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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
COMPLEXOS CARBONÍLICOS DE RUTÊNIO.
“De um gás tóxico a uma droga com potencial agente
citotóxico”.
Marília Imaculada Frazão Barbosa *
Dissertação apresentada como parte
dos requisitos para obtenção do título de
MESTRE EM QUÍMICA, área de
concentração: QUÍMICA INORGÂNICA.
Orientador: Prof. Dr. Alzir Azevedo Batista
*Bolsista CAPES
SÃO CARLOS - SP
2007
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Ficha catalográfica elaborada pelo DePT da
Biblioteca Comunitária da UFSCar
B238cc
Barbosa, Marilia Imaculada Frazão.
Complexos carbonílicos de rutênio. “De um gás tóxico a
uma droga com potencial agente citotóxico” / Marilia
Imaculada Frazão Barbosa. -- São Carlos : UFSCar, 2008.
105 f.
Dissertação (Mestrado) -- Universidade Federal de São
Carlos, 2007.
1. Complexo inorgânico - rutênio. 2. Fosfina. 3. Monóxido
de carbono. I. Título.
CDD: 546.632 (20
a
)
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"O valor das coisas não está no tempo em que elas duram,
mas na intensidade com que acontecem.
Por isso existem momentos inesquecíveis,
coisas inexplicáveis e
pessoas incomparáveis".
(Fernando Pessoa)
Aos meus pais, Alfredo e Vera Lúcia,
pelas oportunidades oferecidas, incentivo e
amor dedicado.
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Alzir Azevedo Batista pela estrutura de trabalho oferecida,
pela orientação segura, dedicação, amizade e todo apoio durante este trabalho.
À Dra. Rose Maria Carlos por todo o apoio científico e amizade.
Ao Prof. Dr. Javier Ellena (IFSC-USP) e a Profa. Dra. Valéria Rodrigues
dos Santos Malta pela resolução das estruturas cristalográficas.
Aos amigos de laboratório: Fabio, Camilla, Gustavo, André, Lincoln,
Augusto, Mariana, Marcio, Zé e Inara, pela amizade.
Aos técnicos do DQ – UFSCar Luciana Vizotto, Paulo Lambertucci e
Ademir Sartori.
Ao Marco Antônio Bandeira Azevedo pelo carinho, atenção e amor.
Ao Fábio B. Nascimento pelo apoio no inicio deste trabalho.
A minha grande amiga Edjane
Às amigas Claudia e Angélica pela verdadeira amizade desde o início do
mestrado.
A CAPES pela bolsa concedida.
v
SUMÁRIO
RESUMO............................................................................................................ix
ABSTRACT ........................................................................................................ x
LISTA DE ABREVIAÇÕES................................................................................. xi
LISTA DE FIGURAS ........................................................................................ xiii
LISTA DE TABELAS ........................................................................................xix
1- INTRODUÇÃO ............................................................................................... 2
1.1 - Produções endógenas de monóxido de carbono................................ 3
1.2 - Complexos carbonílicos...................................................................... 4
1.3 - Bioatividade da liberação de moléculas de monóxido de carbono...... 4
1.4 - Características gerais do monóxido de carbono (CO) ........................ 6
1.5 - O Monóxido de carbono frente a metais de transição......................... 6
1.6 - Ligantes N-Heterocíclicos ................................................................... 8
1.7 - Ligantes fosfínicos .............................................................................. 8
1.7.1 - Fosfinas e seus complexos metálicos: aplicações
farmacológicas…………………………………………………………….........10
1.8 - Complexos inorgânicos e suas aplicações biológicas........................11
1.9 - Descoberta da cis-platina e alternativas ao seu uso......................... 12
1.10 - Complexos de rutênio ..................................................................... 14
1.11 - Pesquisa de agentes antitumorais com o rutênio ........................... 15
2 - OBJETIVOS................................................................................................ 18
3 - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .......................................................... 20
3.1 - Atmosfera inerte, solventes, reagentes Químicos, ligantes, monóxido
de carbono. ............................................................................................... 20
3.1.1 - Atmosfera de argônio..................................................................... 20
3.1.2 - Solventes ....................................................................................... 20
3.1.3 - Reagentes químicos ...................................................................... 20
3.1.4 - Ligantes ......................................................................................... 20
3.1.5 - Monóxido de carbono (CO) e gás cloro (Cl
2
) ................................. 20
3.2 - Instrumentação e conduta experimental ........................................... 21
3.2.1 - Microanálise................................................................................... 21
vi
3.2.2 - Espectroscopia vibracional de absorção na Região do Infravermelho
.................................................................................................................. 21
3.2.3 - Espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível........ 21
3.2.4 - Espectroscopia de ressonância magnética nuclear de
1
H,
13
C {
1
H} e
31
P {
1
H}...................................................................................................... 21
3.2.5 - Voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencia ………………22
3.2.6 - Condutividade molar ...................................................................... 22
3.2.7 - Difração de raios X......................................................................... 22
3.3 - Síntese dos complexos..................................................................... 22
3.3.1 - Síntese dos complexos precursores .............................................. 22
3.3.1.1 - Síntese do [RuCl
2
(PPh
3
)
3
]........................................................... 22
3.3.1.2 - Síntese do [RuCl
2
(dppb)(PPh
3
)].................................................. 23
3.3.1.3 - Síntese do [Ru
2
Cl
4
(dppb)
3
].......................................................... 23
3.3.1.4 - Síntese dos complexos do Tipo cis-[RuCl
2
(dppb)(X-bipy)], X =
bipy, Me-bipy, MeO-bipy, Cl-bipy, fen e bam. ........................................... 23
3.3.1.5 - Síntese do mer-[RuCl
3
(dppb)(H
2
O)]............................................ 24
3.3.1.6 - Síntese do [Ru
2
Cl
4
(dppb)
2
].......................................................... 24
3.3.1.7 - Síntese do [Ru
2
Cl
4
(CO)
2
(dppb)
3
]................................................. 24
3.3.2 - Síntese dos complexos do tipo ct-[RuCl(CO)(dppb)(X-bipy)]PF
6
,
X=bipy, Me-bipy, MeO-bipy, Cl-bipy, fen e bam frente ao monóxido de
carbono, (1 a 6) série 1. ............................................................................ 24
3.3.2.1 - Síntese do tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7) série 2. ................. 25
3.3.2.2 - Síntese do tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(8) série 2.................... 25
3.3.2.3 - cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9) ............................................... 25
3.3.2.4 - Síntese do ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10)……………………………..26
3.3.2.5 - Síntese do cc-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (11). ...................................... 26
3.4 - ENSAIOS DE CITOXICIDADE.......................................................... 28
3.4.1 - Linhagem de células e condições de cultura. ................................ 28
3.4.2 - Troca de meio de cultura. .............................................................. 28
3.4.3 - Contagem de células e ajuste para o experimento. ....................... 29
3.4.4 - Ensaio antitumoral in vitro.............................................................. 30
3.4.5 - Preparação dos compostos para os ensaios. ................................ 31
4 - CARACTERIZAÇÃO DOS COMPLEXOS................................................... 33
4.1 - Microanálise...................................................................................... 34
vii
4.2. - Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) ............. 35
4.2.1 - Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) para os
complexos da série 1. ............................................................................... 35
4.2.2 - Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) para os
complexos (7-8), da série 2 e complexo 9................................................. 36
4.2.3 - Espectro de RMN para os complexos 10 e 11............................... 39
4.2.3.1 - Estudo e caracterização do complexo [Ru
2
Cl
4
(CO)(dppb)
2
] ....... 43
4.3 - Voltametria cíclica............................................................................. 45
4.3.1 - Voltametria cíclica para os compostos da série 1 .......................... 45
4.3.2 - Voltametria cíclica para os compostos da série 2 .......................... 48
4.3.3 - Voltametria cíclica para o composto cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9).............................................................................................................. 49
4.3.4 - Correlação de potenciais de oxidação do rutênio, com o efeito do
ligante trans à carbonila. ........................................................................... 49
4.3.5 - Complexo ct-[RuCl(MeCN)(dppb)(bipy)]PF
6
.................................. 51
4.3.6 - Correlação de E
pa
(V) versus estiramento de CO (cm
-1
)................ 54
4.4 - Espectroscopia de absorção na região do infravermelho ................. 55
4.4.1 - Espectroscopia de absorção na região do infravermelho para os
complexos da serie 1. ............................................................................... 56
4.5 - Condutância molar............................................................................ 59
4.6 - Espectroscopia vibracional de absorção na região do ultravioleta-
visível ........................................................................................................ 61
4.7 - Estrutura cristalográfica ................................................................... 64
4.7.1 - Estruturas cristalográficas para os complexos da série 1,
[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
(1) e [RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy]PF
6
(3)
.
........... 65
4.7.2 - Estruturas cristalográficas para os complexos da série 2, tc-
RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
e tc-RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
..
.................................................................................................................. 70
4.7.3 -Estrutura cristalográfica do tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF6⋅0,3CH
3
OH
e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
. ................................................... 73
4.7.4 - Estrutura cristalográfica ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10) ...................... 78
4.8 - Testes de citotoxicidade.................................................................... 81
5 - CONCLUSÕES................................................................................... 85
viii
6 - PERSPECTIVAS FUTURAS................................................................ 88
7 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................... 90
8 - APÊNDICE........................................................................................... 97
ix
RESUMO
Neste trabalho foram sintetizados e caracterizados complexos
carbonílicos de rutênio, o que permitiu realizar um interessante estudo
espectroscópico e estrutural, bem como ensaios preliminares de atividades
antitumorais in vitro dos mesmos em células. O interesse em complexos
carbonílicos que carregam e liberam CO, está emergindo como uma
ferramenta biológica para imitar a bioatividade da geração de CO endogênico.
Devido a isto, estes complexos estão sendo amplamente estudados, com
potenciais aplicações na medicina. A partir dos precursores cis-
[RuCl
2
(dppb)(N-N)], N-N = bipy, Me-bipy, MeO-bipy, Cl-bipy, fen e bam, foram
obtidos complexos de fórmula geral [RuCl(CO)(dppb)(N-N)]PF
6
(P trans CO -
série 1), sendo que para N-N = bipy e fen, partindo-se do precursor
[Ru
2
Cl
4
(dppb)
3
], foram obtidos os isômeros geométricos apresentando Cl trans
CO - série 2 e para N-N = bipy foi obtido o isômero apresentando N trans CO -
complexo 9. Utilizando-se o mer-[RuCl
3
(dppb)(H
2
O] foram obtidos dois
isômeros de fórmula [RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (onde a molécula de CO está em
posição cis ou trans ao P, denominados complexo 7 e 8 respectivamente). As
formulações propostas foram baseadas nos resultados de ressonância
magnética nuclear de
31
P{
1
H}, espectroscopia de absorção na região do
infravermelho, condutividade molar, cristalografia e análise elementar. Os
dados cristalográficos mostraram uma grande influência do ligante π receptor
CO na distância Ru-P e de RMN
31
P{
1
H} no deslocamento químico do P,
respectivamente. Na voltametria cíclica foram observados valores altos de
potenciais de oxidação atribuídos ao par Ru
II
/Ru
III
. A obtenção de isômeros
geométricos possibilitou analises dos diferentes efeitos eletrônicos sobre o CO
em função do ligante trans a ele. Os testes de citotoxicidade em células
tumorais foram realizados com os complexos [RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
das
séries 1, 2 e complexo 9, no intuito de avaliar a possível influência do isômero
na atividade citotóxica. Foram encontrados baixos valores de IC
50
, menores
que a metalodroga de referência, a cisplatina, e verificou-se que as diferenças
estruturais não conduzem a diferenças significativas de viabilidade celular.
x
ABSTRACT
In this work ruthenium carbonyl complexes were synthesized and
characterized which allowed an interesting spectroscopic and structural study
as well as preliminary in vitro antitumor activity assays. Thus, the interests in
the transition metal carbonyls, which carry and liberate CO, are also emerging
as a pharmacological tool to mimic the bioactivity of endogenously generated
CO. Therefore, this complex is being extensively studied for many applications
in medicine. Starting from the cis-[RuCl
2
(dppb)(N-N)], N-N = bipy, Me-bipy,
MeO-bipy, Cl-bipy, phen and bam, precursors, were obtained complexes with
general formula ct-[RuCl(CO)(dppb)(N-N)]PF
6
(P trans CO - series 1), for N-N =
bipy and phen, starting from [Ru
2
Cl
4
(dppb)
3
], were obtained geometric isomers
showing Cl trans CO - series 2 and for N-N = bipy was obtained the isomer with
N trans CO - complex 9. Utilizing the mer-[RuCl
3
(dppb)(H
2
O] were obtained two
isomers with general formula [RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (where the CO molecule is cis
or trans positioned to P, labeled complexes 7 and 8 respectively. The
formulations of compounds were proposed on the basis of the usual techniques:
IV, NMR, X-ray and elemental analysis. The crystallographic and NMR
31
P{
1
H}
data showed a great influence of the π acceptor CO ligand on the Ru-P
distance and P chemical shift, respectively. The cyclic voltammogram showed
high values for the oxidation of Ru
II
/Ru
III
. The obtention of geometric isomers
allowed the analyzes of the electronic influence of CO on the ligand trans. The
cytotoxicity tests in tumor cells were performed with the three isomers of ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
with the aim to study the influence of the isomer
type on the cell viability. Low values of IC
50
were found, however no
significative differences were observed among the ruthenium complex isomers.
When compared with the metallodrug reference, cisplatin, these carbonyl
ruthenium complexes showed lower value of IC
50
.
xi
LISTA DE ABREVIAÇÕES
MeCN Acetonitrila
Epa Potencial de pico anódico
Epc Potencial de pico catódico
E
1/2
Potencial de meia onda
Hz Hertz, ciclos por segundo
IC
50
Concentração da droga requerida para redução de 50%
do crescimento celular em relação ao controle.
IV Infravermelho
N-N Ligante N-heterocíclico bidentado genérico
P-P Bifosfina
(dppf) 1,2-bis(difenilfosfina)ferroceno
(dppm) bis(difenilfosfina)metano
PTBA Perclorato de tetrabutilamônio
RMN Ressonância magnética nuclear
TCIL Transferência de carga intraligantes
TCLM Transferência de carga ligante-metal
TCML Transferência de carga metal-ligante
UV/vis
Espectroscopia de absorção na região do
ultravioleta/visível
31
P{
1
H} Fósforo desacoplado de próton
Å Angstrom, 10
-8
cm
Coeficiente de extinção molar
V
Vibração de estiramento (IV) ou freqüência (cm
-1
)
°C Graus Celsius
PPh
3
Trifenilfosfina
PEt
3
trietilfosfina
DMSO dimetilsulfóxido
trans
Referente ao isômero de posição trans de um composto
inorgânico ou orgânico
Cis
Referente ao isômero de posição cis de um composto
inorgânico ou orgânico
mer
Isômero meridional
cm
-1
Freqüência de estiramento
MTT Brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazol
ν
Estiramento simétrico
xii
ν
ass
.
