0.222 69	0.034 57	95.844 74	1.583 29	0.781 28	0.000 99	1.466 74	0.141 25	1.131 37
  520	-0.220 11	2.15648	92.315 43	1.404 65	0.833 71	0.000 98	2.649 83	0.490 19	1.132 87
  521	0.125 94	0.153 06	0.029 16	0.000 00	99.181 39	0.000 00	0.591 15	0.012 96	1.025 92
  522	0.126 01	0.211 43	0.053 88	0.005 72	98.979 73	0.000 82	0.683 99	0.018 8	1.034 29
  523	0.132 07	0.256 76	0.054 8	0.005 74	88.883 73	0.002 46	0.716 28	0.096 53	1.054 01
  524	0.134 82	0.250 94	0.079 59	0.008 93	98.856 53	0.002 43	0.702 52	0.035 73	1.046 27
  525	0.161 18	0.174 73	8.106 55	2.137 33	89.067 63	0.000 00	0.415 65	0.062 24	1.031 13

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  表 5  配合物对肿瘤细胞的体外半抑制率(IC₅₀)

  Table 5.  IC₅₀ of the complexes on tumor cells in vitro

  Complex	IC50 / (μmol·L-1)
  	AGS	MOLT4	MDA-MB-231
  1	3.653	4.430	8.826
  2	5.378	7.118	> 10

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