Co-3,5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物及其制備方法和在大豆生長調(diào)節(jié)中的應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種Co?3,5?二(2?羧基苯氧基)苯甲酸配合物及其制備方法和在大豆生長調(diào)節(jié)中的應(yīng)用，該配合物的結(jié)構(gòu)單元為Co3(L1)2(L2)3·3H2O，其中L1代表3,5?二(2?羧基苯氧基)苯甲酸根，L2代表鄰菲羅啉，其屬于單斜晶系，P21/c空間群，晶胞參數(shù)α＝90.00°、β＝124.604(19)°、γ＝90.00°，晶胞體積為Z＝4。本發(fā)明配合物采用溶劑熱法制備而成，其可作為植物生長調(diào)節(jié)劑，對促進植物生長特別是對促進大豆主根生長有明顯的作用。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種Co-3，5-二（2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物及 其在大豆根系生長調(diào)節(jié)中的應(yīng)用。 Co-3,5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物及其制備方法和在 大豆生長調(diào)節(jié)中的應(yīng)用
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，植物生長調(diào)節(jié)劑的研究與應(yīng)用已經(jīng)引起了國內(nèi)外各方面 的極大關(guān)注。
[0003] 所謂"調(diào)節(jié)"，就是采取直接或間接的手段，活化或抑制酶的催化效率，或影響底物 與活性部位相結(jié)合。作物的生長發(fā)育是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，根系是植物從土壤中吸收水分和 養(yǎng)分的重要器官。植物生長調(diào)節(jié)劑在大豆不同生育時期噴施、浸種或拌種，能有效地調(diào)控大 豆根系的生長發(fā)育。近些年來，國內(nèi)外對鈷配合物的研究也越來越普遍。文獻報道，鈷配合 物已經(jīng)在很多方面得以研究和運用。朱莉等(無機化學(xué)學(xué)報，2002，18(7): 731-734.)在鈷配 合物的晶體結(jié)構(gòu)和活性研究中提出，它可作為一種優(yōu)良的探針離子，取代金屬蛋白和金屬 酶中微量元素離子，而具有載氧、氧化還原、水解等作用；康敬萬等（光譜學(xué)與光譜分析， 2001，21 (6): 801-803.)在新型對稱巰基卟啉及其鈷配合物的合成和性質(zhì)研究中利用對稱 巰基卟啉及其鈷配合物的合成，并用循環(huán)伏安法和差示脈沖伏安法研究了該鈷卟啉的電化 學(xué)行為，得到了良好的結(jié)果;高朋召等（西北大學(xué)學(xué)報，2001,31(2):115-118.)通過對鈷配 合物合成及研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖希夫堿配合物比相應(yīng)的小分子殼聚糖單體的希夫堿配合物具 有更高的催化活性;胡喜蘭等(無機化學(xué)學(xué)報，2009，25(2): 373-376.)在鈷配合物的合成、 晶體結(jié)構(gòu)與抗微生物活性研究中利用瓊脂擴散法測試鈷配合物、配體和鋅鹽的抑菌活性， 研究其抗微生物活性；周春瓊等(無機化學(xué)學(xué)報，2010，26(2): 257-262.)通過對吡咯-多胺 鈷配合物的合成及與DNA的作用研究發(fā)現(xiàn)其配合物與DNA的作用方式可能為部分插入和靜 電混合作用模式;簡守捃等(北京農(nóng)業(yè)，2015,25(9):26-27.)以2-(1Η-咪唑-1-甲基)-1Η-苯 并咪唑（imb)、均苯四酸(H 4btec)和氯化鈷(CoCl2 · 6H2〇)為原料，采用溶劑揮發(fā)法合成了一 種對小麥具有生長調(diào)節(jié)作用的鈷配合物。綜上，學(xué)者們對鈷配合物的研究越來越廣泛，已成 為近年來的研究熱點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種以3,5_二(2-羧基苯氧基)苯甲酸和鄰菲羅啉為配體 的鈷配合物，以及該配合物的制備方法和在大豆生長調(diào)節(jié)中的應(yīng)用。