Estiramento assimétrico
KBr Brometo de potássio
CsI Iodeto de césio
CORM Complexos metálicos liberadores de CO
bipy 2,2’-bipiridina
Me-bipy 4,4’-dimetil-2,2’-bipiridina
MeO-bipy 4,4’-dimetóxi-2,2’-bipiridina
fen 1,10-fenantrolina
Cl-bipy 4,4’-dicloro-2,2’-bipiridina
bam 2,2’-dipiridilamina
P-P (dppb) 1,4-bis(difenilfosfina)butano
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1)
Refere-se ao átomo de Cl cis a CO e
CO trans ao P da bifosfina
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7)
Refere-se ao átomo de Cl trans a CO e
CO cis ao P da bifosfina
cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9)
Refere-se ao átomo de Cl cis a CO e
CO cis ao P da bifosfina
Ru
Cl
P
P
N
CO
N
PF
6
Ru
Cl
CO
P
P
N
N
PF
6
Ru
CO
P
P
N
Cl
N
PF
6
xiii
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1: Heme metabolismo catalisado pela Heme Oxigenase..................... 3
FIGURA 2: Estrutura CORM-3 e CORM-A1....................................................... 5
FIGURA 3: Diagrama de orbital molecular para o CO........................................ 6
FIGURA 4: Ilustração da ligação σ e π (Retrodoação) ....................................... 7
FIGURA 5: (a) Representação da ligação π dativa e (b) Representação da
Ligação Sigma.................................................................................................... 7
FIGURA 6: Estrutura de alguns ligantes N-Heterocíclicos utilizados neste
trabalho. ............................................................................................................. 8
FIGURA 7: Estrutura cristalográfica para o complexo [RuCl
2
(CO)(dppb)]
2
. ..... 10
FIGURA 8: Estrutura da auranofina. ................................................................ 10
FIGURA 9: Elementos presentes em sistemas biológicos. .............................. 12
FIGURA 10: Fórmula estrutural da cis-platina.................................................. 13
FIGURA 11: Fórmula estrutural da carboplatina cis-[Pt(NH
3
)
2
(C
6
H
6
O
4
)].......... 14
FIGURA 12: Distribuição seletiva preferencial de íons de rutênio através da
transferrina. ...................................................................................................... 15
FIGURA 13: Estrutura dos complexos ICR e Indol........................................... 16
FIGURA 14: Estrutura dos complexos NAMI e NAMI-A. .................................. 16
FIGURA 15: Fluxograma das rotas sintéticas. ................................................. 27
FIGURA 16: Estruturas para as séries 1(1-6), 2(7-8) e complexo 9................. 33
FIGURA 17: Estruturas para os complexos 10 e 11......................................... 33
FIGURA 18: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} para o complexo
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1), série 1, em CH
2
Cl
2
. ........................................ 36
FIGURA 19: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} para o complexo tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7), em CH
2
Cl
2
...................................................... 37
FIGURA 20: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} referente à isomerização do tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7), com 6 horas de refluxo em metanol (formação
do complexo 9)................................................................................................. 37
FIGURA 21: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} do cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9),
em CH
2
Cl
2
. ....................................................................................................... 38
FIGURA 22: Correlação entre os valores de pKa dos ligantes N-Heterocíclicos
versus deslocamentos químicos dos átomos de fósforo trans a X-bipy para os
complexos da série 1. ...................................................................................... 39
xiv
FIGURA 23: Espectro de RMN
31
P{
1
H}, em CH
2
Cl
2
e estrutura proposta para o
complexo ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10)............................................................... 40
FIGURA 24: Espectro de RMN
31
P{
1
H}, em CH
2
Cl
2
e estrutura proposta para o
complexo cc-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (11). ............................................................. 41
FIGURA 25: Isômeros geométricos do complexo [RuCl
2
(CO)
2
P
2
]. .................. 41
FIGURA 26: Espectro de absorção no infravermelho para o Complexo cc-
[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] 11, em pastilha de KBr. .................................................... 42
FIGURA 27: Espectro de absorção no infravermelho para o complexo ct-
[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] 10, em pastilha de KBr ..................................................... 42
FIGURA 28: Espectro de absorção no infravermelho do complexo
[Ru
2
Cl
4
(CO)(dppb)
2
], em pastilha de KBr. ........................................................ 43
FIGURA 29: Espectro de absorção no infravermelho do complexo
[Ru
2
Cl
4
(CO)(dppb)
2
], em pastilha de CsI.......................................................... 44
FIGURA 30: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} do complexo [Ru
2
Cl
4
(CO)(dppb)
2
],
em CH
2
Cl
2
. ....................................................................................................... 45
FIGURA 31: Estrutura proposta para o complexo binuclear. ........................... 45
FIGURA 32: Voltamograma cíclico para o complexo ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1), utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA
(0,1 mol/L) em acetonitrila................................................................................ 46
FIGURA 33: Valores de pKa dos ligantes N-Heterocíclicos versus potencial de
oxidação........................................................................................................... 47
FIGURA 34: Voltamograma cíclico do complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7), eletrodo de platina Ag/AgCl, PTBA 0,1 M, acetonitrila............................... 48
FIGURA 35: Voltamograma cíclico do complexo cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9), eletrodo de platina versus Ag/AgCl, PTBA 0,1 M, acetonitrila ................. 49
FIGURA 36: Voltamograma cíclico dos isômeros ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1), tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7) e cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9),
eletrodo de platina versus Ag/AgCl, PTBA 0,1M, acetonitrila........................... 50
FIGURA 37: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} para o complexo cis-
[RuCl
2
(dppb)(bipy)], em CH
2
Cl
2
........................................................................ 51
FIGURA 38: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} para o ct-
[RuCl(MeCN)(dppb)(bipy)]PF
6
, em CH
2
Cl
2
....................................................... 52
xv
FIGURA 39: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} para o Complexo ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1), em solução de acetonitrila e PTBA, após vários
ciclos eletroquímicos. ....................................................................................... 52
FIGURA 40: Voltamograma cíclico do complexo ct-
[RuCl(MeCN)(dppb)(bipy)]PF
6
eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA 0,1 M em
CH
2
Cl
2
. ............................................................................................................. 53
FIGURA 41: a) Voltamograma de pulso diferencial (oxidação) e b)
Voltamograma de pulso diferencial (redução) do ct-[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
.
......................................................................................................................... 54
FIGURA 42: Potencial (mV) x estiramento CO (cm
-1
) para os complexos (1), (7)
e (9) de fórmula geral [RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
. .......................................... 55
FIGURA 43: Estiramento simétrico e assimétrico do CO. ................................ 56
FIGURA 44: Espectro de infravermelho do isômero ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-
bipy)]PF
6
(3) em pastilha de KBr. ..................................................................... 56
FIGURA 45: Espectro eletrônico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1), em soluções de diclorometano 5 x 10
-4
mol/L (a) e 3 x 10
-3
mol/L (b)........ 62
FIGURA 46: Espectro eletrônico para do complexo tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7), em soluções de diclorometano 5 x 10
-4
mol/L (a)
e 3 x 10
-3
mol/L (b)............................................................................................ 62
FIGURA 47: Espectro eletrônico para do complexo cc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
9, em solução de diclorometano 5 x 10
-4
mol/L (a) e
3 x 10
-3
mol/L (b). .............................................................................................. 63
FIGURA 48: Espectro eletrônico para o complexo cis-[RuCl
2
(dppb)(N-N)], em
solução de diclorometano 4 x 10
-4
mol/L.......................................................... 63
FIGURA 49: Estruturas cristalográficas para os complexos ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF6 (1) (A) e ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(3)
(B), Mostrando a numeração dos átomos e as elipsóides de 50 % e 30 % de
probabilidade respectivamente......................................................................... 65
FIGURA 50: Estrutura cristalográfica dos complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(A) e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(B), mostrando a numeração dos átomos e as elipsóides de 50 % de
probabilidade para ambas estruturas. .............................................................. 70
xvi
FIGURA 51: Cela unitária para os complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅0,3CH
3
OH- e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
.
......................................................................................................................... 74
FIGURA 52: Representação ORTEP dos complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
.0,3CH
3
OH (A) e tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
. (B), mostrando a numeração dos átomos e
as elipsóides de 50 % de probabilidade para ambas estruturas........................
......................................................................................................................... 74
FIGURA 53: Estrutura cristalográfica para o complexo [RuCl
2
(CO)
2
(dppb)]
mostrando a numeração dos átomos e as elipsóides de 30 % de probabilidade.
......................................................................................................................... 78
FIGURA 54: Ensaio de MTT para os isômeros do [RuCl(dppb)(N-N)CO], (A) (1-
A) ct-P-CO, (B) (7-B) tc-P-N e (C) (9-C) cc-P-Cl. .......................................... 82
FIGURA 55: Espectro de infravermelho do composto ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
em pastilha de KBr............................................... 97
FIGURA 56: Voltamograma cíclico para o complexo ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1
mol/L) em acetonitrila. ...................................................................................... 97
FIGURA 57: Pulso diferencial para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
,
utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
........................................................................................................... ..............97
FIGURA 58: Espectro de infravermelho do composto ct-
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
em pastilha de KBr................................................. 98
FIGURA 59: Voltametria de pulso diferencial para o complexo ct-
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1
mol/L) em acetonitrila.. ..................................................................................... 98
FIGURA 60: Voltametria de pulso diferencial para o complexo ct-
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1
mol/L) em acetonitrila.. ..................................................................................... 98
FIGURA 61: Espectro de infravermelho do composto ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-
bipy)]PF
6
em pastilha de KBr ........................................................................... 99
FIGURA 62: Voltamograma cíclico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-
bipy)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em
acetonitrila........................................................................................................ 99
xvii
FIGURA 63: Voltametria de pulso diferencial para o complexo ct-
[RuCl(CO)(dppb)(Me-bipy)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA
(0,1 mol/L) em acetonitrila................................................................................ 99
FIGURA 64: Espectro de infravermelho do composto ct-[RuCl(CO)(dppb)(MeO-
bipy)]PF
6
em pastilha de KBr. ........................................................................ 100
FIGURA 65: Voltamograma cíclico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(MeO-
bipy)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em
acetonitrila...................................................................................................... 100
FIGURA 66: Voltametria de pulso diferencial para o complexo ct-
[RuCl(CO)(dppb)(MeO-bipy)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl,
PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.................................................................... 100
FIGURA 67 : Espectro de infravermelho do composto ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-
bipy)]PF
6
em pastilha de KBr ......................................................................... 101
FIGURA 68: Voltamograma cíclico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-
bipy)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em
acetonitrila...................................................................................................... 101
FIGURA 69: Voltametria de pulso diferencial para o complexo ct-
[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA
(0,1 mol/L) em acetonitrila.............................................................................. 101
FIGURA 70: Espectro de infravermelho do composto ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
em pastilha de KBr............................................. 102
FIGURA 71: Voltamograma cíclico para o complexo ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA
(0,1 mol/L) em acetonitrila.............................................................................. 102
FIGURA 72: Voltametria de pulso diferencial para o complexo ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA
(0,1 mol/L) em acetonitrila.............................................................................. 102
FIGURA 73: FIGURA 65: Espectro de infravermelho do composto tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
em pastilha de KBr.. ........................................... 103
FIGURA 74: FIGURA 66: Voltamograma cíclico para o complexo tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA
(0,1 mol/L) em acetonitrila.............................................................................. 103
xviii
FIGURA 75: Voltametria de pulso diferencial para o complexo tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA
(0,1mol/L) em acetonitrila............................................................................... 103
FIGURA 76: Espectro de infravermelho do composto tc-
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
em pastilha de KBr............................................... 104
FIGURA 77: Voltamograma cíclico para o complexo tc-
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1
mol/L) em acetonitrila. .................................................................................... 104
FIGURA 78: Voltametria de pulso diferencial para o complexo tc-
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1
mol/L) em acetonitrila. .................................................................................... 104
FIGURA 79: Espectro de infravermelho do composto cc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
em pastilha de KBr. ............................................ 105
FIGURA 80: Voltamograma cíclico para o complexo cc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA
(0,1 mol/L) em acetonitrila.............................................................................. 105
FIGURA 81: Voltametria de pulso diferencial para o complexo cc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA
(0,1 mol/L) em acetonitrila.............................................................................. 105
xix
LISTA DE TABELAS
TABELA 1: Porcentagem de carboxihemoglobina no sangue............................ 2
TABELA 2: Dados de microanálise para os carbonilos complexos.................. 34
TABELA 3: Valores dos deslocamentos químicos de
31
P{
1
H}, em CH
2
Cl
2
....... 38
TABELA 4: Estiramentos em (cm
-1
) do complexo [Ru
2
Cl
4
(CO)(dppb)
2
] ........... 44
TABELA 5: Potenciais de oxidação e pKa para os complexos da série 1........ 46
TABELA 6: Potenciais de oxidação para a série 2 e os valores de pKa dos
ligantes N-heterocíclicos. ................................................................................. 48
TABELA 7: Atribuições das principais bandas observadas na região do
infravermelho para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
.................... 57
TABELA 8: Atribuições dos estiramentos da ligação C-O na região do
infravermelho.................................................................................................... 57
TABELA 9: Atribuições das principais bandas observadas nos espectros de
absorção na região do infravermelho............................................................... 59
TABELA 10: Condutância molar dos compostos [RuCl(L)(dppb)(N-N)]PF
6
..... 60
TABELA 11: Dados de espectroscopia eletrônica para os isômeros
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
. ............................................................................. 64
TABELA 12: Dados do refinamento das estruturas dos complexos ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF6 e ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
............ 66
TABELA 13: Principais distâncias de ligação do complexoxo ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
e ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy]PF
6
⋅CH
2
Cl
2.
............. 67
TABELA 14: Ângulos de ligação selecionados para o complexo ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
e ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
............. 68
TABELA 15: Principais distancias de ligação do complexo cis-
[RuCl
2
(dppb)(bipy)]........................................................................................... 69
TABELA 16: Dados do refinamento das estruturas dos complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
....... 71
TABELA 17: Principais distâncias de ligação dos complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
.CH
2
Cl
2
e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
.... 72
TABELA 18: Principais ângulos de ligação para os complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
..... 73
xx
TABELA 19: Dados do refinamento das estruturas dos complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
.e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅0.3 CH
3
OH
......................................................................................................................... 75
TABELA 20: Principais distâncias de ligação dos complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
3
OH e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
...76
TABELA 21: Principais ângulos de ligação para os complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
3
OH
e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
... 77
TABELA 22: Dados de refinamento da estrutura do complexo ct-
[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)]........................................................................................... 79
TABELA 23: Principais distâncias de ligação do complexo ct-
[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)]........................................................................................... 80
TABELA 24: Principais ângulos de ligação para o complexo ct-
[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)]........................................................................................... 80
TABELA 25: Valores de IC
50
dos complexos contra a linhagem celular derivada
de tumor humano MDA-MB-231 (ensaios em DMSO). .................................... 81
TABELA 26: Valores de IC
50
dos complexos contra a linhagem celular derivada
de tumor humano MDA-MB-231 para alguns complexos de rutênio................ 83
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
2
1 - INTRODUÇÃO
O monóxido de carbono é um gás incolor, sem cheiro, inflamável, quase
insolúvel em água e muito tóxico, que se condensa como um líquido incolor à -
90ºC. Não é muito reativo, devido a sua entalpia de ligação (1,074 kJ/mol)
1
.
O monóxido de carbono (CO), conhecido por sua alta toxicidade, é um
grande poluente atmosférico, que pode induzir doenças crônicas e agudas,
dependendo da quantidade inalada, mas se destaca pela importância vital em
nosso organismo, exercendo um papel essencial na regulação de muitas
funções biológicas
2
.
O CO é produzido por todos os tipos de combustão incompleta de
matéria orgânica que ocorre na natureza, como por exemplo, nas plantas que
liberam este gás para a atmosfera, mas a maior produção de CO provém das
indústrias, na utilização de combustíveis fósseis e veículos automotores
3
.
O monóxido de carbono provoca intoxicações, devido principalmente a
duas de suas características: incolor e inodoro, sendo por isto, de difícil
detecção
2
. As intoxicações podem ser causadas por uma variedade de
circunstâncias, incluindo motores de carro em funcionamento em ambientes
fechados ou a queima de gás natural em aquecedores ineficientes.
A intoxicação é dada pelo aumento da porcentagem de
carboxihemoglobina no organismo, que é gerada pela reação do CO com a
hemoglobina, devido à sua grande afinidade pelo monóxido de carbono. Os
órgãos mais vulneráveis são o coração e o cérebro, pois eles precisam de
grande demanda de oxigênio, levando a distúrbios neurológicos, na falta deste.
Estes dados estão relacionados na Tabela 1, e são pertinentes com a
concentração de carboxihemoglobina (COHb)
1
.
TABELA 1: Porcentagem de carboxihemoglobina no sangue³
CONCENTRAÇÃO DE CO
NO AR (ppm)
% DE COHb NO SANGUE,
APÓS O EQUILÍBRIO
SINTOMA
PRINCIPAL
50 07 Cefaléia discreta
100 12 Cefaléia moderada e tontura.
250 25 Cefaléia interna, tontura, confusão mental
500 45 Náuseas, vômitos, choque
1.000 60 Coma
10.000 95 Morte em 5 minutos
3
1.1 - Produções endógenas de monóxido de carbono
No decorrer da última década, estudos têm gerado muitas informações a
respeito da produção endogênica e funções fisiológicas atribuídas ao monóxido
de carbono
4
. O monóxido de carbono, os íons ferro e a biliverdina são gerados
em mamíferos durante a degradação do grupo heme pelas enzimas heme
oxigenase (HO-2) e (HO-1) induzida (Figura 1). Esta degradação ocorre
através da oxidação na posição α do anel da ferroprotoporfirina
5
. A participação
do O
2
é necessária para a atividade da heme oxigenase, mas mesmo durante
hipoxia grave, a produção de CO não é cessada.
Acredita-se que a biliverdina e bilirrubina são os melhores antioxidantes
endogênicos, sendo eficientes removedores de radicais peróxidos e inibidores
da peroxidação lipídica
6
.
FIGURA 1: Heme metabolismo catalisado pela heme oxigenase
2
.
A partir da descoberta da produção endogênica do monóxido de
carbono, vários estudos foram realizados baseando-se na utilização de suas
aplicações terapêuticas, como sinalizador ou mediador de importantes
processos fisiológicos
7
.
No entanto, duas incógnitas ainda não foram esclarecidas: como nosso
corpo utiliza o monóxido de carbono e para que finalidade?
Ferro
Ferritina
Biliverdina
Bilirrubina
Ferro
4
1.2 - Complexos carbonílicos
Nos últimos anos intensas pesquisas foram feitas com o intuito de
descobrir a importância do monóxido de carbono (CO) como sinalizador
mediador em células e tecidos
8
.
Para traduzir o sinal corretamente, o CO tem que reagir seletivamente
com proteínas funcionais e estruturais que contêm “chaves” que mostram
preferência de reatividade para esta molécula. Esta seletividade é
exemplificada pela interação do CO com ferro e proteínas heme-dependentes;
entretanto sistemas contendo outros metais de transição podem vir a
potencializar preferencialmente o alvo, a molécula de CO
9
.
Notavelmente, complexos carbonílicos de metais de transição, que
carregam e liberam CO, estão emergindo como uma ferramenta biológica para
imitar a bioatividade da geração de CO endogênico. Assim, explorar como o
CO liga-se a complexos metálicos e traduzir como função citoproteica,
representa uma tarefa desafiadora que poderá abrir oportunidades para
aplicações terapêuticas baseadas na entrega de CO
3
.
1.3 - Bioatividade da liberação de moléculas de monóxido de carbono
Compostos de CO, que podem transportar e entregar CO em ambiente
biológico foram identificados baseados em certos carbonilos de metais de
transição que contém um ou mais grupos CO coordenados ao centro metálico.
Foram primeiramente testados em reações catalíticas que podem entregar CO
pela conversão de deoxi-mioglobina para monoxi-mioglobina em solução
aquosa
10
.
