【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机化合物，具体涉及一种双核大环甲硝唑金属配合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、双核大环结构因其独特的化学构型和功能特性，在抗菌领域展现出显著优势。首先，双金属中心的协同效应可增强其与生物靶点的结合能力，例如铜等过渡金属的双核金属配合物可通过反铁磁耦合效应或氧化还原活性破坏细菌膜结构或干扰核酸代谢。其次，大环骨架的几何构型具有稳定性高的特点，为整体配合物提供了较好的分子设计性，允许功能基团（例如硫桥、砜基）的定向修饰，例如硫桥schiff碱大环经氧化形成的砜基衍生物，抗菌活性相较未修饰结构提升显著。此外，部分双核大环金属配合物对革兰氏阳性菌和阴性菌标准菌株表现出广谱抑制性，例如部分双核大环锌配合物在纸片扩散法中对大肠杆菌的抑制区达17mm，这些特性使该类双核大环锌配合物在抗生物膜及细菌感染治疗中具有潜力，这些研究案例表明，在抗菌类药物领域，研究人员未来可进一步探索双核大环结构中金属种类及功能基团协同作用机制，以开发高效低毒的抗菌类药物。aziza,s.; hadariah,b.; bibi,s.;, anila,a.; sajjad,b.; yatimah,a.m.j.m.2023,19(3),333-347;刘焕,刘郁,张雪梅,潘志权,高娟. 不对称大环双核铜配合物的合成,性质及抗菌活性[j].化学研究与应用,2019,31:314；王以寿. 氮杂环金属卡宾大环和分子笼的制备及后修饰反应研究[d].西北大学,2021，上述三篇文献公开了双核大环结构在抗菌和医药领域的应用研究情况。
2、1,3,4-
3、金属离子在生物体内保持着复杂而精细的动态平衡，参与调节各种生理过程。银离子因其独特的杀菌机制和广泛的应用领域，已成为常用的杀菌剂。现有研究将甲硝唑衍生物与金属离子配位形成二元复合物，利用金属离子的协同作用增强其抗菌活性。例如rolf, b.; arne, b.;bianka, k.; mark, b.; till, s.; ingo, o. j. biol. inorg.chem. 2024, 29, 511-518，该文献公开了甲硝唑金属配合物在医药领域的应用研究情况。
4、然而现有的双核大环金属配合物在抗菌方面仍然存在诸多缺点，细菌常通过外排泵将药物排出或通过酶降解药物分子，双核大环配合物若缺乏对抗此类机制的设计，细菌形成的生物膜可阻碍配合物的渗透，而现有研究较少涉及如何通过结构修饰提升穿透性；另外缺乏多靶点作用设计，现有研究多聚焦于单一作用机制（如膜破坏或dna结合），而细菌可通过多途径逃逸。双核配合物若未整合多靶点协同作用，易被细菌适应。
5、基于以上的诸多缺点，针对日益严重的抗生素耐药问题，需要开发更多基于金属配合物的新型抗菌药物，以应对细菌感染的挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种双核大环甲硝唑金属配合物，以进一步提升目前甲硝唑金属配合物的抗菌效果；本专利技术同时提供制备方法和应用，该制备方法条件易得、便于提纯，制得的双核大环甲硝唑金属配合物在空气中稳定性好。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：
3、本专利技术所述的双核大环甲硝唑金属配合物，结构式如下：
4、。
5、其中：x1=sbf6-时，x2=ch2cl2；或者x1=no3-时，x2=0；或者x1=oso2cf3-时，x2=0。
6、本专利技术所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，包括以下步骤：
7、（1）将2-吡啶甲酰肼、氢氧化钾溶于有机溶剂，滴加液态二硫化碳进行回流反应，反应结束后，除去有机溶剂，加水过滤，得到滤液，将滤液酸化，得到5-(吡啶-2-基)-1,3,4-噁二唑-2-硫醇；
8、（2）将甲硝唑、三乙胺、对甲基苯磺酰氯溶于有机溶剂，混匀后进行回流反应，反应结束后，经过滤、洗涤得到4-(3-(2-甲基-5-硝基-1h-咪唑-1-基)丙基)苯磺酸酯；
9、（3）将4-(3-(2-甲基-5-硝基-1h-咪唑-1-基)丙基)苯磺酸酯和碘化钾分别溶于有机溶剂中，溶解均匀后，进行回流反应，经过滤、浓缩得到1-(2-碘乙基)-2-甲基-5-硝基-1h-咪唑；
10、（4）将5-(吡啶-2-基)-1,3,4-噁二唑-2-硫醇与氢氧化钾、有机溶剂、1-(2-碘乙基)-2-甲基-5-硝基-1h-咪唑混匀，进行回流反应，经过滤，得到2-((2-(2-甲基-5-硝基-1h-咪唑-1-基)乙基)硫基)-5-(吡啶-2-基)-1,3,4-噁二唑；
11、（5）将2-((2-(2-甲基-5-硝基-1h-咪唑-1-基)乙基)硫基)-5-(吡啶-2-基)-1,3,4-噁二唑溶于a溶剂中，将银盐溶于b溶剂中，将上述两种溶液混合后避光静置，得到双核大环甲硝唑金属配合物；其中银盐为硝酸银、六氟锑酸银或三氟甲烷磺酸银中的一种。
12、其中：
13、所述的步骤（1）中，有机溶剂为甲醇，2-吡啶甲酰肼、氢氧化钾、二硫化碳、有机溶剂的用量比为1:1.5:10:7，其中2-吡啶甲酰肼、氢氧化钾、二硫化碳以mmol数计，有机溶剂以ml计。
14、所述的步骤（1）中回流反应时间为5~7h；液态二硫化碳的加入时间为15~20min；滤液酸化的ph为3~5。
15、所述的步骤（2）中，有机溶剂为二氯甲烷，甲硝唑、三乙胺、对甲基苯磺酰氯和有机溶剂的用量比为1:1.2:1.2:（1~1.3），其中，甲硝唑、三乙胺、对甲基苯磺酰氯以mmol计，有机溶剂以ml计。
