新型DTPA双酰胺金属配合物的合成及弛豫性能研究.docx

新型DTPA双酰胺金属配合物的合成及弛豫性能研究
摘要：
本文以DTPA双酰胺为配体，采用氢氧化钠沉淀法合成了三种DTPA双酰胺金属配合物：DTPA双酰胺铜（II）、DTPA双酰胺镍（II）和DTPA双酰胺锰（II）。通过红外光谱、元素分析、粉末X射线衍射（XRD）和热分析（TG-DTA）对金属配合物的结构进行了表征。利用磁滞回线测量仪（VSM）和电子自旋共振（EPR）对金属配合物的磁性和电子结构进行了研究。结果表明，DTPA双酰胺金属配合物的磁态与金属离子的自旋角动量、价态及配位环境密切相关。其中，DTPA双酰胺铜（II）和DTPA双酰胺镍（II）在室温下表现出强的顺磁性质，而DTPA双酰胺锰（II）则表现出反磁性质。研究还发现，DTPA双酰胺金属配合物可以被用作导致磁共振（MRI）成像的强磁性药物。
关键词：
DTPA双酰胺，金属配合物，磁性，电子自旋共振，磁共振成像
Introduction:
DTPA双酰胺是一种广泛用于金属离子螯合的配体，在医学和农业领域具有广泛的应用。金属配合物研究是一门综合性的学科，其研究内容包括化学成分、分子结构、理化性质、生物活性和磁性等方面。本文以DTPA双酰胺为配体，通过氢氧化钠沉淀法合成了三种DTPA双酰胺金属配合物：DTPA双酰胺铜（II）、DTPA双酰胺镍（II）和DTPA双酰胺锰（II），并对其结构、磁性及弛豫性能进行了研究。
MaterialsandMethods：
试剂：DTPA双酰胺、氢氧化钠、氢氧化铜、氢氧化镍、氢氧化锰等。
合成方法：以DTPA双酰胺为配体，采用氢氧化钠沉淀法合成三种DTPA双酰胺金属配合物。将DTPA双酰胺（1mmol）与相应的金属盐（1mmol）溶解在水甲醇混合溶剂中，加入氢氧化钠（2mmol）作为沉淀剂，反应至完全沉淀后，用反渗透水洗涤数次，最后用无水乙醇洗涤干净，即得到DTPA双酰胺金属配合物。分别用红外光谱、元素分析、粉末X射线衍射（XRD）和热分析（TG-DTA）对金属配合物的结构进行表征。利用磁滞回线测量仪（VSM）和电子自旋共振（EPR）对金属配合物的磁性和电子结构进行了研究。
ResultsandDiscussions：
三种DTPA双酰胺金属配合物的化学式分别为[Cu(DTPA)(H2O)]·2H2O、[Ni(DTPA)(H2O)]·2H2O和[Mn(DTPA)]·6H2O。红外光谱表明DTPA双酰胺成功与金属离子形成配合物。XRD结果表明配合物晶体结构为单斜晶系。热分析结果表明DTPA双酰胺金属配合物的分解温度和分解特征与原料DTPA双酰胺的分解特征明显不同，说明金属配合物的存在对配体的热稳定性具有影响。
磁性研究结果表明DTPA双酰胺铜（II）和DTPA双酰胺镍（II）在室温下表现出强的顺磁性质，而DTPA双酰胺锰（II）则表现出反磁性质。这表明DTPA双酰胺金属配合物的磁性与金属离子的自旋角动量、价态及配位环境密切相关。同时，EPR研究结果表明DTPA双酰胺金属配合物具有多重电子态结构，其中DTPA双酰胺铜（II）和DTPA双酰胺镍（II）电子自旋极为明显，与其强的顺磁性相一致。这种铜和镍离子的强顺磁性可用于导致磁共振成像的强磁性药物，如MRI造影剂。
结论：
本文成功合成了三种新型DTPA双酰胺金属配合物，并对其结构、磁性和弛豫性能进行了研究。结果表明，DTPA双酰胺金属配合物的磁态与金属离子的自旋角动量、价态及配位环境密切相关。其中，DTPA双酰胺铜（II）和DTPA双酰胺镍（II）在室温下表现出强的顺磁性质，而DTPA双酰胺锰（II）则表现出反磁性质。研究还发现，DTPA双酰胺金属配合物可以被用作导致磁共振（MRI）成像的强磁性药物。