Os primeiros complexos carbonílicos testados para avaliar a liberação da
molécula de CO foram Mn
2
(CO)
10
(CORM-1) e [Ru(CO)
3
Cl
2
]
2
(CORM-2). Apesar
de suas escassas solubilidades em água estes complexos carregam CO,
provando serem farmacologicamente ativos porque eles promoveram
vasorelaxação em aortas isoladas e mediam a hipotensão em vivo
7
.
Subseqüentemente, diferentes tipos de complexos (CORM) com
aumento da solubilidade em água têm sido sintetizados e suas atividades
biológicas têm sido aplicadas em vários modelos experimentais
7
. Os resultados
mais promissores estão sendo obtidos com os complexos, mostrados na Figura
5
2, que possuem características químicas diversas e uma diferente taxa de
liberação de CO. O CORM-3 é um complexo que libera CO rapidamente em
condições fisiológicas (meia vida < 1 min a 37ºC e pH 7.4) e o CORM-A1
recentemente identificado como um gerador de CO que não contém metal de
transição, e libera CO muito mais lentamente, sob condições fisiológicas (meia
vida = 21 min a 37ºC e pH 7.4)
11
.
Ru
CO
OC
OC
Cl
N
O
O
CORM-3
H
FIGURA 2: Estrutura CORM-3 e CORM-A1.
O efeito especifico do CO liberado do CO-RM (complexo que carrega e
libera CO no meio biológico) para regular funções biológicas importantes foi
corroborado pelo uso paralelo de contrapartes inativas específicas (iCORMs),
na ausência de CO e mostraram-se totalmente não efetivos in vitro e in vivo
para os modelos utilizados
8,9
.
Mais recentemente, estes foram usados como exemplos de ferramenta
para identificar novos alvos celulares responsáveis pela geração ou transporte
de CO e demonstraram a contribuição desta molécula gasosa em regular a
atividade das proteínas heme-dependentes como NADPH oxidase e citocromos
mitocondriais
12,13
. Por essa razão, os CO-RMs tem rapidamente surgido como
uma classe relevante de compostos com propriedades químicas que podem
ser cuidadosamente exploradas na elaboração de novos fármacos que podem
ser usados terapeuticamente para entrega segura de CO no tratamento de
desordens cardiovasculares e resolução de processos inflamatórios.
Novas pesquisas têm sido desenvolvidas com objetivo de avaliar
carbonilos complexos em atividade antitumorais. Por exemplo,
[Co
2
(CO)
6
(HC
2
C-CH
2
O
2
CC
6
H
4
-2-OH)] mostrou-se mais ativo que a cisplatina
nas linhagens celulares de tumores mamário humano MCF-7 e MDA-MB-231
14
.
6
1.4 - Características gerais do monóxido de carbono (CO)
As ligações existentes no CO podem ser representadas por três pares
eletrônicos compartilhados pelos dois átomos, onde a descrição mais precisa é
aquela baseada na teoria dos orbitais moleculares, mostrado na Figura 3.
FIGURA 3: Diagrama de orbital molecular para o CO.
Na molécula de CO, o orbital HOMO tem simetria σ e é majoritariamente
formado pelos orbitais s e p
z
do carbono, sendo, portanto, quase um orbital p
puro. Estes orbitais de fronteira são os orbitais que podem doar elétrons
(HOMO) e receber elétrons (LUMO) nas reações
15
. O LUMO tem simetria π e é
formado pelos orbitais p
x
e p
y
do carbono.
O CO é o ligante organometálico mais estudado, pois apresenta fracas
propriedades σ doadoras e fortes características π receptoras. Este dualismo
permite à molécula de CO estabilizar metais em vários estados de oxidação,
especialmente os de baixo estado, conferindo a seus compostos características
específicas
16
.
1.5 - O monóxido de carbono frente à metais de transição
A ligação carbono-metal nos complexos carbonílicos pode ser
considerada resultante da doação de um par de elétrons do carbono para o
metal. Esta ligação caracteriza-se por apresentar fracas propriedades σ
7
doadoras; uma segunda ligação mais forte é formada por retrodoação π do
metal para o ligante, representadas pela Figura 4.
FIGURA 4: Ilustração da ligação σ e π (retrodoação).
Esta interação é conhecida como ligação sinérgica, já que a doação
sigma de carga do ligante é reforçada pela retrodoação π do metal para o
ligante. Em um modelo de ligação de valência, essa situação poderia ser
representada pelas contribuições das formas de ressonância a ligação
15
,
ilustradas pela Figura 5.
M=C=O (a) e M
–
←C≡O
+
(b)
FIGURA 5: (a) Representação da ligação π dativa.e (b) representação da ligação sigma.
No modelo de orbital molecular isto equivale à situação em que os
orbitais t
2g
, de menor energia e onde se localizam os elétrons do metal, tem
caráter de ligante, de modo que a carga parece se expandir do metal em
direção aos ligantes. Esta expansão da nuvem eletrônica é conhecida como
efeito nefelauxético
15
. Estes efeitos são observados nas medidas
espectroscópicas, mostrando que as repulsões elétron-elétron no íon metálico
em alguns complexos metálicos são significativamente menores do que nos
íons metálicos não complexados (íons livres). O abaixamento da energia dos
OMs t
2g
ocupados, como resultado da interação com os orbitais π* dos ligantes,
significa que há uma interação adicional metal-ligante, apesar de os orbitais π*
8
dos ligantes serem antiligantes com respeito à interação C–O. A retrodoação
de carga do metal para o ligante fortalece, portanto, a ligação metal-ligante,
mas enfraquece a ligação C–O, através do preenchimento dos orbitais
antiligantes da molécula de CO. Além do monóxido de carbono, muitos ligantes
podem interagir com metais através de uma ligação sinérgica, tais como N
2
,
NO, CN, RC≡C, alquenos e organofosfinas, entre outros
17
.
1.6 - Ligantes N-Heterocíclicos
As propriedades físicas e químicas dos ligantes N-Heterocíclicos podem
ser variadas, devido a estes serem muito versáteis. Uma de suas
características é a propriedade de mimetizar estruturas de moléculas biológicas
tais como de ácidos nucléicos, proteínas e enzimas, entre outros
18
que
possuem propriedades particulares no metabolismo humano.
Estes ligantes (Figura 6) são adequados à retrodoação, pois possuem
orbitais ρπ antiligantes vazios e um par de elétrons capaz de formar ligações σ
fortes, podendo estabilizar íons metálicos em estado de oxidação baixo.
A combinação das propriedades eletroquímicas, fotoquímicas e da
estabilidade química nos complexos bipiridínicos de rutênio faz com que sejam
ideais para o uso em diversos tipos de aplicações, como sensores, conversão
de energia, catalisadores, modificação de eletrodos, sistemas
supramoleculares e de transferência de elétrons
16
.
FIGURA 6: Estrutura de alguns ligantes N-Heterocíclicos utilizados neste trabalho.
1.7 - Ligantes fosfínicos
As fosfinas possuem um par de elétrons capaz de formar ligações σ e
orbitais híbridos do tipo 3pσ*dπ vazios, capazes de receber elétrons π. Desta
forma são adequadas à retrodoação. As fosfinas conseguem assim, combinar
as propriedades da ligação σ doadora forte, como das aminas, com as ligações
receptoras π, semelhantes ao monóxido de carbono. Portanto, as fosfinas são
9
ligantes muito versáteis, capazes de estabilizar as valências mais altas e as
mais baixas dos metais de transição
16
.
Os ligantes de fósforo, quando coordenados a um metal, exercem
alterações fundamentais sobre a reatividade do centro metálico, labilizando a
posição trans, estabilizando estados de oxidação mais baixos e aumentando a
solubilidade desses complexos em solventes orgânicos
16
. Estes ligantes são
úteis à exploração sistemática dos efeitos dos ligantes L, na labilidade da
ligação de alguns complexos do tipo P–M–L, bem como na afinidade do centro
metálico por tais ligantes.
Outro aspecto ilustrativo da versatilidade das fosfinas refere-se ao
impedimento estérico. Aumentando-se o tamanho do substituinte P(OR)
3
ou
PR
3
, por exemplo, é possível aumentar os ângulos R–P–R e os ângulos entre
L e outros ligantes associados ao metal; aumentar a distância M–P e M–L;
reduzir o caráter dos pares isolados do fósforo; favorecer baixos números de
oxidação; favorecer reações de adição oxidativa e intramolecular; favorecer a
coordenação e formação de isômeros onde o impedimento estérico seja menor.
Por estas razões um dos estudos envolvendo complexos contendo fosfina em
sua constituição, é a catálise homogênea
19
.
Essas propriedades, somadas à versatilidade de um metal como o
rutênio, forma um sistema único que permite mudanças na esfera de
coordenação do metal de diversas maneiras, sem, no entanto, desestabilizar o
composto como, por exemplo, o complexo binuclear [Ru
2
Cl
4
(CO)
2
(dppb)
3
]
utilizado neste trabalho, como precursor dos complexos
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
e [RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
, que no decorrer das
discussões será denominado complexos da série 2 e complexo 3,
respectivamente. O precursor ([Ru
2
Cl
4
(CO)
2
(dppb)
3
]) também se estabiliza com
ligantes ambidentados em ponte, como a pirazina (Figura 7), tornando
interessante o estudo da química deste complexo
20
.
É conhecido na literatura que complexos de metais de transição que
apresentam ligantes hemilábeis nas suas estruturas são potenciais
catalisadores em reações homogêneas, portanto foram sintetizados compostos
de fórmula [RuCl(CO)(dppb)(N–O)]PF
6
, obtidos a partir do binuclear penta
coordenado [Ru
2
Cl
4
(dppb)
3
] com 2-benzoilpiridina (N–O). Sabe-se que ligantes
10
hemilábeis do tipo (N–O) apresentam propriedades catalíticas em reações
homogêneas
18
.
FIGURA 7: Estrutura cristalográfica para o complexo RuCl
2
(CO)(dppb)]
2
(µ–N–N) onde N–N =
pirazina
18
.
1.7.1 - Fosfinas e seus complexos metálicos: aplicações farmacológicas
A descoberta do envolvimento de complexos metálicos contendo
fosfinas em atividades antitumorais ocorreu a mais de 25 anos
21
. O grande
impulso nestes estudos ocorreu com a descoberta da atividade do composto
Auranofina (Figura 8), (Et
3
PAuSGlu(Ac)
4
, que é capaz de destruir células
cancerosas em culturas e aumentar o tempo de sobrevivência de ratos com
leucemia, além de ser uma droga liberada para uso clínico como agente
antiartitríco.
FIGURA 8: Estrutura da auranofina.
Estudo posterior com um complexo análogo, porém sem fosfina, o
AuSGlu(Ac)
4
, mostrou atividade cerca de 150 vezes menor em linhagem B16,
sugerindo que o agente ativo seja a fosfina
22
. Destaca-se que ligantes
bifosfínicos, quando livres, são também ativos, ainda que em menor extensão
O
CH
3
OAc
H
H
OH
CH
3
S
AcO
AcO
OAc
Au
PEt
3
11
23
. A variação do substituinte R para grupos alquila nos complexos indicou que
a atividade é sensivelmente diminuída.
Na tentativa de buscar uma correlação entre a atividade biológica e as
propriedades dos ligantes bifosfínicos, investigou-se o comportamento de auto-
oxidação e determinou-se o pKa das mesmas. Os resultados indicaram que os
ligantes que sofrem a oxidação mais lentamente e que apresentam menor pKa
são aqueles cujos complexos são mais ativos, sendo forte evidência de que a
droga ativa seja o ligante bifosfínico. Desta maneira a complexação protege o
ligante bifosfínico da oxidação, entregando-o no alvo biológico.
Posteriormente, complexos fosfínicos com outros metais foram
sintetizados e avaliados contra diversas linhagens de células tumorais
apresentando boa atividade. Por exemplo: complexos de Ru-areno-fosfina e
organometálicos de Pd(II) contendo dppp, dppb e dppf que mostraram
atividade in vitro e in vivo
24,25
.
1.8 - Complexos inorgânicos e suas aplicações biológicas
O estudo dos compostos inorgânicos que estão presentes naturalmente
no meio biológico ou que sejam introduzidos no mesmo, seja para fins
terapêuticos ou por contaminação, constitui um ramo fascinante na Química
Bioinorgânica
26
. Para a manutenção da vida de um organismo, vários
elementos químicos são necessários, em quantidades específicas. A ausência
de um elemento essencial ou uma diminuição na sua ingestão causa uma
redução na função biológica ou mesmo conduz à morte. Na Figura 9, estão
destacados os elementos que são essenciais no meio biológico, além de C, H,
O e N, o fósforo também esta presente em concentrações altas; representando
de 1 a 60% da biomassa. Em segundo lugar, vêm os elementos Na, K, Mg, Ca,
S e Cl, responsáveis por 0,05 a 1% da biomassa; V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn,
Mo e I representam menos de 0,05% da biomassa, mas nem por isso são
menos importantes para as funções vitais
24
. A tabela periódica abaixo esta
representada sem as séries dos lantanídeos e actanídeos
24
.
12
FIGURA 9: Elementos presentes em sistemas biológicos
24
.
Apesar do conhecimento de aplicações terapêuticas de alguns
complexos de metais de transição, o reconhecimento da eficiência
farmacológica destes foi um processo lento. Apenas no início do século XX
surgiram os primeiros medicamentos contendo metais
27
, devido em grande
parte ao conhecimento da alta toxicidade agravada pela existência de
numerosos casos de envenenamentos, especialmente com metais pesados,
durante muito tempo cientistas mostraram pouco interesse no desenvolvimento
de fármacos oriundos de complexos inorgânicos.
Existem vários compostos inorgânicos com papel relevante no
tratamento de doenças. Por exemplo, a auranofina, utilizada no tratamento de
poliartrite crônica
28
, o complexo de nitrosilo-Fe(II), é utilizado como um
medicamento de emergência em crises de elevada tensão arterial
29
.
Dependendo do tipo do metal, a coordenação das drogas orgânicas, é
considerada uma maneira de melhorar o desempenho das mesmas. Por
exemplo, o ibuprofeno, coordenado ao zinco é mais efetivo como
antiinflamatório do que o ligante isolado, e acredita-se que a droga antitumoral
bleomicina quebra o DNA, devido à ação do complexo de Fe (III) via ativação
do oxigênio
24
. Dentro do contexto da química medicinal, envolvendo metais, um
dos exemplos mais conhecidos de descoberta e desenvolvimento de novas
drogas e aplicação no tratamento de doenças é a cis-platina
30
.
1.9 - Descoberta da cis-platina e alternativas ao seu uso
A descoberta da atividade antitumoral da cis-platina se deu por acaso,
quando Barnetti Rosenberg e colaboradores estudavam os efeitos de campos
13
elétricos sobre o crescimento celular bacteriano
29
. Quando a corrente alternada
era fornecida através de eletrodos de platina para o crescimento das bactérias,
a divisão celular era interrompida. As bactérias começaram a crescer na forma
de filamentos, que era o mesmo que ocorria quando eram tratadas com
agentes alquilantes. Descobriu-se que os íons platina eram liberados dos
eletrodos durante a eletrólise, na presença de sais de amônio e luz. Assim
surgiu o cis-diaminodicloropaltina(II)
29
, cis-[Pt(NH
3
)
2
Cl
2
] (Figura 10).
FIGURA 10: Fórmula estrutural da cis-platina.
Atualmente complexos de platina são os mais utilizados no tratamento
de câncer. A cis-platina tem sido utilizada no tratamento de cânceres
testiculares e ovarianos, bexiga, cervical e cabeça/pescoço. No entanto, este
fármaco, causa efeitos colaterais, sendo o principal a nefrotoxicidade. A
gravidade da nefrotoxicidade induzida pela cis-platina está relacionada com a
concentração de platina nos rins
31
. As evidências mostram que a
nefrotoxicidade induzida pela cis-platina é atribuída ao dano oxidativo
resultante da geração de radicais livres, e que a administração de antioxidantes
é eficiente na inibição destes efeitos colaterais. Uma abordagem alternativa
para proteger os roedores dos efeitos colaterais da cis-platina é o uso de
conhecidos antioxidantes na dieta. Alguns estudos têm sido realizados para
diminuir a peroxidação lipídica e os efeitos citotóxicos induzidos pela cis-
platina, com o emprego de antioxidantes na dieta, tais como, selenito de sódio,
vitaminas C e E, curcumina e o carotenóide bixina
32
.
Com o intuito de minimizar os efeitos colaterais deste medicamento,
surgiu então a segunda geração de complexos de platina, a carboplatina cis-
[Pt(NH
3
)
2
(C
6
H
6
O
4
)], Figura 11.
14
FIGURA 11: Fórmula estrutural da carboplatina cis-[Pt(NH
3
)
2
(C
6
H
6
O
4
)].
A incidência de resistência de determinados tumores à droga e a
elevada toxicidade, adquiridos ou intrínsecos, remanesceram os principais
desafios na aplicação clínica. Estas limitações forneceram motivação para
estratégias alternativas de quimioterapia. Por exemplo, o Satraplatin, é uma
pró-droga da platina (IV) que pode ser administrado via oral, é reduzido por
biomoléculas intracelulares para platina (II) através das “chaves” citotóxicas,
dentro da célula
33
.
A busca por outros compostos anticancerígenos baseados em outros
centros metálicos tem sido também intensificada. Em particular, drogas
anticâncer baseadas no rutênio têm ganhado muita importância.
1.10 - Complexos de rutênio
Vários complexos de rutênio estão sendo estudados sobre o
comportamento químico e potenciais aplicações medicinais. Em particular tem
sido dada ênfase à verificação de possíveis propriedades antitumorais de
complexos de rutênio com ligantes biologicamente ativos. Na literatura, vários
trabalhos, sugerem que o rutênio é um íon metálico dotado de alta propensão
de ligação com o DNA. Tal fato depende da natureza dos ligantes empregados
e da arquitetura tridimensional dos complexos
34
. Em particular, uma série de
resultados indica a propensão do rutênio a ligar-se às células tumorais.
