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化学通报 1999 年 第 2 期 http: / / w w w . chemistr ymag . o rg
t ure. J. Chem. S oc. ( D) , 1988: 1259～1266 [ 2] D anish M , Helmu t G A l t et al. O rgan otin eas ters of 3-( 2-f uranyl ) -2-pr op enoic acid; t heir ch aract erizat ion and biological ac-
锡酯 5 中, R 为 Bu 时, Sn 为五配位; 而 R 为 A r 时, Sn 为四配位[ 3] 。
CH CH CO 2SnR3
Z
R CH3, C2H5, n Bu, Cy , Ph
Z S, 0 4
R 3SnO 2C CH CH C6H4 p R 1
R Bu, P h, P ClC6H4, P M eC6H4 R 1 OM e, M e, H, C1, NO 2
有机锡( Ⅳ) 羧酸酯类化合物可广泛地用作杀虫剂、杀菌剂、防污涂料和均相催化剂等。自从 1972 年 Br ow n 首次发现 Ph3SnO 2CCH3 具有抑制小鼠肿瘤的生长作用以来, 对有机锡( Ⅳ) 羧酸酯 的合成、分子结构及生物活性研究越来越多, 并取得了很多有意义的结果[ 1] 。生物活性有机锡研究 多集中在三烃基锡( Ⅳ) 和二烃基锡( Ⅳ) 羧酯酯类化合物。到目前为止, 美国抗癌测试中心( NCI) 已 筛选了 2000 多种有机锡化合物, 其中大部分为有机锡( Ⅳ) 羧酸酯类。本文主要介绍近年来这两类 有机锡( Ⅳ) 羧酸酯合成、分子结构及其生物活性的研究情况。
和 p-N H2C6H 4CO 2SnR 3( R = CH3, n-Bu, P h) , 前者氨基氮原子向锡原子提供电子形成分子内的配
位键, 锡原子为五配位构型, 而在后者中则没有观察到Sn—N 配位键, 其锡原子为四配位构型。波 谱研究表明, 含有杂环结构的分子 4 中, 既有分子内也有分子间配位的五配位构型[ 2] ; 而在肉桂酸
H H H H H H H H
2 OH
Y
H H H H
2 OH 2 OH 2 OH 2 OH 3 C H( CH3) 2
Z
2 OCH3 4F 5F 2 OCOCH3 5 Cl 5 NH2 5 OCH3 5 SO3H 5 CH( CH3) 2
ID 50( ng/ mL) M CF-7 16 15 18 13 11 14 6 100 8 850 187 63
害动物体的免疫系统, 而 P388 或 L 1210 ( 白血病) 是一种损伤免疫系统的肿瘤, 因此小分子量有机锡化 合物不宜于作抗癌剂。Sherman 建议用低毒或无毒具有抗癌活性的长链烷基, 环烷基, 芳基有机锡 代替小分子量烃基锡, 其抗癌活性可能更好[ 20] 。
综上所述, 有机锡羧酸酯的结构及其生物活性研究已在金属有机化学中占据重要一席, 它在杀
t ivit y. J. O rganomet . Ch em. , 1995, 486( 1～2) : 51～56 [ 3] Foong S L, W eng N S et al . S pect roscopic and st ructu ral s t udies on t riorganotin derivat ives of cin nam ic acids: cr yst al s tru c-
同锡原子配位形成五配位的有机锡化合物。配位键的形成可以是分子内的( 2) 、也可以是分子间的
( 3) , 因此这类锡羧酸酯的结构有以下三种形式:
R
O
RO
R
R1
R Sn O C R1 R
R Sn
C R1
O R
` Sn O C O c RR
1Байду номын сангаас
2
3
K hoo L E 及其合作者用氧化双三苯锡和氨基苯甲酸反应制得了化合物 o -N H2C6H4 CO2 SnR 3
O
CO2SnR3
O Me Me
6
R Bu, P h
O
CO 2SnP h3
R H, NO2
O
R
7
化合物
a b c d e f g h i Cis platin Et oposide D ox orubicin
表 1 三烃基锡羧酸酯 Ph3SnO2CC6H2XYZ 的抗 MCF-7 和 WiDr 活性
X
[ A r CO2] 2SnR 2 { [ ( A r CO 2) SnR 2] 2O } 2
Ar F C6H4, F 2C6H3, ( M eO ) 3C6H2, F C6H4CH CH
8
9
R n-C4H9, C2H5
有机锡羧酸酯化合物的生化特性表明, 它们是一类独特非铂系金属抗癌剂, 对多种肿瘤的生长