16、所述的步骤（3）中，有机溶剂为丙酮，4-(3-(2-甲基-5-硝基-1h-咪唑-1-基)丙基)苯磺酸酯、碘化钾和有机溶剂的用量比为1:1.5:（2.5~3），其中4-(3-(2-甲基-5-硝基-1h-咪唑-1-基)丙基)苯磺酸酯、碘化钾以mmol计，有机溶剂以ml计。
17、所述的步骤（4）中，有机溶剂为甲醇，5-(吡啶-2-基)-1,3,4-噁二唑-2-硫醇、氢氧化钾、1-(2-碘乙基)-2-甲基-5-硝基-1h-咪唑、有机溶剂用量比为1:1:2:（4~5），其中5-(吡啶-2-基)-1,3,4-噁二唑-2-硫醇、氢氧化钾、1-(2-碘乙基)-2-甲基-5-硝基-1h-咪唑以mmol计，有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双核大环甲硝唑金属配合物，其特征在于，结构式如下：
2.一种权利要求1所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，有机溶剂为甲醇，2-吡啶甲酰肼、氢氧化钾、二硫化碳、有机溶剂的用量比为1:1.5:10:7，其中2-吡啶甲酰肼、氢氧化钾、二硫化碳以mmol数计，有机溶剂以mL计。
4.根据权利要求2所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中回流反应时间为5~7h；液态二硫化碳的加入时间为15~20min；滤液酸化的pH为3~5。
5.根据权利要求2所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，有机溶剂为二氯甲烷，甲硝唑、三乙胺、对甲基苯磺酰氯和有机溶剂的用量比为1:1.2:1.2:（1~1.3），其中，甲硝唑、三乙胺、对甲基苯磺酰氯以mmol计，有机溶剂以mL计。
6.根据权利要求2所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，有机溶剂为
7.根据权利要求2所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，有机溶剂为甲醇，5-(吡啶-2-基)-1,3,4-噁二唑-2-硫醇、氢氧化钾、1-(2-碘乙基)-2-甲基-5-硝基-1H-咪唑、有机溶剂用量比为1:1:2:（4~5），其中5-(吡啶-2-基)-1,3,4-噁二唑-2-硫醇、氢氧化钾、1-(2-碘乙基)-2-甲基-5-硝基-1H-咪唑以mmol计，有机溶剂以mL计。
8.根据权利要求2所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，A溶剂为二氯甲烷，B溶剂为甲醇；2-((2-(2-甲基-5-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基)硫基)-5-(吡啶-2-基)-1,3,4-噁二唑、银盐、A溶剂、B溶剂的用量比为1:（1~2）:100:100，其中，2-((2-(2-甲基-5-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基)硫基)-5-(吡啶-2-基)-1,3,4-噁二唑、银盐以mmol计，A溶剂、B溶剂以mL计；静置时间为5~7天。
9.根据权利要求2所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，回流反应时间为20~26h，回流反应温度为39~40℃；步骤（3）中，回流反应时间为20~25h，回流反应温度为52~56℃；步骤（4）中，回流反应时间为20~24h，回流反应温度为76~84℃。
10.一种权利要求1所述的双核大环甲硝唑金属配合物的应用，其特征在于，用于抗菌药物的制备。
...【技术特征摘要】
1.一种双核大环甲硝唑金属配合物，其特征在于，结构式如下：
2.一种权利要求1所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，有机溶剂为甲醇，2-吡啶甲酰肼、氢氧化钾、二硫化碳、有机溶剂的用量比为1:1.5:10:7，其中2-吡啶甲酰肼、氢氧化钾、二硫化碳以mmol数计，有机溶剂以ml计。
4.根据权利要求2所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中回流反应时间为5~7h；液态二硫化碳的加入时间为15~20min；滤液酸化的ph为3~5。
5.根据权利要求2所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，有机溶剂为二氯甲烷，甲硝唑、三乙胺、对甲基苯磺酰氯和有机溶剂的用量比为1:1.2:1.2:（1~1.3），其中，甲硝唑、三乙胺、对甲基苯磺酰氯以mmol计，有机溶剂以ml计。
6.根据权利要求2所述的双核大环甲硝唑金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，有机溶剂为丙酮，4-(3-(2-甲基-5-硝基-1h-咪唑-1-基)丙基)苯磺酸酯、碘化钾和有机溶剂的用量比为1:1.5:（2.5~3），其中4-(3-(2-甲基-5-硝基-1h-咪唑-1-基)丙基)苯磺酸酯、碘化钾以mmol计，有机溶剂以ml计。
7.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晶晶，庞秋香，秦洁，高丽丽，周致雅，袁俊如，张启阳，刘凤顺，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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