97
Ru e
103
Ru são distribuídos em tecidos tumorais com níveis maiores do que aqueles
em tecidos normais (cerca de 5 vezes mais do que no músculo). Esta
distribuição seletiva poderia ser facilitada pelo transporte via transferrina,
conforme sugerido por Srivastava et al
35
que baseou sua teoria no conceito de
que as células tumorais possuem uma necessidade maior de ferro e
conseqüentemente possui número maior de transferrina, Figura 12.
15
A ligação à transferrina deve ser favorecida pela similaridade do rutênio
com ferro, que pertencem ao grupo 8 de metais. É então concebível que o
rutênio, uma vez alcançado o nível plasmático, liga-se à transferrina sendo
transportado aos tecidos como um complexo de rutênio-transferrina
36
.
FIGURA 12: Distribuição seletiva preferencial de íons de rutênio através da transferrina
35
.
O interesse no uso de outros íons não-platínicos é devido às possíveis
vantagens proporcionadas por outros metais como, por exemplo: envolvimento
de sítios de coordenação adicionais, alterações na afinidade com os ligantes e
cinéticas de substituição, mudanças no estado de oxidação e aproximações
fotodinâmico-terapêuticas
35
.
1.11 - Pesquisa de agentes antitumorais com o rutênio
Particularmente nos últimos 20 anos, estudos têm apontado
propriedades interessantes de complexos de rutênio que mostraram
potencialidade para o desenvolvimento de drogas inovadoras para a
quimioterapia do câncer, sendo o ICR (Figura 13) um dos mais importantes
exemplos mencionados na literatura, que foi obtido por Keppler
37
. Estudos
mostraram que este composto apresenta propriedades antitumorais
interessantes em modelos animais. Tal fato serviu de inspiração para a síntese
do Indol, (Figura 13), que recentemente entrou em testes clínicos fase I.
16
FIGURA 13: Estrutura dos complexos ICR e Indol.
Outra classe de complexos de rutênio que é extensivamente estudada
envolve os compostos de rutênio-sulfóxidos, NAMI E NAMI-A (Figura 14), que
mostraram diferentes graus de atividade contra tumores sólidos, tem uma
característica em comum: a total falta de citotoxicidade para células tumorais in
vitro. O NAMI-A é derivado do NAMI, pela substituição do Na
+
por ImH
+
, sendo
o primeiro complexo de Ru a entrar em testes clínicos
38
.
NAMI NAMI-A
FIGURA 14: Estrutura dos complexos NAMI e NAMI-A.
A atividade biológica do NAMI-A está relacionada à liberação
progressiva de um ou mais ligantes cloretos, a qual foi demonstrada por
Frausin et al
39
. Para estes compostos ainda não é claro se o centro de Ru(III)
sofre redução pela ação de biomoléculas, como proposto pela clássica
hipótese da “ativação por redução”
40
.
ICR Indol
17
CAPÍTULO 2
OBJETIVOS
18
2 - OBJETIVOS
Os objetivos específicos desta dissertação foram:
1 - Sintetizar complexos de fórmula geral [RuCl(CO)(dppb)(N-N)]PF
6
, onde (N-
N = N-Heterocíclicos e dpbb = 1,4-bis(difenilfosfinabutano), a partir dos
precursores [Ru
2
Cl
4
(dppb)
3
] e [RuCl
2
(dppb)(PPh
3
)];
2 - Sintetizar complexos de fórmula geral [RuCl
2
(CO)
2
(dppb)], a partir do
precursor mer-[RuCl
3
(dppb)(H
2
O)];
3 - Caracterizar os compostos obtidos por técnicas de Espectroscopia de
Ressonância Magnética Nuclear
31
P{
1
H}, Voltametria Cíclica e de Pulso
Diferencial, Espectroscopia de Absorção na Região do Ultravioleta/Visível,
Análise Elementar e Difração de Raios X;
4 - Analisar o efeito dos substituintes do anel bipiridínico nos complexos
obtidos;
5 - Avaliar os complexos carbonílicos quanto às suas potencialidades
citotóxicas, com o intuito de desenvolver novos fármacos que venham a
apresentar melhores eficiências que a cis-platina no tratamento de câncer.
19
CAPÍTULO 3
PARTE EXPERIMENTAL
20
3 - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.1 - Atmosfera inerte, solventes, reagentes químicos, ligantes, monóxido
de carbono
3.1.1 - Atmosfera de argônio
As preparações dos complexos foram feitas sob atmosfera de argônio, o
qual foi tratado por um sistema de colunas contendo: sílica gel, cloreto de
cálcio e catalisador BTS-R-11.9 (Fluka Chemika), sendo que a última foi
mantida a 60ºC para o catalisador permanecer ativado. Estes procedimentos
são necessários para desoxigenar e secar o gás comercial de procedência
Aga.
3.1.2 - Solventes
Todos os solventes, Synth P.A., passaram por processos de purificação
segundo os métodos usuais da literatura. Os principais solventes utilizados
foram: acetona, clorofórmio, diclorometano, éter etílico, metanol e n-hexano.
Os solventes deuterados (CDCl
3
e D
2
O) usados na espectroscopia de
RMN foram obtidos da Fluka Chemika e/ou Aldrich.
3.1.3 - Reagentes químicos
Tricloreto de rutênio hidratado (RuCl
3
.3H
2
O) de procedência Aldrich,
ácido sulfúrico (Synth), ácido clorídrico (Synth), ácido fórmico (Merck P.A.),
permanganato de potássio e perclorato de tretrabutilamônio (PTBA) foram
utilizados como recebidos.
3.1.4 - Ligantes
Foram empregados sempre reagentes de pureza analítica, tanto para o
preparo de soluções quanto na preparação dos compostos utilizados.
Os ligantes utilizados foram:
a) N-Heterocíclicos: 2,2’-bipiridina, 4,4’-dimetil-2,2’-bipiridina, 4,4’-
dimetóxi-2,2’-bipiridina, 4,4’-dicloro-2,2’-bipiridina, 2,2’-dipiridilamina
(Aldrich) e 1,10-fenantrolina (Merck);
b) fosfínicos: trifenilfosfina (Fluka Chemika) e 1,4-bis(difenilfosfina)
butano (Aldrich).
21
3.1.5 - Monóxido de carbono (CO) e gás cloro (Cl
2
)
Monóxido de carbono (CO) foi gerado pela reação de desidratação do
ácido fórmico pelo ácido sulfúrico concentrado. O gás cloro (Cl
2
) foi gerado pela
reação do ácido clorídrico concentrado com permanganato de potássio
(KMnO
4
).
3.2 - INSTRUMENTAÇÃO E CONDUTA EXPERIMENTAL
3.2.1 - Microanálise
As análises elementares de carbono, hidrogênio e nitrogênio dos
compostos sintetizados foram realizadas em um analisador CHN modelo EA
1108 da FISONS, no laboratório de microanálise do Departamento de Química
da UFSCar.
3.2.2 - Espectroscopia vibracional na região do infravermelho
Os espectros vibracionais na região do infravermelho foram obtidos em
nosso laboratório utilizando-se um espectrofotômetro BOMEM MICHELSON FT
MB-102, na região compreendida entre 4000 e 200 cm
-1
, utilizando-se a técnica
de pastilha e com as amostras sendo diluídas em KBr (Merck P.A.). Este foi
mantido em estufa a 120 ºC e previamente triturado antes de ser utilizado.
3.2.3 - Espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível
Os espectros eletrônicos foram obtidos em nosso laboratório utilizando-
se um espectrofotômetro UV/Vis-NIR-Varian-Cary 500. Os compostos foram
preparados em CH
2
Cl
2
de modo a se obter soluções de concentração da ordem
de 1,0 x 10
-3
mol/L, sendo posteriormente diluídas para 1,0 x 10
-4
e 5,0 x 10
-5
mol/L. As medidas foram feitas em cubetas com caminho óptico de 1 cm na
faixa de 200 a 900 nm. Os máximos de absorção e os valores de
absortividades molares foram determinados diretamente dos espectros.
3.2.4 - Espectroscopia de ressonância magnética nuclear de
1
H,
13
C {
1
H} e
31
P {
1
H}
Os espectros de ressonância magnética nuclear foram obtidos em
espectrômetro BRUKER DRX 400 MHz e/ou ARX 200 MHz pertencentes ao
Departamento de Química da UFSCar.
22
Para os espectros de RMN de
1
H utilizou-se o solvente CDCl
3
e os
deslocamentos químicos foram determinados em relação ao tetrametilsilano
(TMS). Para as amostras de RMN
31
P {
1
H} utilizou-se solventes não
deuterados, com um capilar (45 mm de comprimento por 1 mm de diâmetro
interno) contendo D
2
O.
3.2.5 - Voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial
Os voltamogramas cíclicos e voltamogramas de pulso diferencial foram
obtidos empregando-se um potenciostato BAS-100B. Fez-se as medidas em
uma célula eletroquímica de vidro, com capacidade para 3 mL, confeccionada
na oficina de vidraria do departamento de Química da UFSCar. Utilizaram-se
três eletrodos: um de referência Ag/AgCl em solução 0,1 mol/L de PTBA em
CH
2
Cl
2
mantido no interior de um capilar de Luggin-Haber; e os eletrodos de
trabalho e auxiliar constituídos de tarugos de platina. As soluções eletrolíticas
(PTBA (Fluka) - 0,1 mol/L em CH
2
Cl
2
) foram preparadas de modo a se obter
concentrações da ordem de 1 x 10
-3
mol/L.
3.2.6 - Condutividade molar
As medidas de condutividade molar foram realizadas com um
condutivímetro MICRONAL modelo B-330 equipado com cela de platina com
constante igual a 0,089 cm
-1
, utilizando-se as soluções com concentrações
iguais a 1,0 x 10
-3
mol/L em acetona.
3.2.7 - Difração de raios X
Os cristais foram obtidos por evaporação lenta com soluções
CH
2
Cl
2
/éter. Para as medidas de difração de raios X utilizou-se um difratômetro
automático NONIUS KAPPA CCD, radiação da linha Kα do molibdênio
(0,71070 A), a temperatura de 20 ºC. As estruturas foram resolvidas no Instituto
de Física de São Carlos-USP, pelo Prof. Dr. Eduardo Ernesto Castellano ou
pelo Prof. Dr. Javier Ellena.
23
3.3 - SÍNTESE DOS COMPLEXOS
3.3.1 - Síntese dos complexos precursores
3.3.1.1 - Síntese do [RuCl
2
(PPh
3
)
3
]
O [RuCl
2
(PPh
3
)
3
] foi sintetizado segundo descrito por Wilkinson e
Stepheson
40
. Adicionou-se o RuCl
3
.3H
2
O (0,050 g; 1,75 mmol) em metanol
(100 mL), que foi refluxado por 15 min. A solução foi resfriada e a trifenilfosfina
(PPh
3
) (2,875 g; 10,85 mmol) adicionada. A solução foi novamente refluxada
por 3 horas. O produto marrom escuro, foi precipitado no resfriamento, foi
então filtrado da solução em funil de placa porosa e lavado com metanol e seco
a vácuo. Rendimento 0,475 g (95%).
3.3.1.2 - Síntese do [RuCl
2
(dppb)(PPh
3
)]
O complexo [RuCl
2
(dppb)(PPh
3
)] foi sintetizado segundo descrito por
Calton
41
. Adicionou-se o [RuCl
2
(PPh
3
)
3
] (1,10 g; 1,15 mmol) e um equivalente
de dppb (0,49 g; 1,15 mmol) em diclorometano (20 mL) sob agitação
magnética. Em seguida adicionou-se lentamente a bifosfina, para não
ocasionar a formação de precipitado durante a reação que é indicio da
formação do complexo binuclear [RuCl
2
(dppb)]
2
(µ-dppb). Após a adição da
bifosfina, agitou-se por 30 min e então, no final da reação, precipitou-se o
complexo em solução com etanol e lavou-se com hexano. Rendimento 1,05 g
(95%).
3.3.1.3 - Síntese do [Ru
2
Cl
4
(dppb)
3
]
O [Ru
2
Cl
4
(dppb)
3
] foi preparado segundo procedimento descrito por
Bressan e Rigo
42
. Adicionou-se o [RuCl
2
(PPh
3
)
3
] (0,5 g; 0,59 mmol) e a 1,4-
bis(difenilfosfina)butano (dppb) (0,53 g; 1,24 mmol) em hexano (130 mL)
previamente deaerado. A mistura foi então refluxada por 6 horas. Em seguida
filtrou-se o precipitado verde formado da solução e lavou-se o mesmo com
hexano e este foi seco sob vácuo. Rendimento (0,42 g) 85%.
24
3.3.1.4 - Síntese dos complexos do tipo cis-[RuCl
2
(dppb)(X-bipy)], X =
bipy, Me-bipy, MeO-bipy, Cl-bipy, fen e bam
43
0,100 g do complexo [RuCl
2
(dppb)(PPh
3
)] (0,11 mmoles) foram
dissolvidos sob atmosfera inerte em 5,0 mL de diclorometano previamente
deaerado. Quantidade suficiente de ligante foi adicionada (0,12 mmoles),
observando-se imediata mudança de cor. A solução foi refluxada por 48 horas,
o volume foi reduzido até 2 mL, aproximadamente, e adicionou-se éter etílico
previamente deaerado, promovendo a precipitação do complexo, que foi
recolhido em funil de placa porosa, lavado com éter etílico, sendo seco em
dessecador à pressão reduzida. Os complexos foram obtidos com rendimento
85 a 95%.
3.3.1.5 - Síntese do mer-[RuCl
3
(dppb)(H
2
O)]
O aqua complexo de rutênio (III) foi sintetizado segundo procedimento
descrito por Batista et al.
44
Sua síntese segue-se, dissolvendo-se o binuclear
[RuCl
2
(dppb)]
2
(µ
2
-dppb) (0,100 g; 0,15 mmol) em metanol (10 mL). Nessa
solução borbulhou-se gás cloro (Cl
2(g)
) até a obtenção de um precipitado
vermelho intenso que foi separado por filtração e lavado com éter etílico
previamente deaerado.O rendimento foi quantitativo (0,979 g) 100%.
3.3.1.6 - Síntese do [Ru
2
Cl
4
(dppb)
2
]
O complexo [Ru
2
Cl
4
(dppb)
2
] foi preparado segundo síntese descrita por
Batista et al
45
.
O mer-[RuCl
3
(dppb)(H
2
O)] (0,100 g, 0,15 mmol) foi dissolvido
em uma mistura de solventes contendo CH
2
Cl
2
(16 mL) e metanol (4 mL) em
um tubo Schlenk. Foi adicionado H
2
(1 atm) e na solução resultante, com o
auxílio de uma linha de vácuo/argônio. Após 48 horas de agitação magnética, o
diclorometano foi evaporado com o auxílio de uma bomba de vácuo e o
complexo bege formado precipitou-se no metanol. O precipitado resultante foi
filtrado da solução e armazenado sob atmosfera inerte. Obteve-se rendimento
de (0,178 g) 100 %.
25
3.3.1.7 - Síntese do [Ru
2
Cl
4
(CO)
2
(dppb)
3
]
O complexo [Ru
2
Cl
4
(CO)
2
(dppb)
3
] foi preparado pelo método descrito por
Bressan e Rigo
43
. Em um frasco de Schlenck contendo 0,100 g (0,59 mmols)
do complexo [Ru
2
Cl
4
(dppb)
3
] borbulhou-se monóxido de carbono durante
aproximadamente 20 min., quando todo o sólido que inicialmente era verde
tornou-se amarelo. O rendimento foi de (0,100 g) 100 %.
3.3.2 - Síntese dos complexos do tipo ct-[RuCl(CO)(dppb)(X-bipy)]PF
6
,
X=bipy, Me-bipy, MeO-bipy, Cl-bipy, fen e bam frente ao monóxido de
carbono, (1 a 6) série 1
Os complexos ct-[RuCl(CO)(dppb)(X-bipy)]PF
6
, onde X = bipy; Me-bipy;
MeO-bipy; Cl-bipy; fen e bam foram obtidos da seguinte maneira: em um tubo
Schlenk, foram dissolvidos (0,50 mg) do precurssor cis-[RuCl
2
(dppb)(X-bipy)]
em 10 mL de CH
2
Cl
2
; em seguida fez-se
vácuo e atmosfera de CO (1 atm). A
solução vermelha foi mantida sob agitação até se obter uma solução amarela e
em seguida adicionou-se NH
4
PF
6
(0,32 g; 0,200 mmol) solubilizado em 1 mL de
metanol. Após 15 minutos o volume da solução foi reduzido para 2 mL,
aproximadamente, e precipitou-se com éter etílico previamente deaerado. Um
sólido amarelo foi obtido, filtrado em um funil de placa porosa e lavado com
água para retirar o excesso de NH
4
PF
6
e éter etílico deaerado, seco sob vácuo.
O rendimento foi de aproximadamente 98 %.
3.3.2.1 - Síntese do tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7) série 2
O complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7) foi sintetizado da seguinte
maneira: O complexo [Ru
2
Cl
4
(CO)
2
(dppb)
3
] (0,050 g; 0,030 mmol ) foi
dissolvido em 10 mL de metanol previamente deaerado, em seguida adicionou-
se ( 0,018 g; 0,115 mmol) de 2,2’-bipiridina (bipy) e (0,028 g; 0,17 mmol) de
NH
4
PF
6
, sendo, a solução, refluxada por 6 horas. Após este período o volume
da solução obtida foi reduzido a 2 mL, aproximadamente; o sólido foi
precipitado com éter, lavado repetidas vezes com água destilada e logo em
seguida lavado com éter etílico deaerado. O rendimento foi de (0,028 g) 80%.