[0005] 解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該配合物的結(jié)構(gòu)單元為Co3(L1)2(L 2)3 · 3H2〇，其中L1代表3，5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸根(C21H 11O8)，L2代表鄰菲羅啉(C12H8N 2)，其 屬于單斜晶系，P2VC空間群，晶胞參數(shù)a=l〇.789(4)A、b48.885(18)A、d:5.205(；4)A、a = 90.00°、β=124·604(19)°、γ =90.00°，晶胞體積為6601(4)A'Z = 4。
[0006] 上述Co-3，5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物的制備方法為：以NX -二甲基乙酰 胺和水的體積比為1:1的混合液為溶劑，將氯化鈷、3,5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸、鄰菲羅 啉按摩爾比為1: 1:1，在室溫下超聲混合均勻，然后以3°C/分鐘的升溫速率升溫至100~110 °C，恒溫2~3天，再以0.5°C/分鐘的降溫速率降至室溫，得到C〇-3,5-二(2-羧基苯氧基)苯 甲酸配合物。
[0007] 本發(fā)明C〇-3,5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物作為植物生長調(diào)節(jié)劑在促進大豆 根系生長中的應(yīng)用，具體使用方法為：將配合物配制成的7~9mg/L的水溶液，施于大豆根 部，對大豆主根前期生長有著明顯的促進作用。
[0008] 本發(fā)明以3，5_二（2-羧基苯氧基）苯甲酸和鄰菲羅啉為配體，以鈷為中心配位原 子，采用溶劑熱法制備成鈷配合物，制備方法簡單，所得配合物可作為植物生長調(diào)節(jié)劑，對 調(diào)節(jié)植物生長特別是對促進大豆主根生長有明顯的作用。
【附圖說明】
[0009] 圖1是實施例1制備的Co-3，5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物最小配位單元V型 結(jié)構(gòu)的X-衍射單晶衍射分析圖。
[0010] 圖2是實施例1制備的C〇-3,5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物的兩個V型結(jié)構(gòu)反 向鏈接形成的六鈷配位單元的X-衍射單晶衍射分析圖。
[0011] 圖3是實施例1制備的Co-3，5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物沿c軸方向堆積的 X-衍射單晶衍射分析圖。
[0012] 圖4是實施例1制備的C〇-3,5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物沿c軸方向波浪形 堆積的X-衍射單晶衍射分析圖。
【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不僅限于 這些實施例。
[0014] 實施例1
[0015]取IOmL N，-二甲基乙酰胺和水的體積比為1:1的混合溶劑于20mL閃爍瓶中，依 次加入0.0396g(0.1 mmol )3，5-二（2-羧基苯氧基）苯甲酸、0.0184g(0 . Immol)鄰菲羅啉、 0.0160g(0.1mmol)氯化鈷，采用超聲波清洗儀在功率為240W、頻率為40KHz、室溫下超聲振 蕩1小時使其混合均勻，轉(zhuǎn)入恒溫箱中，將該體系以3°C/分鐘的升溫速率升溫至IHTC，恒溫 3天，再以0.5°C/分鐘的降溫速率降至室溫，用傾析法出樣，過濾，室溫下自然干燥，得到紫 紅色顆粒狀Co-3，5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物晶體0.026g，其產(chǎn)率為41 % (以鈷計）， 元素分析數(shù)據(jù)為：理論值C 57·04%、Η 2·80%、Ν 10.24%;實驗值C 56·84%、Η 2·91%、Ν 10·15%〇
[0016] 所制備配合物的晶體數(shù)據(jù)如表1和表2所示。
[0017] 表1配合物的晶體學(xué)數(shù)據(jù)
[0020]表2晶體典型的鍵長鍵角數(shù)據(jù)
