Synthesis and Application of Salen-Type Complexes: Research Progress and Prospects
Salen-type complexes, as a significant class of metal-organic complexes, have received extensive research and application over the past few decades. Due to their unique structures and chemical properties, Salen-type complexes have demonstrated considerable potential in numerous fields, particularly in chemical sensing, drug delivery, and dye degradation, where they have achieved significant research progress. With the deepening research on Salen-type complexes, their application areas will continue to expand, providing more options for environmental protection, disease treatment, and sustainable development. Therefore, systematic research on the synthesis methods, the relationship between structure and properties, and application technologies of Salen-type complexes is of significant theoretical and practical importance.
Salen-Type Complexes
Salen型配合物是一种重要的金属有机配合物，其研究始于20世纪60年代，至今已经取得了许多重要的进展。Salen型配合物由Salen配体与过渡金属离子组成，具有独特的结构和化学性质，使其在许多领域都展现出显著的应用潜力。在化学传感方面，Salen型配合物在检测金属离子
随着Salen型配合物研究的深入，其应用领域将不断拓展。可以进一步研究Salen型配合物的结构和性能关系，以设计出具有更高选择性和灵敏性的化学传感器；可以探索Salen型配合物在抗菌的应用，以实现对细菌的更有效控制；可以研究Salen型配合物在更广泛的环境污染治理方面的应用，以实现对环境的更高效保护。总之，Salen型配合物在未来仍具有广泛的研究价值和应用潜力。
Salen型配合物是一类由Salen配体与过渡金属离子形成的配合物。Salen配体通常由一分子二胺和两分子的醛，通过脱水缩合而得，具有两个亚胺氮原子、两个来自于醛的其它取代基以及两个轴向配位点。Salen型配合物的结构特点是配位点经常位于同一平面内，这使得过渡金属与配体首先成平面配位，留下轴向的两个配位点与辅助配体配位。一般情况，Salen型配体以及Salen型配体衍生物主要以四配位形式与过渡金属离子或典型金属离子配位。例如，Salen型配体与镍(II)
将2-羟基-6-6-异丙基-3-甲基苯甲醛(0.356 g, 2 mmol)和1-2-二胺乙烷(0.060 g, 1 mmol)与甲醇(30 ml)在70˚下回流2小时合成H2L1。将Mn(OAc)2·4H2O (0.322g, 1.31 mmol)溶解在25 ml甲醇溶液加入1.5 g H2L1进行搅拌，反应6~8小时；然后过滤出沉淀物，用甲醇洗涤并在真空下干燥，得到锰的配合物。用Co(OAc)2·4H2O、NiCl2·6H2O和Cu(OAc)2·H2O用同样的方法得到钴、镍和铜配合物。配体和配合物的合成方法如
将1,2-二胺环己烷(0.114 g, 1 mmol)和4-(二乙基氨基)-2-羟基苯甲醛(0.386 g, 1 mmol)溶于甲醇(25 ml)，在75˚下回流4小时合成H2L2。将配体H2L2与Cu(OAc)2·H2O和Ni(OAc)2·4H2O，溶解在甲醇中，搅拌2~4小时得到沉淀物，用冷的甲醇洗涤并在真空下干燥得到相应的铜和镍的配合物，配体和配合物的合成如