26
3.3.2.2 - Síntese do tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(8) série 2
O complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(8), série 2, foi sintetizado da
seguinte maneira: (0,100 g; 0,060 mmol) do complexo [Ru
2
Cl
4
(CO)
2
(dppb)
3
] foi
dissolvido em 10 mL de metanol previamente deaerado, adicionou-se (0,025 g;
14 mmol) de 1,10-fenantrolina (fen) e (0,035 g; 0,21 mmol) de NH
4
PF
6
,
refluxou-se a solução por 24 horas. Após este período o volume da solução
obtida foi reduzido a 2 mL, aproximadamente, e precipitou-se com éter etílico.
O precipitado amarelo foi lavado repetidas vezes com água destilada para
retirar o excesso de NH
4
PF
6
e com hexano a quente para retirar fosfina e logo
em seguida lavado com éter deaerado. O rendimento foi de (0,053 g) 74%.
3.3.2.3 - cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9)
O complexo cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9), foi obtido da seguinte
maneira: (0,100 g; 0,11 mmol) do precursor tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7),
foi dissolvido em 10 mL de CH
2
Cl
2
e 10 mL de metanol e refluxado por 24
horas. Após este período o volume da solução foi reduzido a 2 mL,
aproximadamente, e foi adicionado éter etílico para precipitar o sólido amarelo.
Rendimento de (0,03 g) 86%.
3.3.2.4 - Síntese do ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10)
O complexo [Ru
2
Cl
4
(dppb)
2
] (0,100 g; 0,084 mmol) foi adicionado a 5 mL
de benzeno, em seguida fez-se vácuo e atmosfera de CO(g), aproximadamente
(1 atm), a solução ficou sob agitação e atmosfera de CO por 24 horas,
o0btendo-se um precipitado de cor amarela. O sólido amarelo obtido foi filtrado
em funil de placa porosa e lavado com éter etílico deaerado, seco sob vácuo. O
rendimento foi de (0,042 g) 76%.
3.3.2.5 - Síntese do cc-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (11)
O complexo mer-[RuCl
3
(dppb)(H
2
O)] (0,100 g; 0,15 mmol) foi adicionado
a 5 mL de benzeno, fez-se vácuo e atmosfera de CO(g), aproximadamente (1
atm); a solução ficou azul imediatamente, esta foi mantida sob agitação e
atmosfera de CO por 20 min, filtrou-se então o precipitado formado em funil de
placa porosa e lavou-se com éter etílico deaerado, e este foi seco sob vácuo.
Rendimento de (0,093 g) 92%.
27
Fluxograma das sínteses:
FIGURA 15: Fluxograma das rotas sintéticas.
1:3 dppb / ∆ hexano 6h
∆ 6h
∆ 24h
(N-N) / CH
2
Cl
2
∆ 48h
28
3.4 - ENSAIOS DE CITOXICIDADE
Os compostos carbonílicos de rutênio foram avaliados pela capacidade
de inibir o crescimento in vitro de células tumorais usando uma linhagem de
célula derivada de tumor humano, a MDA-MB-231 (câncer de mama). Estes
experimentos foram realizados de acordo com uma série de procedimentos e
materiais necessários que serão descritos a seguir.
3.4.1 - Linhagem de células e condições de cultura
As células MDA-MB-231, disponíveis no laboratório de Bioquímica do
Departamento de Ciências Fisiológicas da UFSCar, são mantidas em vials
congelados em nitrogênio líquido; a partir deles, as células foram obtidas
(descongeladas a 37
ο
C por cerca de 90 s) e subculturadas, em series, para
posterior uso nos experimentos. As células foram cultivadas como cultura de
monocamada aderente em meio DMEM, suplementado com soro fetal bovino
(SFB) 10%. As culturas foram mantidas a 37
o
C em uma atmosfera umidificada
contendo 5% de CO
2
.
Durante o crescimento das células o meio de cultura deve ser trocado a
cada 2-3 dias para o melhor desenvolvimento das mesmas.
3.4.2 - Troca de meio de cultura
- Ligar o fluxo e a luz germicida (UV) pelo menos 30 min. antes de iniciar o
procedimento, colocando dentro do tubo que será utilizado: descarte, pipetas
estéreis, meio de cultura;
- Limpar o fluxo com álcool etílico 70%;
- Ligar a chama e realizar os procedimentos sempre próximos a ela;
- Inverter a garrafa desprezando o conteúdo (meio de cultura) em um descarte.
- Adicionar aproximadamente 12-15 mL de meio de cultura com a pipeta estéril;
- colocar a garrafa em estufa (37
o
C/5% CO
2
), lembrando sempre de deixar uma
meia rosca.
O crescimento das células pode ser acompanhado dia a dia por um
microscópio e quando a garrafa contém uma boa quantidade de células
(avaliado visualmente pela proximidade entre as células) é necessário o
procedimento conhecido por tripsinização para remover as células para usá-las
nos experimentos com os complexos. Este procedimento é necessário mesmo
29
se as células não forem utilizadas, uma vez que se a garrafa encher de células
as mesmas se soltam do fundo da garrafa e não são mais utilizáveis. A
tripsinização envolve o seguinte procedimento:
- Descartar o meio de cultura;
- Lavar com 5 mL de PBS;
- Descartar o PBS;
- Adicionar aproximadamente 5 mL de tripsina à garrafa, deixar de 1-2 minutos
na estufa;
- Bater na garrafa (para soltar as células), e adicionar cerca de 5 mL de meio
de cultura;
- centrifugar em tubo Falcon (2000 rpm, 5 min), descartar o sobrenadante;
- Ressuspender o pellet em 1 mL de meio de cultura. Se for para fazer
contagem de células adicionar 10 mL.
Após a tripsinização, se as células vão ser utilizadas é necessário fazer
a contagem das mesmas e ajustar o volume para que cada 200 µL contenha a
quantidade desejada de células (em nosso caso 1x10
5
células).
3.4.3 - Contagem de células e ajuste para o experimento:
- Após ressuspender as células em 10 mL de meio de cultura, retirar 20 µL e
misturar com 20 µL do corante azul de tripano;
- A mistura é transferida para uma câmara de Neubauer, e com a utilização de
um microscópio é feita a contagem das células nas duas áreas quadriculadas
da câmara;
- A soma obtida multiplicada por 10
5
corresponde ao total de células em 10 mL;
- Nos experimentos deste trabalho foram utilizadas 1x10
5
células por poço;
Assim deve-se ajustar o volume da solução de células de modo que 200 µL
contenham 1 x 10
5
células.
Após o procedimento de tripsinização de culturas celulares crescendo
exponencialmente, contagem e aplicação das células em placa para
microcultura de 96 poços (estéril) com densidade de 1 x 10
5
células por poço
(em 200 µL), deve-se armazenar a placa em estufa (37
o
C / 5% CO
2
) por 24 h
para permitir a adesão celular. Após este tempo o meio de cultura é removido
(é possível visualizar as células nos poços como manchas esbranquiçadas
após a remoção do meio de cultura) utilizando-se a micro-pipeta multi-canal,
30
lava-se cada poço com 200 µL de PBS e adiciona-se 200 µL de meio de cultura
DMEM sem soro. Finalmente, as potenciais drogas nas várias concentrações
são adicionadas em duplicata, sendo o tempo de exposição de 24 h.
Procedimento após tempo de incubação:
- retirar o meio de cultura com micro-pipeta;
- adicionar 200 µL de PBS;
- retirar com micro-pipeta;
- adicionar 50 µL de MTT (0,5 mg/mL em H
2
O Milli-Q) em cada poço;
- deixar 3-4 h em estufa a 37
o
C;
- adicionar 100 µL de isopropanol, tomando o cuidado de solubilizar
completamente o cristal violeta formado.
3.4.4 - Ensaio da citotoxidade:
Os complexos de rutênio foram avaliados em células de câncer mamário
humano (MDA-MB-231) usando o ensaio com MTT (MOSMANN, 1983)
46
, que
consiste em uma determinação colorimétrica de viabilidade celular durante
tratamento in vitro com a droga. Este ensaio colorimétrico de microcultura,
desenvolvido como um estágio inicial para o “screening” de drogas, mede a
quantidade de MTT reduzido pela dehidrogenase mitocondrial e assume que a
viabilidade celular (correspondente à atividade redutiva) é proporcional à
produção de cristais de formazan (violeta) que, após solubilizado, é medido
espectrofotometricamente. A densidade óptica (absorbância dos poços) foi
medida em um leitor de micro-placas a 570 nm. Para verificar o efeito do
solvente DMSO, controles adicionais receberam 1% deste solvente.
Um baixo IC
50
é desejado e implica citotoxicidade ou antiproliferação a
baixas concentrações da droga. O valor de IC
50
representa a concentração da
droga que é necessária para reduzir 50% o crescimento celular.
A viabilidade celular foi calculada pela seguinte fórmula:
Viabilidade celular (%) = (O
D
teste / O
D
controle) x 100
onde:
O
D
teste = densidade ótica do composto testado
O
D
controle = densidade ótica do controle
31
3.4.5 - Preparação dos compostos para os ensaios:
Para o “screening” inicial foram preparadas três concentrações de cada
complexo (20 mM, 2 mM e 0,2 mM) utilizando-se DMSO para solubilizar os
mesmos. Considerando que a concentração final de DMSO junto às células
não deve ultrapassar 1 % e que o volume de meio de cultura em cada poço é
200 µL, toma-se uma alíquota de 2 µL de cada concentração de complexo e
adiciona-se ao poço. Desta maneira as concentrações finais dos complexos
são 200 µM, 20 µM e 2 µM. As soluções dos complexos são preparadas no
fluxo laminar utilizando-se materiais estéreis (DMSO e frascos de
armazenagem).
32
CAPÍTULO 4
RESULTADOS E DISCUSSÃO
33
4 - CARACTERIZAÇÃO DOS COMPLEXOS
Alguns dos complexos obtidos neste trabalho são isômeros geométricos,
ou seja, apresentam diferentes arranjos espaciais dos mesmos ligantes. Assim
para uma melhor exposição e clareza dos dados, os compostos foram citados
de acordo com a série e/ou numeração do isômero. A série 1, representa os
complexos (1-6) onde o CO está trans ao átomo de fósforo, os quais são
referentes à variação das bipiridinas; os isômeros da série 2 representam os
complexos (7-8) onde o CO está trans ao átomo de Cl, os quais foram obtidos
com a fen e a bipy, já o complexo 9, o CO está trans ao átomo de N, foi
sintetizado apenas com a bipy. As estruturas propostas estão representadas na
Figura 16.
Na Figura 17, estão representados os complexos obtidos a partir do
aquacomplexo, onde o complexo 10 é referente a dois átomos de fósforo trans
a duas moléculas de CO e o complexo 11 os átomos de fósforo encontram-se
trans a dois átomos de cloro.
FIGURA 16: Estruturas para as séries 1(1-6), 2(7-8) e complexo 9.
FIGURA 17: Estruturas para os complexos 10 e 11.
Série 1
ct
Série 2
tc
Complexo 9
cc
Complexo 10
Ru
CO
P
Cl
CO
Cl
P
ct
Complexo 11
Ru
Cl
P
CO
Cl
CO
P
cc
Ru
Cl
P
P
N
CO
N
PF
6
Ru
Cl
CO
P
P
N
N
PF
6
Ru
CO
P
P
N
Cl
N
PF
6
34
4.1 - Microanálise
O teor de carbono, hidrogênio e nitrogênio, para os complexos
sintetizados, foram determinados e encontram-se dispostos na Tabela 2, os
quais confirmam as formulações propostas para todos os complexos obtidos.
TABELA 2: Dados de microanálise para os carbonilos complexos
C % N% H%
Complexos da série 1
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1)
C
39
H
36
ClF
6
N
2
OP
3
Ru
52,50 (53,70) 3,14 (3,39) 4,07 (4,04)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(MeO-bipy)]PF
6
(2)
C
41
H
40
ClF
6
N
2
O
3
P
3
Ru
51,72 (51,13) 3,55 (3,75) 4,23 (4,17)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
(3)
C
39
H
34
Cl
3
F
6
N
2
OP
3
Ru
49,07.(49,35) 3,21 (3,67) 3,57 (3,60)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-bipy)]PF
6
⋅2H
2
O(4)
C
41
H
44
ClF
6
N
2
O
3
P
3
Ru
51,50 (51,70) 2,93 (2,99) 4,08 (3,85)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(5)
C
41
H
38
ClF
6
N
2
OP
3
Ru
53,63 (52,91) 3,05 (3,67) 4,17 (4,01)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
(6)
C
39
H
38
ClF
6
N
3
OP
3
Ru
51,58 (50,75) 4,63 (4,01) 4,22 (3,96)
Complexos da série 2
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7)
C
39
H
36
ClF
6
N
2
OP
3
Ru
52,50 (52,17) 3,14 (3,41) 4,07(4,22)
tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
.
CH
2
Cl
2
(8)
C
42
H
40
Cl
3
F
6
N
2
OP
3
Ru
50,29 (50,72) 2,79 (3,36) 4,02(4,21)
Complexo 9
cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9)
C
39
H
36
ClF
6
N
2
OP
3
Ru
52,50 (52,91) 3,14 (3,49) 4,07(3,95)
Complexo (10) e (11)
ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (amarelo) (10)
C
30
H
28
Cl
2
O
2
P
2
Ru
55,06 (55,88) 0,00(0,00) 4,31(4,74)
cc-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)].H
2
O (azul) (11)
C
30
H
30
Cl
2
O
3
P
2
Ru
53,58 (53,47) 0,00 (0,00) 4,50(4,60)
• (Valores encontrados entre parênteses)
35
4.2 - Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN)
A ressonância magnética nuclear de fósforo é uma poderosa ferramenta
para a caracterização de complexos fosfínicos. É sabido que mudanças nos
substituintes dos átomos de fósforo podem causar alterações no
comportamento do ligante livre e nos seus complexos de metais de transição.
Estas dependem de efeitos estéricos, tanto quanto de efeitos eletrônicos e em
alguns casos um ou outro pode ser dominante.
As variáveis mais importantes para o deslocamento químico no RMN de
31
P{
1
H} são eletronegatividade dos átomos de fósforo e os ângulos de cone.
Estas variáveis determinam o deslocamento químico e as constantes de
acoplamento dos átomos de fósforo.
4.2.1 - Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) para os
complexos da série 1
Os complexos de fórmula geral [RuCl(CO)(dppb)(N–N)]PF
6
da série 1,
onde (N–N = bipy, bam, fen, Me-bipy, MeO-bipy e Cl-bipy), apresentam
espectros de ressonância magnética nuclear de
31
P{
1
H} característicos (Figura
18). Observa-se dois dubletos em aproximadamente δ 37 e δ 7,9 ppm, que
corresponde a núcleos de fósforo não equivalentes, com constante de
acoplamento em torno de 29,6 Hz. O deslocamento em δ 7,0 ppm é referente
ao átomo de fósforo trans ao CO, enquanto o átomo de fósforo trans ao
nitrogênio da bipiridina apresenta deslocamento próximo de δ 37 ppm. É
importante ressaltar que o precursor cis-[RuCl
2
(dppb)(bipy)], dos complexos
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
; apresenta dois dubletos, em 42 e 31 ppm. Neste
caso o átomo de fósforo trans ao cloro tem seu sinal alterado de 31 para 7,9
ppm, quando ocorre a formação do carbonilo complexo. Isto reflete no fato que
átomos de fósforo trans a ligantes que possuem forte influência trans como o
CO, maior a tendência do mesmo possuir deslocamentos químicos em campo
mais alto que para átomos de fósforo trans a ligantes que possuem efeito trans
intermediários como o cloro ou a bipiridina
47
. Neste caso a explicação mais
plausível para justificar o deslocamento químico do átomo de fósforo para
campo mais alto é considerar o fato como conseqüência do efeito competitivo
entre dois fortes receptores π (P e CO), deixando assim o fósforo trans ao CO
36
rico em elétrons, com deslocamento químico em campo bem alto, ou seja, em
7,0 ppm, bem distante de 31 ppm encontrado para fósforo trans a cloro.
Na literatura são encontrados compostos que apresentam
comportamento similar aos aqui estudados, como por exemplo, o
deslocamento químico observado para o complexo trans-[RuCl
2
(dppb)(py)
2
],
(40.4 ppm), cujos fósforos estão trans a piridina, ligante com efeito trans
intermediário
34
. O complexo cc-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (11) onde um átomo de
fósforo encontra-se trans ao Cl apresenta deslocamento químico em 32.8 ppm,
campo baixo, e complexo ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10) cujos átomos de fósforo
encontram-se trans à carbonila, seu deslocamento químico é em 6.9 ppm,
campo alto.
O espectro de
31
P{
1
H} para os complexos da série 1 e a estrutura
proposta para os complexos estão representadas abaixo pela Figura 18.
FIGURA 18: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} para o complexo [RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1),
série 1, em CH
2
Cl
2
.
4.2.2 - Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) para os
complexos (7-8), da série 2 e complexo 9
Observa-se nos espectros de RMN para os complexos da série 2, tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7), e tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(8), um singleto
em torno de 28 ppm, o que é condizente com dois átomos de fósforo trans aos
nitrogênios da bipiridina ou fenantrolina (Figura 19).