[0023]該配合物最小結(jié)構(gòu)單元為Co3(L1ML2)3 · 3H2〇,其中L1代表3,5-二（2-羧基苯氧 基)苯甲酸根，L2代表鄰菲羅啉。每個Co原子均處于畸變了的六配位結(jié)構(gòu)中心，其配位模式 是Co-OONNOOw，其中兩個N來自于同一個鄰菲羅啉分子，形成了螯合配位模式，Ow來自于配 位水，而其余三個0原子來自于三個羧酸根。結(jié)構(gòu)中的三個羧酸根展示了兩種不同配位模 式：其中一種L 1配體（L1-I)以五齒μ3-方式，以3、5位苯氧基的羧基氧原子螯合配位于Col (015、016)、0)3(09、01())原子并橋連著這兩個金屬原子，而此(：〇1又經(jīng)另一個1^配體〇^-2)與 C〇2原子橋連，有趣的是，該U-2配體是以四齒μ4-配位模式，以3、5位上的苯氧基上2-羧基氧 原子單齒配位橋連著Col (Col~06鍵長2.008nm)和Co2(Co2~Ol鍵長2.040nm)原子并以此 形成了 "V"型的該配合物三核鈷最小結(jié)構(gòu)單元(見圖1)。隨后，配體U-2上3位苯氧基羧基的 另一個氧原子02反向連接著該三核鈷結(jié)構(gòu)中的C 〇2原子，形成了六個鈷原子形成的反對稱 結(jié)構(gòu)(見圖2)。沿c軸方向可見，與3,5_二(2-羧基苯氧基)苯甲酸根兩個側(cè)基上連接的苯環(huán) 平面相比較，母體苯甲酸根苯環(huán)平面圍繞著兩個醚氧原子發(fā)生了近乎90°的扭轉(zhuǎn)，其羧基氧 原子均為單齒配位，交叉連接著相鄰的六核鈷結(jié)構(gòu)形成了沿c軸方向波浪形的3D結(jié)構(gòu)(見圖 3和圖4)。
[0024] 實施例2
[0025]實施例1的C〇-3,5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物作為植物生長調(diào)節(jié)劑在促進 大豆根系生長中的應(yīng)用，具體使用方法如下：
[0026]以水為溶劑準確1、2、4、6、8、10和12mg/L的配合物溶液，作為樣品溶液;將大豆種 子50粒一組，并稱質(zhì)量，用水快速沖洗3次后，用水浸泡8小時，除去水分后用體積分數(shù)為 75%的乙醇水溶液浸泡30秒，再用水沖洗4次。將各組種子均勻排列在放有潤濕濾紙的培養(yǎng) 皿中，使每一大豆的腹部很好地接觸濾紙，每小時用樣品溶液噴淋一次，保持濾紙濕潤，置 于28°C的恒溫箱中靜置發(fā)芽，重復(fù)實驗5次。實驗的第2天記錄發(fā)芽率，第3、4天分別測量芽 長和生物量，結(jié)果見表1。
[0027]表3實施例1配合物促進大豆根系生長的試驗結(jié)果
[0029]由表3可見，本發(fā)明Co-3，5-二（2-羧基苯氧基）苯甲酸配合物用作植物生長調(diào)節(jié) 劑，具有明顯的促進大豆根系生長的作用，具有良好的開發(fā)應(yīng)用前景。
【主權(quán)項】
1. 一種Co-3，5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物，其特征在于:該配合物的結(jié)構(gòu)單元為 0)3〇^)2〇^)3 · 3H20,其中L!代表3,5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸根兒2代表鄰菲羅啉，其屬于 單斜晶系，P 2: / c 空間群，晶胞參數(shù) a=丨 0.789(4) A、1)48.885(丨 8)A、c= 15.205(4)A、α = 90.00°、β= 124.604( 19)。、γ =90.00°，晶胞體積為6601(4)Α3，Ζ = 4。2. 權(quán)利要求1所述的Co-3，5-二（2-羧基苯氧基）苯甲酸配合物的制備方法，其特征在 于：以Ν,Υ-二甲基乙酰胺和水的體積比為1:1的混合液為溶劑，將氯化鈷、3,5_二（2-羧基 苯氧基)苯甲酸、鄰菲羅啉按摩爾比為1:1:1，在室溫下超聲混合均勻，然后以3°C/分鐘的升 溫速率升溫至1 〇〇~11 〇 °C，恒溫2~3天，再以0.5 °C /分鐘的降溫速率降至室溫，得到Co-3， 5-二(2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物。3. 權(quán)利要求1所述的C〇-3,5-二（2-羧基苯氧基)苯甲酸配合物作為植物生長調(diào)節(jié)劑在 促進大豆根系生長中的應(yīng)用。
【文檔編號】A01N55/02GK105859798SQ201610280015
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】姜敏, 盧久富, 葛紅光, 張強, 王鐸, 史娟, 劉軍海, 龐海霞
【申請人】陜西理工學(xué)院