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氨基酸席夫碱类过渡金属配合物具有稳定的亚氨基结构,能形成稳定的配位结构模式；若使其结构中含S、O、N杂原子可增加其配位能力,与一些过渡金属(如Cu,Fe,Zn,Ni,V,Mn等)形成稳定的配合物,而且过渡金属具有可变的化合价,在电流作用下可参与电子传递、氧化还原等一系列过程；同时这些配合物又具有较强的生理活性,可作为抗菌、抗病毒、抗癌等药物,应用极为广泛。
本文以吡啶-4-甲醛和5种氨基酸为原料合成了五种席夫碱和五种配合物,对其结构进行了表征,并探讨了它们在生物活性及电分析领域中实际应用的可能性。其主要研究内容和结论如下：合成了吡啶-4-甲醛缩甲硫氨基酸席夫碱铜(Ⅱ)配合物和吡啶-4-甲醛缩色氨酸席夫碱镍(Ⅱ)配合物,其结构经红外分析、紫外分析、核磁共振氢谱(1H-NMR)分析、热重分析等手段进行了表征,初步确定配合物的结构。通过最小抑菌浓度方法,对配体L1、L3、L4、L5及其相应的配合物H1、H3、H4、H5的抗生物活性进行了系统研究,表明配体和配合物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有较好的抑菌效果,抑菌效果顺序为L3>L5>L1>L4、H3>H1>H5>t{4,配合物的抑菌效果强于其相应配体。采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,对分子构效关系进行研究,利用Gaussian03程序对以上构建的分子结构进行优化,并在B3LYP／6-31G*水平对已优化分子进行了计算,得到分子的结构参数；发现配合物的抑菌效果与分子的键级、HOMO和LUMO的分布、EHOMO和ELUMO能量差和N1、N2上电子云密度的密切相关,抑菌活性部位可能在C=N和吡啶环上。将SPSS Statistics17.0软件中的线性回归分析法和计算得到的量子化学结构参数,建立了席夫碱最低抑菌浓度与结构参数的定量构效关系,计算值和实验值基本相符。采用电沉积方法将吡啶-4-甲醛缩甲硫氨基酸席夫碱铜(Ⅱ)配合物修饰于玻碳(GC)电极表面制得了修饰电极,研究了[CuL]／GC电极的电化学性质,并发现该电极对谷胱甘肽具有良好的电催化氧化作用。谷胱甘肽的浓度在0.2×104～0.8×10-4mol／L范围内,氧化峰电流与谷胱甘肽的浓度呈线性关系,检测限为3.5×10-5mol／.L,表明可利用该修饰电极对谷胱甘肽作定量分析。研究了吡啶-4-甲醛缩色氨酸席夫碱镍(Ⅱ)配合物修饰碳糊电极,循环伏安法考察了吡啶-4-甲醛缩色氨酸席夫碱镍(Ⅱ)配合物修饰碳糊电极对甲醛的电催化氧化行为。研究结果表明,当甲醛浓度在1×10-5～6×10-3mol／L变化时,修饰电极的氧化峰电流与甲醛浓度存在良好的线性关系,建立了检测甲醛浓度的新方法。