Ru
Cl
P
P
N
CO
N
PF
6
P
(A)
P
(B)
(A)
(B)
7,32
7,50
37,10
37,30
37
FIGURA 19: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} para o complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7),
em CH
2
Cl
2
.
Após 6 horas de refluxo do complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7),
em metanol e diclorometano observou-se nos espectros de RMN de
31
P{
1
H} o
surgimento de 2 dubletos e a diminuição do singleto (observado para os
complexos da série 2) que é um indicativo da formação do complexo cc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9); ou seja este é obtido através da isomerização
do complexo da série 2 (Figura 20).
FIGURA 20: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} referente à isomerização do tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7), com 6 horas de refluxo em metanol (formação do complexo 9).
Após 24 horas de refluxo foram observados apenas dois dubletos, em
27 e 35 ppm, para cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9), com constante de
acoplamento de 25.38 Hz, como mostra a Figura 21.
Ru
Cl
CO
P
P
N
N
PF
6
Ru
CO
P
P
N
Cl
N
PF
6
Ru
Cl
CO
P
P
N
N
PF
6
26,96
27,28
27,8
33,44
35,72
28,0
38
FIGURA 21: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} do cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9), em CH
2
Cl
2
.
Como mencionado anteriormente, átomo de fósforo trans ao nitrogênio
da bipiridina encontra-se aproximadamente em 28 ppm. Neste caso é plausível
sugerir que o dubleto que aparece próximo a 27 ppm seja pertencente ao
átomo de fósforo trans ao nitrogênio e o dubleto próximo de 35 ppm seja
pertencente ao átomo de fósforo trans ao cloreto. Os deslocamentos químicos
e as constantes de acoplamento para cada um dos complexos sintetizados são
apresentados na Tabela 3.
TABELA 3: Valores dos deslocamentos químicos de
31
P{
1
H}, em CH
2
Cl
2
Complexos série 1
δ
31
P ppm e (J
pp
Hz)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1) 37,3 e 7,9 (29,6)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(MeO-bipy)]PF
6
(2) 38,0 e 8,0 (29,2)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
(3) 37,0 e 8,5 (29,9)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-bipy)]PF
6
⋅(H
2
O)
2
(4)
37,5 e 7,5 (29,0)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(5) 37,3 e 9,4 (30,8)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6⋅
(6)
37,4 e 7,6 (28,8)
Complexos série 2
δ
31
P ppm
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7) 27.8
tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(8) 28.4
Complexo (9)
δ
31
P ppm e (J
pp
Hz)
cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9) 35,0 e 27.0 (29,6)
Complexos (10) e (11)
δ
31
P ppm
ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10) 8,6
cc-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (11) 11,0
26,85
27,33
33,66
35,85
Ru
CO
P
P
N
Cl
N
PF
6
39
Para os complexos da série 1 pode-se correlacionar os valores de pKa
dos ligantes N-Heterocíclicos, como a MeO-bipy, Me-bipy, bipy, bam, fen e Cl-
bipy, com os deslocamentos de
31
P{
1
H} do átomo de fósforo trans ao
nitrogênio das bipiridinas (Figura 22).
2,53,03,54,04,55,05,56,0
37,0
37,2
37,4
37,6
37,8
38,0
MeO-bipy
Me-bipy
fen
bipy
bam
Cl-bipy
Deslocamento de
31
P{
1
H} (P trans N)
pKa ligantes N-heterocíclicos
FIGURA 22: Correlação entre os valores de pKa dos ligantes N-Heterocíclicos versus
deslocamentos químicos dos átomos de fósforo trans a X-bipy para os complexos da série 1.
Observou-se, através do gráfico, uma variação no deslocamento de
acordo com a variação de basicidade dos ligantes bipiridínicos (Figura 22), ou
seja, quanto mais básico o ligante N-Heterocíclico mais baixo o campo do
deslocamento químico, conseqüentemente o átomo de fósforo estará menos
blindado, em campo mais baixo.
4.2.3 - Espectro de RMN para os complexos 10 e 11
O complexo mer-[RuCl
3
(dppb)(H
2
O)] reage com o CO, em CH
2
Cl
2
produzindo uma solução azul escura. Após uma hora observou-se que a
solução azul escura mudou para vermelha, e quando mantido sob agitação por
maiores intervalos de tempo uma nova cor é originada, amarela.
O mesmo comportamento é relatado em trabalhos anteriores do nosso
laboratório, porém a reação foi feita em estado sólido, pois se sabe que o
complexo pentacoordenado de fórmula [Ru
2
Cl
4
(dppb)
3
] em atmosfera de CO
sofre adição deste gás e gera a espécie hexacoordenada [Ru
2
Cl
4
(CO)
2
(dppb)
3
]
46
, no entanto, o aquacomplexo sólido permaneceu 48 horas sob atmosfera de
CO e nenhuma alteração foi observada. No entanto quando adicionou-se
(N-N) pKa
MeO-bipy 5,74
Me-bipy 4,92
fen 4,86
bipy 4,44
bam 3,92
Cl-bipy 2,61
40
diclorometano verificou-se a formação de uma solução azul. Observou-se que
os complexos [RuCl
2
(PPh
3
)
3
], [RuCl
2
(dppb)(PPh
3
)] e [Ru
2
Cl
4
(dppb)
2
], reagem
também no estado sólido com CO, gerando espécies do tipo cis- e trans-
[RuCl
2
(CO)
2
(PPh
3
)
2
], cis- e trans-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] e [Ru
2
Cl
4
(CO)(dppb)
2
],
porém nestas sínteses foram observadas misturas dos compostos
48
.
Foram utilizadas diferentes rotas sintéticas para obtenção de complexos
de fórmula [RuCl
2
(CO)
2
(dppb)]. O isômero 10 (amarelo) foi sintetizado como no
item 3.3.2.4. O complexo 11 (azul), foi obtido a partir do mer-[RuCl
3
(dppb)H
2
O]
utilizando-se benzeno como solvente. Quando é feita atmosfera de CO, o
mesmo muda de cor rapidamente e precipita em poucos minutos. Quando o
complexo azul foi filtrado, obteve-se uma solução vermelha, a qual foi
rotaevaporada e posteriormente caracterizada.
Para o complexo 10, ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)], foi observado um singleto
em δ 8,5 ppm referente à dois átomos de fósforo trans a duas moléculas de CO
(Figura 23). Para o complexo 11, onde os dois átomos de fósforo estão trans a
átomos de cloro (Figura 24), foi observado um singleto em δ 11 ppm.
FIGURA 23: Espectro de RMN
31
P{
1
H}, em CH
2
Cl
2
e estrutura proposta para o complexo ct-
[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10).
Para o complexo 11, [RuCl
2
(CO)
2
(dppb)], azul, foi observado um singleto
em δ 11,20 ppm (Figura 23), atribuída a presença de dois átomos de fósforo
magneticamente equivalentes, onde os ligantes carbonilos estão em posição
trans. O deslocamento para campo mais baixo é devido a menor influência
trans do cloro em relação ao CO.
Ru
CO
P
Cl
CO
Cl
P
8,5
41
FIGURA 24: Espectro de RMN
31
P{
1
H}, em CH
2
Cl
2
e estrutura proposta para o complexo cc-
[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (11).
Na literatura
49
é reportado estudo envolvendo complexos similares do
tipo [RuCl
2
(CO)
2
P
2
] (Figura 25), onde a ressonância magnética nuclear de
fósforo do isômero trans ttt apresentou-se em campo mais alto que do isômero
cct. Este fato pode ser atribuído ao efeito trans competitivo dos ligantes. Neste
caso, quando ligantes bons receptores π, como o CO, encontram-se em trans,
como no isômero ttt, estes competem com a mesma intensidade pelos elétrons
do centro metálico, deixando-o rico em densidade eletrônica. Como
conseqüência os átomos de fósforo das fosfinas ficam mais blindados,
apresentando deslocamentos químicos mais altos que os mostrados nos
isômeros do tipo tcc, onde o efeito trans competitivo não é significativamente
observado
35
. Estes complexos podem ter potencialmente uma das cinco formas
isoméricas ilustradas na Figura 25 e cada uma delas pode ser distinguidas das
demais pela combinação de técnicas espectroscópicas
FIGURA 25: Isômeros geométricos do complexo [RuCl
2
(CO)
2
P
2
].
11,20
Ru
Cl
P
CO
Cl
CO
P
42
Os complexos 10 e 11 foram primeiramente caracterizados por RMN de
31
P{
1
H}, estes apresentaram deslocamentos em 8,5 e 11,0 ppm,
respectivamente.
A técnica de espectroscopia de absorção na região do infravermelho foi
muito importante, sendo possível mencionar os possíveis isômeros. Nos dados
de infravermelho, foram observadas 2 duas bandas de estiramento C–O, as
quais são atribuídas aos estiramentos simétricos e assimétricos desta
molécula. A Figura 26 mostra o espectro de IV do complexo 10. O complexo
11, onde o CO encontra-se trans a outro CO, é observada apenas uma banda
em 2079 cm
-1
, Figura 27.
40 00 3 00 0 2 00 0 1000 0
-20
0
20
40
60
80
10 0
12 0
Fre
q
uência cm
-1
2065
20 08
FIGURA 26: Espectro de absorção no infravermelho para o complexo cc-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)]
10, em pastilha de KBr.
4000 3000 2000 1000 0
-20
0
20
40
60
80
100
120
Fre
q
uência cm
-1
2250
FIGURA 27: Espectro de absorção no infravermelho para o complexo ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)]
11, em pastilha de KBr.
2079
43
Na literatura pode-se observar o mesmo comportamento onde os
isômeros cis- e trans- [(bpy)
2
Os(O)
2
](ClO
4
)
2
, reportados por Meyer e
colaboradores
50
, tiveram suas estruturas também sugeridas a partir da análise
dos dados de espectroscopia na região do infravermelho e ressonância
magnética nuclear de
1
H. O complexo cis- apresenta duas bandas na região de
v(Os=O), em 883 e 863 cm
-1
, as quais são atribuídas aos estiramentos
simétricos e assimétricos Os=O, respectivamente, e são indicativas de
estrutura cis- dioxo. O complexo trans mostra uma única banda nesta região, a
872 cm
-1
, indicativo de estrutura trans-dioxo.
Quando dois ligantes CO estão mutuamente em trans, eles competem
pela densidade eletrônica presente no mesmo orbital d do metal e a
retrodoação M→C é reduzida (o CO é um receptor π muito bom). A influência
trans com relação ao CO diminui na ordem CO > P > Cl.
4.2.3.1 - Estudo e caracterização do complexo [Ru
2
Cl
4
(CO)(dppb)
2
]
No espectro de absorção na região do infravermelho para o precipitado
vermelho (Figura 28), observa-se o surgimento de uma banda em menor
freqüência (1632 cm
-1
), comparada com os complexos 10 e 11, que pode ser
atribuída à vibração de estiramento da molécula de CO em ponte
51,52
.
4000 3000 2000 1000 0
60
70
80
90
100
110
330
1632
511
Frequência (cm
-1
)
FIGURA 28: Espectro de absorção na região do infravermelho do complexo
[Ru
2
Cl
4
(CO)(dppb)
2
], em pastilha de KBr.
44
Na Figura 29 encontra-se o espectro de absorção na região do
infravermelho do complexo vermelho, obtido na região de 230 a 800 cm
-1
e as
atribuições encontram-se naTabela 4.
800 700 600 500 400 300
90
100
746
670
414
618
330
246
254
279
270
509
Frequência (cm
-1
)
FIGURA 29: Espectro de absorção no infravermelho do complexo [Ru
2
Cl
4
(CO)(dppb)
2
], em
pastilha de CsI.
TABELA 4: Estiramentos em (cm
-1
) do complexo [Ru
2
Cl
4
(CO)(dppb)
2
]
Freqüência Vibracional (cm
-1
) Intensidade Atribuição Referência
746 F
γ C–H aromático
56
670 F
δ anel
59
618 F
δ Ru–CO
52
509 F
ν P–C aromático
59
414 mf
ν Ru–P, νP–C aromático
59
330 M
ν Ru–Cl
60
279 M
ν Ru–Cl
60
246 f
ν Ru–Cl–Ru
52
O precipitado vermelho, embora com baixa solubilidade em
diclorometano, foi analisado por RMN de
31
P{
1
H} (Figura 30), e observaram-se
dois dubletos, em aproximadamente δ 31,50 e δ 22,8 ppm, com constante de
acoplamento em torno de 45,0 Hz e a presença de dois singletos, um em δ
18,7 e outro em 27,8 ppm, indicando a presença de alguma impureza ou até
mesmo uma outra espécie de carbonilo complexo, com átomos de fósforo
equivalentes. Seguramente não se trata de espécies conhecidas em nosso
45
laboratório, portanto o complexo de interesse, que apresenta os dois dubletos,
deverá ser purificado.
FIGURA 30: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} do complexo [Ru
2
Cl
4
(CO)(dppb)
2
], em CH
2
Cl
2
.
Através dos dados de RMN de
31
P{
1
H} e de absorção na região do
infravermelho, a seguinte estrutura foi proposta (Figura 31):
Ru
CO
Cl
Cl
Ru
P
P
Cl
P
P
Cl
FIGURA 31: Estrutura proposta para o complexo binuclear.
A caracterização do novo composto não foi ainda concluída. Estudos
complementares para sua caracterização serão realizados.
4.3 - Voltametria cíclica
4.3.1 - Voltametria cíclica para os compostos da série 1
Os complexos da série 1, apresentaram na voltametria cíclica um
processo irreversível em aproximadamente 1,6 V atribuído à oxidação do par
Ru
II
/Ru
III
. O alto potencial anódico observado para estes compostos, quando
comparado com valores obtidos para os compostos do tipo [RuCl
2
(dppb)(bipy)]
(0,6V)
33
, decorre do forte caráter aceptor π do monóxido de carbono. Assim, o
monóxido de carbono por interações de retrodoação, diminui a densidade
eletrônica do íon Ru
II
nos complexos em questão, tornando mais difícil sua
oxidação, o que se reflete num potencial de oxidação mais elevado. Os
voltamogramas observados para os complexos da série 1 são característicos e
um deles está representado na Figura 32, enquanto que os processos de
oxidação estão relacionados na Tabela 5.
23,03
22,49
18,7
27,8
31,21
31,78
46
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200
-0,0001
0,0000
0,0001
0,0002
0,0003
0,0004
0,0005
Corrente(A)
Potential, mV
FIGURA 32: Voltamograma cíclico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1),
utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
TABELA 5: Potenciais de oxidação e pKa para os complexos da série 1
Complexo
Potencial (V) pKa
ct-[RuCl(CO)(dppb)(MeO-bipy)]PF
6
1,58 5,74
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-bipy)]PF
6
1,61 4,92
ct-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
1,65 4,86
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
1,68 4,64
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
1,69 4,44
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
1,73 2,61
É esperado que a substituição no anel piridínico promova alterações
significativas na interação entre ligante e centro metálico
3
. Por isso, as medidas
de potencial redox dos complexos devem refletir as mudanças de basicidade
do ligante, onde grupos substituintes eletronegativos sobre a bipiridina
diminuem a densidade eletrônica do anel, favorecendo interações de
retrodoação (Ru
-bipy) e diminuindo a basicidade do átomo de nitrogênio,
deslocando a densidade eletrônica dos orbitais d do metal e desfavorecendo
sua oxidação. Para melhor observar o comportamento eletroquímico dos
complexos da série 1, correlacionou-se o potencial de oxidação versus pKa dos
ligantes N-Heterocíclicos (Figura 33).
47
2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
1,56
1,58
1,60
1,62
1,64
1,66
1,68
1,70
1,72
Potencial de oxidação (mV)
pKa ligantes N-heterocíclicos
Cl
-
bi
py
bipy
bam
fen
Me-bipy
MeO-bipy
FIGURA 33: Valores de pKa dos ligantes N-Heterocíclicos versus potencial de oxidação.
A partir do gráfico de pKa versus potencial de oxidação, observou-se
que ligantes menos básicos, ou seja, menos doadores de elétrons para o íon
rutênio apresentaram potenciais de oxidação mais altos, em aproximadamente
1,70 V enquanto que, para os ligantes mais básicos, os potenciais foram
observados em torno de 1,58 V, mostrando assim que, ligantes menos básicos
deixam o centro metálico mais pobre em elétrons, desfavorecendo sua
oxidação.
Através da correlação de pKa versus potencial de oxidação, dos
complexos da série 1, pode-se estimar o pKa do ligante N-Heterocíclico 2,2’-
dipiridilamina (bam), para qual o valor encontrado foi 4,64 (Figura 33).
O processo observado em torno de 1,15 V (Figura 32), para os
complexos da série 1, ainda não foi totalmente esclarecido, mas algumas
especulações foram feitas no sentido de que como é utilizado um solvente
coordenante, supõe-se que o processo observado aparece quando há
formação do complexo com acetonitrila. Assim quando o complexo carbonílico
é oxidado, este passa da configuração d
6
para d
5
, perdendo sua capacidade de
fazer retrodoação, portanto a carbonila é labilizada e é substituída pelo
solvente, CH
3
CN, que apresenta caráter coordenante. Neste caso o processo
anódico em torno de 1,15 V, da Figura 32 pode ser atribuído ao complexo ct-
[RuCl(CH
3
CN)(dppb)(bipy)]PF
6
.
48
4.3.2 - Voltametria cíclica para os compostos da série 2
Os isômeros da série 2, (Figura 34), apresentam um processo
eletroquímico irreversível, associado à oxidação de Ru
II
para Ru
III
, em
aproximadamente 2,1 V, o que mostra que tanto a geometria do complexo
quanto a natureza do ligante N-Heterocíclico afetam os potenciais redox do
metal.