有明显抑制作用。大量实验数据表明, 有机锡与铂类化合物抗癌机制是不完全相同的。Crow e 认为 有机锡化合物抗癌作用机制在于它们能形成活性配离子[ R2Sn] 2+ , 直接与 DN A 碱基结合; 且活性 与 Sn O , Sn N , Sn S 键长成正比[ 18] 。彭俊等证实有机锡化合物能明显地抑制大鼠脑组 织中蛋白激酶 C 的活性和肿瘤增殖, 且两者之间存在着相关性[ 19] 。由于低分子量有机锡能严重损
G ielen M 等制备了取代苯甲酸三苯基锡酯 Ph3SnO2CC6H2X Y Z, 并对其抗癌活性进行了研究, 结果发现它们的抗 M CF -7( 乳腺癌) 和抗 WiDr ( 结肠癌) 活性均高于抗癌药物 Cisplat in, Eto poside, 和 Dox orubicin[ 10] 。作者合成的锡酯 6, 经美国抗癌中心测试, 也具有很好的抗癌活性, 在对 M CF -7 等 7 种癌细胞试验中, 其活性均好于临床应用的 Met hot reat e 和 D oxo rubicin[ 11] 。最近, 我们合成了 锡酯 7 以及含 CO 2SnPh3 结构的希夫碱和酰胺酸, 研究了它们的结构和热分解行为, 并正在筛选抗 癌剂及其它高效活性物质[ 12] 。一些三烃基锡羧酸酯的抗癌活性列于表 1 中, 并和 Cisplatin 等予以 对照。
菌、杀虫、防污及催化研究方面已有广泛的应用, 对有机锡化合物生物活性特别是抗癌机制及其构 效关系的研究是有机锡化学的重要研究内容之一, 有机锡作为临床高效抗癌剂是大有希望的。
参考文献
[ 1] K ieran C M , S t ephen J B et al . O rganot in Biocides Part 11: T riph enylt in Ben zoat es: Elect ronic versus s teric cont rol of s tru c-
WiD r
15 14 17 9 18 17 15 131 13 624 624 31
http: / / china. chemistry mag . or g 化学通报 1999 年 第 2 期
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2 二烃基锡羧酸酯
通 常 用 R 1R 2SnO 与 RCO 2H 以 1 ∶ 2 和 1 ∶ 1 摩 尔 比 分 别 进 行 反 应, 合 成 结 构 为 ( R CO 2 ) 2SnR1 R2 和{ [ ( R CO 2 ) SnR 1R 2] 2 O } 2 两种羧酸锡酯, 波谱及 X —射线单晶衍射研究表明, 1∶ 2 缩合物中锡原子是六配位扭曲八面体构型, 1∶1 缩合物实际上是[ ( R CO2) SnR1R2] 2O 的二聚体, 结构中存在一个锡氧四元环, 分子中的酯基为二齿配体, 锡原子都是六配位扭曲八面体构型[ 13] 。分 子结构如下所示:
O
R1
O
R C O Sn O C R
R2 1∶2 缩合物
1∶1 缩合物
卡铂( Carboplat in) 是继顺铂之后临床上使用的又一类铂抗癌药物, Gielen M 等制备了类似于
Carbo plat in 的二烃基锡羧酸酯, 并对其抗癌活性进行了研究, 结果发现它们具有很好的抗 M CF -7 和抗 W iD r 活性, 但对抗 L ( 1210 白血病) 并无活性。此后, 他们又研究了一系列结构类似的有机锡化 合物[ 14] , 其中不少化合物抗 M CF -7 和 WiDr 活性均高于 Cisplat in 和 Et oposide。与取代苯甲酸三 烃基 锡酯类似, 取代苯 甲酸二 烃基锡 酯 8 和 9 也 有良好 的抗癌 活性, 且正丁 基的抗 癌活性 更 好[ 15 , 16] , 这可能是它们在水中有较大溶解度的缘故, A t assi 等人研究表明, 水溶性是影响有机锡化 合物抗癌活性的一个重要因素[ 17] 。
5
路 军 男, 32 岁, 硕士, 讲师。从事金属有机化合物的研究。 * 联系人 陕西省自然科学基金资助项目 1997-10-15 收稿
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马来酸和富马酸的三烃基双锡酯分子中, 锡原子都是五配位, 而在烯键上有一个取代基的马来 酸双锡酯中, 取代基为 P h 时, 两个锡原子为四配位, 取代基为 Me 的三苯基锡酯中, 靠近 Me 的锡 原子为四配位, 另一个锡原子却为五配位, 显然空间效应影响着配位作用。这些不饱和锡酯在工业 上常用作聚氯乙烯的稳定剂, 它们的分子呈链状聚合结构。Roge G 等研究了三烃基锡的氨基酸酯 R3 SnO 2CCH ( R1 ) N HCO CH3 ( R = Me, n-Bu, Ph; R 1= H, M e, CH2CH2 SCH3 ) , 分子中锡原子均为五 配 位结构[ 4] . Deacon 等合 成了多氟取代 芳香羧酸锡酯 Ph3SnO 2CR ( R = C6F 5, p-MeO C6F 4 等) 和 o-( P h3SnO 2C) 2C6F 4, 前者在吡啶中回流时脱羧而得到产物 Ph3SnR, 后者亦有类似现象[ 5] 。