识别离子液体-卤苯二元体系氢键和卤键的相互作用模式

【作者】 徐静； 尉志武；

【机构】 清华大学化学系；

【摘要】 卤化在药物设计中是一个重要的策略,已经被应用到40%的上市药物和临床研究中。药物发展过程中的一个瓶颈在于它的溶解性差。离子液体作为一种新的绿色溶剂,逐步应用于药物和生命科学的领域,有望解决固体药物的溶解和传输问题。本工作中,我们选取典型的1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐（[Bmim][OAc]）作为卤键/氢键受体,卤苯C₆F₅X（X=I,Br和H）——类药分子中最常见的卤代组分——作为卤键/氢键给体,通过红外光谱、超额红外光谱和量子化学计算的方法,对离子液体与药物类似物的氢键和卤键的相互作用进行研究。在红外光谱中,随着离子液体的加入,ν（C-I）和ν（C-Br）发生红移,ν（C-I）逐渐由高波数处的峰转换为低波数处的峰,受离子液体的影响更大。在超额光谱中,我们发现在ν（C-Br）区域,正/负的超额峰的位置在全浓度范围内是不变的,这表示ν（C-Br）是以"二态"的形式存在?而在ν（C-I）区域,负超额峰的位置在全浓度范围内是不变的,而正超额峰随着离子液体的加入,逐渐向低波数处移动,这说明ν（C-I）是以"多态"的形式存在。我们将ν（C-I）和ν（C-Br）区域进行分峰拟合,发现ν（C-I）可以拟合为四个峰,ν（C-Br）可以拟合为两个峰。三个体系的COO-对称伸缩振动区域的红外和超额红外光谱也揭示了卤键和氢键作用模式的差别,结合量子化学计算结果,我们识别了不同体系中的相互作用模式,并且这两个区域的拟合结果是相一致的。我们可以得到如下结论:1)离子液体与C₆F₅I的作用最强,其次是C₆F₅Br和C₆F₅H。2)在[Bmim][OAc]-C₆F₅I体系中,存在离子对-C₆F₅I和阴离子-C₆F₅I以及阴离子-2C₆F₅I的相互作用体,在[Bmim][OAc]-C₆F₅Br和[Bmim][OAc]-C₆F₅H体系中,存在离子对-C₆F₅Br/C₆F₅H的作用体。更多还原