0 500 1000 1500 2000 2500
-0,0005
0,0000
0,0005
0,0010
0,0015
0,0020
0,0025
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 34: Voltamograma cíclico do complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7), eletrodo de
platina Ag/AgCl, PTBA 0,1 M, acetonitrila.
Os complexos da série 2 (complexos 7 e 8), onde o átomo de Cl
encontra–se trans ao monóxido de carbono (CO), apresentam os potenciais de
oxidação mais altos em comparação com os a série 1 e complexo 9, onde o
monóxido de carbono encontra-se trans à fosfina (dppb) e ao N (bipiridina),
respectivamente. Tal fato é proveniente do forte caráter doador σ e π do cloro,
fortalecendo assim a ligação M–CO através da retrodoação do metal para a
carbonila, o que deixa o centro metálico pobre em elétrons. Os potenciais de
oxidação e pKa dos ligantes encontram-se na Tabela 6, onde não é observada
variação significativa destes valores de potenciais de oxidação, para esta série,
devido a pequena diferença de pKa da bipy e fen.
TABELA 6: Potenciais de oxidação da série 2 e valores de pKa dos ligantes N-Heterocíclicos
Complexo
Potencial (V) pKa
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7) 2,11 4,44
tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(8) 2,10 4,86
49
4.3.3 - Voltametria cíclica para o composto cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9).
O complexo 9, onde a molécula de CO encontra-se trans ao nitrogênio
da bipiridina, apresentou um processo irreversível em torno de 1,92 V (Figura
35).
0 500 1000 1500 2000 2500
-0,0004
-0,0002
0,0000
0,0002
0,0004
0,0006
0,0008
0,0010
0,0012
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 35: Voltamograma cíclico do complexo cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9), eletrodo de
platina versus Ag/AgCl, PTBA 0,1 M, acetonitrila.
Comparado o complexo 9 com os complexos da série 2, observou-se
uma diminuição do potencial de oxidação de aproximadamente 0,186 V
(diferença significativa). Isto ocorre porque o átomo de nitrogênio trans ao CO
(complexo 9) compete pelos mesmos elétrons do íon central com o CO e
devido à este efeito competitivo a rutênio fica mais rico em elétrons, facilitando
sua oxidação. Nesta comparação é importante observar a influência do ligante
que se encontra trans à molécula de CO, diminuindo o caráter receptor do Cl
para o N, ou seja, quanto mais forte o receptor trans ao CO menor o potencial
de oxidação do átomo central.
4.3.4 - Correlação de potenciais de oxidação do rutênio, com o efeito do
ligante trans à carbonila
Os voltamogramas cíclicos para os compostos das séries 1 (compostos
1-6) e 2 (compostos 7-8) e complexo 9 mostram que além da mudança de
basicidade dos ligantes N-Heterocíclicos, a geometria (trans-P-CO, trans-Cl-CO
e trans-N-CO) pode afetar o potencial de oxidação do centro metálico (Figura
36).
50
FIGURA 36: Voltamograma cíclico dos isômeros ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1), tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7) e cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9), eletrodo de platina versus
Ag/AgCl, PTBA 0,1M, acetonitrila.
Através da Figura 36 observa-se que os valores de potenciais de
oxidação, para os três isômeros com a mesma bipiridina (bipy), aumenta de
acordo com as propriedades de cada ligante trans ao CO. Sabe-se também
que o CO tem caráter receptor π melhor, que o fósforo e nitrogênio (CO > P >
N). Assim quando o CO encontra-se trans ao fósforo da bifosfina, ocorre uma
forte competição pelos elétrons do centro metálico devido ao acentuado caráter
receptor-doador destes ligantes, enquanto que quando o CO esta trans ao
nitrogênio a competição é menor devido ao caráter π-receptor menos
acentuado do nitrogênio da bipiridina. Quando o CO esta trans ao cloro esta
competição praticamente não ocorre, devido ao caráter doador do Cl.
Observa-se que para os complexos da série 2 (complexos 7 e 8) e o
complexo 9, não há a formação do complexo com a acetonitrila via
eletroquímica, como observado para a série 1. Como citado anteriormente o
caráter doador do cloro torna a ligação Ru–CO mais forte, e não ocorre a
competição dos elétrons do íon rutênio, como observado para a série 1,
permitindo a rápida dissociação do CO, da esfera de coordenação do rutênio.
---- trans-P-CO (1)
---- trans-N-CO (9)
---- trans-Cl-CO (7)
Ru
Cl
P
P
N
CO
N
PF
6
Ru
Cl
CO
P
P
N
N
PF
6
Ru
CO
P
P
N
Cl
N
PF
6
1
9
7
51
4.3.5 - Complexo ct-[RuCl(MeCN)(dppb)(bipy)]PF
6
Com o intuito de identificar corretamente as espécies formadas durante
o estudo eletroquímico dos complexos da série 1, isolou-se o produto de
coloração amarela, identificado como ct-[RuCl(MeCN)(dppb)(bipy)]PF
6
, que foi
caracterizado por ressonância magnética nuclear
31
P(
1
H), voltametria cíclica e
pulso diferencial.
• Ressonância magnética nuclear
O espectro de ressonância magnética nuclear de
31
P{
1
H} do complexo
de partida, cis-[RuCl
2
(dppb)(bipy)], apresenta dois dubletos em torno de δ 43,0
e δ 31,3 ppm (Figura 37), com constante de acoplamento em torno de 34 Hz.
Quando o átomo de Cl é substituído por uma molécula de MeCN, observa-se o
deslocamento dos dubletos para δ 39,3 e δ 36,8 ppm (Figura 38). A
aproximação dos dubletos pode ser explicada pelo fato dos dois átomos de
fósforo estarem trans a dois átomos de N diferentes, porém o ambiente químico
é semelhante, onde um dos nitrogênios é da bipiridina e o outro da molécula de
acetonitrila coordenada.
FIGURA 37: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} para o complexo cis-[RuCl
2
(dppb)(bipy)], em CH
2
Cl
2
.
31,08
31,50
Ru
N
P
Cl
Cl
N
P
42,80
43,20
52
.
FIGURA 38: Espectro de RMN de
31
P{
1
H} para o ct-[RuCl(MeCN)(dppb)(bipy)]PF
6
, em CH
2
Cl
2
.
• Voltametria cíclica
O voltamograma do ct-[RuCl(MeCN)](dppb)(bipy)]PF
6
(Figura 39),
apresentou um processo em 1,27 V o qual pode ser atribuído ao par Ru
II
/Ru
III
,
(i
pa/pc
) = 1,06, condizente com um sistema praticamente reversível.
1000 1100 1200 1300 1400 1500
-0,00004
-0,00002
0,00000
0,00002
0,00004
0,00006
0,00008
Corrente (A)
Poten cia l(mV)
FIGURA 39: Voltamograma cíclico do complexo ct-[RuCl(MeCN)(dppb)(bipy)]PF
6
eletrodo de
platina vs Ag/AgCl, PTBA 0,1 M em CH
2
Cl
2
.
Os processos resultantes nas voltametrias dos complexos da série 1,
são observados em aproximadamente 1,20 V. O complexo ct-
[RuCl(MeCN)(dppb)(bipy)]PF
6
apresentou potencial de oxidação próximo, 1,25
V, (Figura 39), o que nos leva a sugerir que na voltametria cíclica dos
complexos da série 1, ocorre a coordenação da molécula de acetonitrila, que
substitui o CO.
36,61
37,00
39,15
39,54
Ru
NP
Cl
NCCH
3
N
P
PF
6
PF
6
53
Comportamento eletroquímico semelhante foi observado para o
complexo cis-[Ru (CH
3
CN)
2
(dcpe)( bipy)](PF
6
)
2
, no qual foi observado um
processo irreverssível com E
1/2
= 1,15 V atribuído ao par Ru
II
/Ru
III
da espécie
cis-[Ru (CH
3
CN)
2
(dcpe)( bipy)]
2+
. O alto valor de potencial encontrado indica
um centro metálico estabilizado consistente com dois ligantes acetonitrila
fracamente doadores. Ainda na VC é possível observar mais um processo, no
qual é atribuído ao complexo cis-[Ru (CH
3
CN) (dcpe)( bipy)]
+
com E
1/2
= 0,93 V
53
.
A partir destes resultados, reportados por VON POELHSITZ e
analisando o voltamograma de Pulso Diferencial para o complexo o ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6,
Figura 40, podemos observar que pode ocorrer a
formação do complexo de fórmula geral [RuCl(CH
3
CN)(dppb)(bipy)]PF
6
ou
ainda que ocorra a coordenação de duas moléculas deste solvente. Uma
molécula de acetonitrila se coordena com a labilização do CO e outra, com a
labilização do átomo de Cl. Esta hipótese foi mencionada, pois em alguns
complexos da série 1, foram observados através da técnica de voltametria
cíclica e pulso diferencial, a presença de outras espécies geradas durante o
experimento, como pode ser observado na Figura 40, e para os outros
complexos da série 1, no Apêndice.
a
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
0,00000
0,00002
0,00004
0,00006
0,00008
0,00010
0,00012
0,00014
0,00016
Corrente (A)
Potencial (mV)
b
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
-0,00007
-0,00006
-0,00005
-0,00004
-0,00003
-0,00002
-0,00001
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 40: a) Voltamograma de pulso diferencial (oxidação) e b) voltamograma de pulso
diferencial (redução) do ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
.
Este assunto será abordado em estudos futuros.
54
4.3.6 - Correlação de E
pa
(V) versus estiramento de CO (cm
-1
)
Através do gráfico da Figura 41, (Epa x ν
CO
), observa-se que quando o
CO encontra-se trans ao Cl (composto 7), o potencial de oxidação é mais alto,
comparado com os isômeros 1 e 9. Isto pode ser explicado considerando-se
que como o cloro é forte doador σ e π, seus elétrons são deslocados para os
orbitais do CO (bom receptor π). Neste caso o efeito competitivo está
praticamente ausente e por isto, devido à retrodoação, a banda do estiramento
do CO, na região do infravermelho, encontra-se em energia mais baixa, em
relação aos outros dois isômeros.
FIGURA 41: Potencial (mV) x estiramento CO (cm
-1
) para os complexos (1), (7) e (9) de
fórmula geral [RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
.
4.4 - Espectroscopia de absorção na região do infravermelho
A espectroscopia de absorção na região do infravermelho fornece
informações importantes sobre as variações na densidade eletrônica do íon
metálico, a simetria dos compostos, modos de vibrações dos ligantes e
investiga ligações químicas de qualquer natureza
54
, em diferentes compostos.
As bandas de estiramento do CO ocorrem, em geral, no intervalo de
2.100 a 1.700 cm
-1
, uma região que geralmente fica livre das bandas dos
Complexo 1
Complexo 9
Complexo 7
1,7 1,8 1,9 2,0 2,1
1968
1972
1976
1980
1984
1988
Estiramento de CO(cm
-1
)
Potencial de Oxidação(mV)
Ru
CO
P
P
N
Cl
N
PF
6
Ru
Cl
P
P
N
CO
N
PF
6
Ru
Cl
CO
P
P
N
N
PF
6
ν
(C
≡
O) = 1987
ν
(C
≡
O) = 1976
ν (C≡O) = 1970
55
ligantes orgânicos. A faixa de freqüência de estiramento do CO e o número de
bandas são importantes para se tirar conclusões estruturais
55
.
Se os ligantes CO não estão relacionados por um centro de inversão ou
eixo de simetria triplo ou superior, uma molécula com n ligantes CO terá n
bandas de absorção de estiramento CO. Assim um grupo OC–M–CO angular
(somente com eixo de simetria C
2
) terá duas absorções no infravermelho. Tal
fato é explicado por que se têm as deformações axiais simétricas e
assimétricas (Figura 42), causando mudanças nos momentos de dipolo
elétrico, sendo estas ativas no infravermelho. Em um grupo linear, OC–M–CO,
somente uma banda no infravermelho é observada, pois o estiramento
simétrico deixa o momento dipolo elétrico global inalterado
56
.
A espectroscopia de infravermelho também é útil para distinguir CO
terminal (MCO) de CO unido por ponte, os quais ocorrem em freqüência
menor.
FIGURA 42: Estiramento simétrico e assimétrico do CO.
4.4.1 - Espectroscopia de absorção na região do infravermelho para os
complexos da serie 1
Os espectros de absorção na região do infravermelho para os
complexos da série 1 são similares. A Figura 43 mostra um espectro
característico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
(3). Na tabela
7 são apresentadas as principais freqüências de absorção bem como as
atribuições para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
(3). Os espectros
de absorção na região do infravermelho para os demais complexos são muito
semelhantes ao da Cl-bipy. Os espectros dos demais complexos encontram-se
no apêndice A e as freqüências do CO para as séries 1 e 2, e complexos de 10
e 11 estão dispostos na Tabela 8.
M
C
C
O
O
Resultante
Simétrico
M
C
C
O
O
Resultante
Assimétrico
56
3448
3099.94
2914.81
2855.04
1978.02
1617.95
1561.38
1495
1465.8
1435.35
1334.2
1313.08
1232.67
1096.62
1030.92
914.146
739.902
694.777
557.515
515.943
414.978
214.739
0
50
100
3000 2000 1000
831,6
FIGURA 43: Espectro de infravermelho do isômero ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
(3),
pastilha de KBr.
TABELA 7: Atribuições das principais bandas observadas na região do infravermelho para o
complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
Freqüência vibracional (cm
-1
) /
(Intensidade)
Atribuição Referências
3400 (M)
ν
s (O–H)
57
3100 (f)
ν
s (C–H)
aromático
58
2900 (f)
ν
s (C–H)
alifático
59
1978 (mF)
ν
s (C–O)
64
1617 (F)
δ
(C-H)
axial
54
1561 (M)
ν
s
(C-N)
18
1435 (M)
ν
(C–H)
aromático
40
1232 (M)
ρ C-H
18
1096 (f)
νP-C
18
914 (f)
νP-C
18
831 (mF)
νP-F
18
744 (M)
δ
(C–H)
aromático
41
696 (M)
δ
(C–H)
41
558 (M) 514 (f) 435 (f)
ν
(P–C),
ν
(Ru–P),
60
330 (f)
ν
(Ru–Cl)
61
Intensidade: F = forte, M = média e f = fraca
57
TABELA 8: Atribuições dos estiramentos da ligação C–O na região do infravermelho
No espectro de infravermelho dos complexos, pode-se observar a banda
intensa característica de estiramento CO. A existência de apenas uma
freqüência de estiramento na região de 1990 a 1970 cm
-1
sugere a presença de
apenas uma molécula de CO para os complexos 1-9. Tal especulação foi
confirmada através dos dados de microanálise.
A comparação dos espectros de absorção na região do infravermelho
dos complexos contendo os ligantes N-Heterocíclicos e a fosfina (dppb), com
os mesmos livres, permite concluir que não há mudanças significativas nas
posições das bandas destes, após a coordenação com o rutênio
2,3
.
Para os complexos, [RuCl
2
(CO)(L)(PPh
3
)
2
], estudados em nosso
laboratório, foi observada a presença de uma única banda na região menos
Complexos série 1
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-bipy)]PF
6
(4) 1989
ct-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(5) 1987
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1) 1987
ct-[RuCl(CO)(dppb)(MeO-bipy)]PF
6
(2) 1987
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
(3) 1978
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
(6) 1972
Complexos série 2 --------------
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7) 1970
tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(8) 1965
Complexo 9 -------------
cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9) 1976
Complexo 10 e 11 -------------
ct–[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10) 2008 e 2065
cc–[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (11) 2079
58
energética, variando entre 1959 a 1928 cm
-1
dependendo da natureza do
ligante N-Heterocíclico. Através destes dados foi feita a correlação entre os
valores de pKa dos ligantes N-Heterocíclicos versus ν(CO), e observou-se que
a diminuição do pKa do ligante provoca um aumento da energia de estiramento
da carbonila. Isto mostra como o ligante N-Heterocíclico e o metal, rutênio,
podem enfraquecer a ligação tripla do grupo carbonila pois ligantes bons
doadores de elétrons permitem ao centro metálico, devido à retrodoação,
transmitir maior densidade eletrônica para orbital π* do grupo CO, fazendo com
que a ligação tripla do mesmo seja enfraquecida, conseqüentemente as
freqüências no IV aparecem em regiões mais baixas
2
. Estes resultados diferem
dos complexos da série 1, pois o ligante CO não está no mesmo eixo que está
ocorrendo a mudança dos substituintes nos anéis bipiridínicos. Entretanto,
pode-se comparar os espectros dos isômeros ct-, tc- e cc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9), das séries 1, 2 e o complexo 9, os quais foram
obtidos com o mesmo ligante bipiridina, possibilitando analisar a influência do
ligante que se encontra trans à molécula de monóxido de carbono.
Para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1), quando o CO esta
trans à dppb (série 1) o estiramento da ligação C–O encontra-se em mais alta
freqüência do que quando está trans a um átomo de nitrogênio e cloro (Tabela
9). Isto é explicado pela diminuição do caráter doador do fósforo da dppb e do
nitrogênio da bipy, em relação ao cloro, fazendo que a freqüência do
estiramento do CO seja diminuída. Quando este se encontra trans ao cloro, o
Cl enriquece o centro metálico de elétrons, aumentando assim a retrodoação
do metal para o orbital π* da carbonila. Conseqüentemente a ligação C
–O é
diminuída. Assim é preciso menos energia para vibrar a ligação C
–O. A forte
influência trans do fósforo justifica a maior freqüência observada dentre os
isômeros (Tabela 9). Para o isômero ct, onde o CO encontra-se trans ao átomo
de fósforo da dppb, há forte competição pelos elétrons do centro metálico,
enfraquecendo a retroação Ru–CO, o que vem aumentar o caráter de ligação
tripla do CO, aumentando assim, a energia necessária para vibrar esta
molécula.