将1,2-二胺苯(0.108 g, 1 mmol)和2-羟基-3-甲氧基苯甲醛(0.304 g, 2 mmol)溶于甲醇(30 ml)，在65˚下回流8小时合成配体H2L3。将配体H2L3与Ni(ClO4)2·6H2O共同溶解在甲醇中并在常温搅拌6小时左右得到沉淀物，用冷的甲醇洗涤沉淀物并在真空下干燥得到镍的配合物，配体和配合物的合成如
将1,3-二胺丙烷(0.074 g, 1 mmol)和2-羟基苯甲醛(0.244 g, 2 mmol)溶于甲醇(30 ml)，在75˚下回流4小时合成配体H2L4。将Ce(OAc)35H2O(77.8 mg, 0.20 mmol)溶液甲醇(10 mL)加入H2L4(112.8 mg, 0.40 mmol)溶液中二氯甲烷(10 mL)，并让混合溶液在室温下搅拌12小时。在此期间，反应混合物的颜色由橙红色变为棕黑色。通过二乙醚在室温下缓慢扩散到滤液中，在大约3天内得到了1的黑色晶体。用同样的方法，在搅拌2小时之后，向该溶液中，加入NH4PF6(65.2 mg, 0.40 mmol)，并在室温下搅拌12小时。大约3天内得到配合物3。用上述配合物1合成的方法可以得到配合物2，配体H2L4和配合物的合成如
图4. H2L4配体及铈金属配合物的合成
Salen型配合物的合成通常包括以下几个步骤：
1) 制备Salen配体：
Salen型配体的合成方法大体一致，因为都是将二胺和醛溶解在甲醇或者乙醇溶液中，按照摩尔比为1:2的量反应，温度区间设置与席夫碱反应温度一致，用油浴锅回流6~8小时，温度恢复到室温。过滤出粗产物，用冷的甲醇或者乙醇洗涤粗产物，洗涤3~4次。在真空干燥箱内烘干，得到纯的Salen型配体。
2) 金属离子与Salen配体的反应：
将合成的Salen配体与金属盐(如钴、铜、锌、镉等的盐)反应，形成相应的Salen型配合物。
反应条件可以根据金属离子的性质和所需的配合物结构进行调整，例如pH、温度、反应时间等。
3) 分离和纯化：
反应完成后，通过过滤、洗涤和干燥等步骤分离得到Salen型配合物。纯化过程可能包括重结晶、色谱分离等方法，以确保得到高纯度的配合物。
4) 结构表征：
使用各种光谱学方法和化学分析技术(如核磁共振(NMR)、质谱(MS)、红外光谱(IR)、X射线晶体学等)对合成的Salen型配合物进行结构表征。通过结构表征，确认配合物的组成、配位方式和立体结构。需要注意的是，Salen型配合物的合成方法可能因金属离子和所需配合物性质的不同而有所差异。研究者可以根据具体需求和目标，选择合适的合成方法和条件。
Bouchra Es-Sounni及其同事
此外，其他研究也探讨了Salen型配体及其金属配合物的抗菌活性。例如，Mohamed等
Eunice Y.-L. Hui等人
对比分析其他相关研究，可以提供更多的背景信息和对这一研究成果的深入理解。例如，其他研究可能集中在不同的金属-Salen配合物对于PPi的识别和传感性能上。Kumar等
此外，Wang等
这些研究结果表明，Salen型配体及其金属配合物在传感领域具有广泛的应用潜力。未来的研究可以进一步探索这些配合物在其他生物分子检测和环境监测方面的应用，并优化其结构和性能，以提高检测灵敏度和选择性。
Seon Hee Lee等人
Figure 7. Indium complex and luminescent color
图7. 铟配合物及发光颜色
Shuyu Li等
本文介绍了Salen型配体及Salen型配合物的合成并对Salen型配合物的应用进行了总结概括。Salen型配合物作为一种重要的金属有机配合物，在其独特的结构和化学性质使得Salen型配合物在许多领域都展现出显著的应用潜力。尤其是在抗菌活性、化学传感、发光和染料降解等方面，Salen型配合物已经取得了重要的研究进展。
未来研究可以关注以下几个方面：
1) 合成方法的创新：开发新的合成方法以实现Salen型配合物的可控合成，提高其产率和纯度。
2) 结构与性能关系的研究：深入研究Salen型配合物的结构特征与其在各个领域的应用性能之间的关系，为设计新型Salen型配合物提供理论指导。
3) 应用技术的拓展：探索Salen型配合物在化学传感、药物传递、染料降解等领域的潜在应用，为实际问题提供有效的解决方案。
4) 环境友好型Salen型配合物的研发：关注环保问题，研究开发环境友好型Salen型配合物，以减少对环境的不利影响。
5) 生物活性Salen型配合物的设计：研究设计具有生物活性的Salen型配合物，如抗肿瘤、抗菌、抗病毒等方面的应用。
总之，Salen型配合物在当前和未来的研究和应用中将继续保持重要地位，为解决实际问题提供更多的可能性。
*通讯作者。