59
TABELA 9: Atribuições dos estiramentos da ligação C–O na região do infravermelho
4.5 - Condutância molar
As medidas de condutância molar dos complexos foram realizadas para
a confirmação das formulações propostas para os complexos em estudo. O
solvente utilizado para a medida foi acetona, sendo escolhido devido à
solubilidade dos complexos.
Os valores de condutância molar obtidos para os complexos variam em
torno de 129 a 165 Ω cm
2
mol
-1
(Tabela 10) e encontram-se de acordo com a
composição de um eletrólito do tipo 1:1, uma vez que os valores esperados
para os eletrólitos do tipo 1:1 em acetona estão na faixa de 59 a 188 Ω cm
2
mol
-1
de acordo com os dados referentes à dissertação de mestrado do aluno
Rodrigo Garcia Velho
62
.
Portanto os valores obtidos estão condizentes com as formulações
propostas, e complementam as informações obtidas com outras técnicas
discutidas anteriormente.
Composto Frequência (cm
-1
)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1) 1987
cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9) 1976
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7) 1970
60
TABELA 10: Condutância Molar dos compostos [RuCl(L)(dppb)(N–N)]PF
6
Complexos da série 1
Condutividade µS/cm (TºC)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
129,7 (23,6)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(MeO-bipy)]PF
6
149,9 (24,4)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
151,1 (23,4)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-bipy)]PF
6
148,0 (23,0)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
147,3 (23,7)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
154,6 (26,1)
ct-[RuCl)(MeCN)(dppb)(bipy)]PF
6
164,2 (23,2)
Complexos da série 2 -------------
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
163,0 (26,3)
tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
155,0 (24,0)
Complexo (9)
cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
148,0 (23,0)
Complexo 10 e 11
ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10) 2,15 (22,8)
cc-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (11) 3,72 (23,9)
61
4.6 - Espectroscopia vibracional de absorção na região do ultravioleta-
visível
O estudo da espectroscopia eletrônica é essencial para compreensão da
estrutura eletrônica de complexos. Para complexos de metais de transição as
bandas de absorção nas regiões do infravermelho próximo e visível geralmente
estão associadas com transições envolvendo principalmente o íon metálico –
mais precisamente, acontecendo entre orbitais d (transições d–d) ou
envolvendo transições entre orbitais moleculares do metal para o ligante e/ou
do ligante para o metal (bandas de transferência de carga)
63
.
Em geral, para cada novo complexo sintetizado, modificações no perfil
espectral são esperadas, já que novas ligações químicas são formadas e
conseqüentemente as diferenças de energia entre orbitais moleculares são
modificadas, implicando em energias diferentes necessárias para promover as
transições eletrônicas.
Os ligantes aromáticos N-Heterocíclicos
3
apresentam normalmente, na
região do ultra-violeta, bandas atribuídas às transições intra-ligantes (π→π*).
As bandas de maior energia localizam-se entre 226 e 256 nm, enquanto as de
menor energia variam de 276 a 308 nm. As fosfinas também apresentam
bandas características com comprimento de onda em aproximadamente 250
nm. Estas bandas são atribuídas às transições eletrônicas internas do ligante
bifosfínico, provenientes das transições π→ π* nos grupos aromáticos
64
.
No espectro eletrônico (Figura 44–a), típico para a série 1, é observada
uma banda (293 nm) e um ombro (326 nm), os quais são característicos de
transições intra-ligantes do tipo π → π*. Os valores ε (coeficiente de extinção
molar) para os complexos (1), (7) e (9) encontram-se na Tabela 11.
As bandas acima de 350 nm de transferência de carga metal ligante do
Ru(II) para o ligante N–N e dppb
65
são observadas em concentrações na
ordem de grandeza de 3 x 10
-3
mol/L (Figura 44–b).
62
300 400 500 600 700
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
326
290
Absorbância
Comprimento de onda (nm)
(a)
FIGURA 44: Espectro eletrônico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1), em
soluções de diclorometano 5 x 10
-4
mol/L (a) e 3 x 10
-3
mol/L (b).
Para o espectro do isômero tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7), é
observada um ombro aproximadamente 290 e uma banda larga em 320 nm
(Figura 45–a). Para uma concentração 5x10
-3
mol/L observou-se no espectro
(Figura 45–b) um ombro em aproximadamente 366 nm.
Para o complexo 9, foi observada uma banda em 324 nm e dois ombros
em 386 e 313 nm (Figura 46–a); em concentração de 5 x 10
-4
mol/L, isto ocorre
devido a diferentes geometrias. Já em uma concentração maior (5 x 10
-3
mol/L)
(Figura 46–b), observou-se um ombro em 360 nm.
.
a) b)
300 400 500 600 700
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
320
Absorbância
Comprimento de onda (nm)
FIGURA 45: Espectro eletrônico para do complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7), em
soluções de diclorometano 5 x 10
-4
mol/L (a) e 3 x 10
-3
mol/L (b).
320 340 360 380 400 420 440 460
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
372
Absorbância
Comprimento de onda (nm)
(b)
320 340 360 380 400 420 440 460
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
366
Absorbância
Comprimento de onda (nm)
63
a) b)
FIGURA 46: Espectro eletrônico para do complexo cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
9, em
solução de diclorometano 5 x 10
-4
mol/L (a) e 3 x 10
-3
mol/L (b).
Para efeito de comparação, podemos citar as principais transições
eletrônicas observadas para um dos complexos precursores, o cis-
[RuCl
2
(dppb)(bipy)] (Figura 47), que em concentração 4 x 10
-4
mol/L apresenta
duas bandas em 356 e 460 nm, atribuídas a transferência de carga metal–
ligante (TCML). Em concentrações menores são observadas bandas que
ocorrem em maior energia, provenientes das transições intra-ligantes (π→π*)
dos ligantes N-Heterocíclicos e dppb.
400 500 600 700 800
0
1
2
3
356
460
Absorbância
Comprimento de onda (nm)
FIGURA 47: Espectro eletrônico para o complexo cis-[RuCl
2
(dppb)(bipy)], em solução de
diclorometano 4 x 10
-4
mol/L.
Através da analise dos espectros de UV-vis para os três isômeros de
fórmula geral ct- (1), tc- (7) e cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9), não foi
observado nos espectros das Figuras 44, 45 e 46 as bandas TCML acima de
400 nm presente no precursor cis-[RuCl
2
(dppb)(N–N)], devido à acidez π do
300 400 500 600
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
313
324
386
Absorbância
Comprimento de onda (nm)
320 340 360 380 400 420 440 460
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
360
Absorbância
Comprimento de onda (nm)
64
CO. Estas transições são deslocadas para maior energia pela menor
disponibilidade de elétrons neste complexo em relação aos precursores.
As bandas d–d para os 3 isômeros (série 1, 2 e complexo 9) não foram
observadas e devem estar encobertas pelas bandas MLCT.
Portanto, para estes complexos, a análise das transições eletrônicas foi
dificultada levando em conta o número de transições esperadas, assim para
fazer as devidas atribuições são necessários cálculos teóricos para se
determinar todas as transições envolvidas.
TABELA 11: Dados de espectroscopia eletrônica para os isômeros [RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
Complexos
Transferência de Carga λ
max
(nm) / [ε (cm
-1
. Mol
-1
. L
-1
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)] PF
6
(1)
290 (1520)
326 (2138)
372 (2126)
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)] PF
6
(7)
290 (ombro)
320 (26070)
366 (2338)
cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)] PF
6
(9)
313 (2483)
324 (19490)
386 (2074)
360 (2321)
4.7 - Estrutura cristalográfica
A difração de raios X aplicada a cristais crescidos adequadamente é
uma das técnicas mais poderosas para a determinação da estrutura de um
composto no estado sólido. Estas substâncias sólidas são formadas quando a
atração eletrostática entre os átomos, íons ou moléculas superam o movimento
térmico e causa a perda de movimento translacional e rotacional das
espécies
66
.
Os cristais dos complexos: ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
(1), e ct-
[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
(3) (série 1); tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
(7) e
tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen]PF
6
(8); e ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (complexo 10), foram
obtidos por lenta evaporação de solvente (diclorometano e éter etílico) à
temperatura ambiente. Suas estruturas foram determinadas e estão dispostas
nas Figuras 48, 49 e 51.
65
4.7.1 - Estruturas cristalográficas para os complexos da série 1,
[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
(1) e [RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy]PF
6
(3)
As estruturas e os dados de refinamento para os complexos da série1
podem ser vistos na Figura 48 e nas Tabelas 12 e 13. A Tabela 14 fornece os
principais ângulos para os complexos de fórmula geral ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
e ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(3).
(A)
(B)
FIGURA 48: Estruturas cristalográficas para os complexos ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
(1) (A)
e ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(3)
(B), mostrando a numeração dos átomos e as
elipsóides de 50 % e 30 % de probabilidade respectivamente.
66
TABELA 12: Dados do refinamento das estruturas dos complexos ct-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1) e ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(3)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
⋅
CH
2
Cl
2
(3)
Fórmula empírica C
39
H
36
Cl F
6
N
2
O P
3
Ru C
40
H
36
Cl
5
F
6
N
2
O P
3
Ru
Massa molecular 892,13 1045,94
Cor Amarelo Amarelo
Sistema cristalino Monoclínico Triclínico
Grupo espacial P2
1
/c
Dimensões da cela unitária a = 14,6581(2) Å a = 13,544 Å α = 65,64°
b = 16,2338(2) Å b = 13,573 Å... β = 70,31°
c = 16,5500(2) Å
c = 13,689 Å... γ = 87,94°
β = 92,759(1)°
Volume da célula (Å
3
) 3933,62(9) 2142,8
Cela unitária, Z 4 2
Dimensões do cristal 0,22 x 0,22 x 0,19 mm
3
0,073 x 0,104 x 0,237 mm
3
Densidade calculada 1,506 Mg/m
3
1,621 Mg/m
3
Temperatura 293(2) K 293(2) K
Coeficiente de absorção 0,651 mm
-1
0.852 mm
-1
F(000) 1808 1052
Comprimento de onda (Mo–
Kα)
0,71073 Å 0,71073 Å
Limites de θ para col. de
dados
3,10 a 32,03° 3,05 a 25,34
Razão de h, k, l
-18 ≤ h ≤ 18, -20 ≤ k ≤ 20, -21 ≤ l ≤ 24
-16 ≤ h ≤ 14, -16 ≤ k ≤ 16, -16 ≤ l ≤ 16
Coleta até θ = 32.03°
79,6 %
99.7 % (θ = 25,34)°
Reflexões independentes
R
int
10900 (0,0704) 7814 (0, 0425)
Dados / Parâmetros 10900 / 478 7814 / 587
R1; wR2 [I>2σ (I)] R = 0,0533, R’= 0,1392 R = 0,0486, R’ = 0,1191
R1; wR2 (Total) R = 0,0783, R’ = 0,1662 R = 0,0783, R’ = 0,1662
S 1,074 1,024
Residual max, min (e.Å
-3
) 0,803 e -1,178 0,672 e -0,722
67
TABELA 13: Principais distâncias de ligação do complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1) e
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(3)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(3)
Ligação Distância (Å) Ligação Distância (Å)
Ru–C(1) 1,861(3) Ru–C(11) 1,885(5)
Ru–N(1) 2,116(3) Ru–N(1) 2,138(3)
Ru–N(2) 2,128(3) Ru–N(2) 2,155(3)
Ru–P(1) 2,361(9) Ru–P(1) 2,476(11)
Ru–P(2) 2,529(8) Ru–P(2) 2,344(11)
Ru–Cl 2,403(9) Ru–Cl 2,396(10)
C(1)–O(1) 1,148(4) C(1)–O(1) 1,132(5)
P(1)–C(121) 1,834(4) P(1)–C(121) 1,834(4)
P(1)–C(131) 1,838(3) P(1)–C(131) 1,838(3)
P(1)–C(111) 1,849(3) P(1)–C(111) 1,824(4)
P(2)–C(211) 1,828(4) P(2)–C(211) 1,824(5)
P(2)–C(221) 1,841(4) P(2)–C(221) 1,384(6)
P(2)–C(231) 1,842(3) P(2)–C(4’) 1,841(5)
N(1)–C(11) 1,333(5) N(1)–C(1) 1,342(5)
N(1)–C(7) 1,354(5) N(1)–C(5) 1,370(5)
N(2)–C(2) 1,333(5) N(2)–C(6) 1,351(5)
N(2)–C(6) 1,353(5) N(2)–C(10) 1,345(5)
68
TABELA 14: Ângulos de ligação selecionados para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
(1) e ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(3)
ct-RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
(1)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl–bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(3)
Ângulos (°) Ângulos (°)
C(1)–Ru–N(1) 89,11(12) C(11)–Ru(1)–N(1) 92,84(15)
C(1)–Ru–N(2) 86,98(13) C(11)–Ru(1)–N(2) 86,39(16)
N(1)–Ru–N(2) 77,11(12) N(1)–Ru(1)–N(2) 76,94(12)
C(1)–Ru–P(1) 88,54(11) C(11)–Ru(1)–P(2) 87,19(13)
N(1)–Ru–P(1) 105,90(8) N(1)–Ru(1)–P(2) 103,92(9)
N(2)–Ru–P(1) 174,57(8) N(2)–Ru(1)–P(2) 173,56(9)
C(1)–Ru–Cl 94,91(11) C(11)–Ru(1)–Cl(1) 89,91(13)
N(1)–Ru–Cl 173,00(12) N(1)–Ru(1)–Cl(1) 165,87(9)
N(2)–Ru–Cl 92,54(7) N(2)–Ru(1)–Cl(1) 89,42(9)
P(1)–Ru–Cl 97,53(3) P(2)–Ru(1)–Cl(1) 90,05(4)
C(1)–Ru–P(2) 82,24(3) C(11)–Ru(1)–P(1) 172,49(13)
N(1)–Ru–P(2) 105,84(17) N(1)–Ru(1)–P(1) 93,44(9)
N(2)–Ru–P(2) 99,45(17) N(2)–Ru(1)–P(1) 91,03(9)
P(1)–Ru–P(2) 100,92(16) P(2)–Ru(1)–P(1) 95,28(4)
Cl–Ru–P(2) 115,10(12) Cl(1)–Ru(1)–P(1) 83,01(4)
P(1)–Ru–Cl 97,53(3) C(11)–Ru(1)–N(1) 92,84(15)
C(1)–Ru–P(2) 82,24(3) C(11)–Ru(1)–N(2) 86,39(16)
Os átomos em torno do metal central apresentam geometria de um
octaedro distorcido, para ambos complexos da série 1. Estes apresentam dois
átomos de fósforo da dppb, dois átomos de N da bipiridina, um cloro e um
carbono do grupo carbonila terminal. O ligante carbonila está trans ao fósforo
da dppb, confirmando os dados obtidos através das demais técnicas de
caracterização utilizadas neste trabalho.
É interessante ressaltar as distâncias Ru–P do P trans CO para a bipy e
para a Cl-bipy, sendo estas 2.5295(8) e 2.4765(11) Å (Tabela 13),
respectivamente. Estas distâncias são consideravelmente mais longas do que
as observadas para o Ru–P trans ao N da bipy e da Cl-bipy, 2.3614(9) e
69
2.3447(11) Å, respectivamente. Esta diferença provém do forte caráter π
receptor do CO competindo com o átomo de P trans para os mesmos elétrons
centrais do rutênio. Também é relevante mencionar que esta diferença é
provocada por um aumento ou diminuição da acidez do ligante bipiridínico
Estas observações também foram constatadas em complexos de fórmula geral
[Ru(tpy)(PPh
3
)(CO)Cl]
+ 67
.
As distâncias de ligação para os complexo análogo
encontrado na literatura
68
, [RuCl(CO)(dcype)(bipy)]
+
, são Ru–P(2)–(P trans N)
= 2.36287(7) Å e Ru–P(1)–(trans a CO) = 2.4443(8) Å. Verifica-se que a ligação
Ru–P para o fósforo trans ao grupo carbonila é mais longa que o Ru–P trans ao
nitrogênio da bipiridina, sendo este semelhante aos complexos da série 1,
obtidos neste trabalho. As principais distancias de ligação de um dos
complexos precursores deste trabalho, o cis-[RuCl
2
(bipy)(dppb)] (cis-bipy)
44
,
estão dispostas na Tabela 15.
O complexo de partida apresenta uma estrutura octaédrica distorcida,
onde se tem um átomo de fósforo da dppb trans a átomo de nitrogênio da bipy,
e o outro átomo de fósforo da dppb trans a um átomo de cloro. O complexo cis-
bipy apresenta dois átomos de cloro na esfera de coordenação do centro
metálico, potencialmente passíveis de substituição por ligantes piridínicos.
Pesquisas feitas em nosso laboratório vêm mostrando que ocorre a
substituição do cloro trans ao átomo de fósforo da dppb, o que pode ser
explicado pelo forte efeito trans do fósforo da dppb. Podemos confirmar esta
preferência através das distancias de ligação Ru–Cl trans ao átomo de fósforo
da dppb que é mais longa do que para a ligação Ru–Cl trans ao N da bipy.
TABELA 15: Principais distancias de ligação do complexo cis-[RuCl
2
(dppb)(bipy)]
Ligações Distancias
Ru–Cl
1
trans P
1
2,484(3)
Ru–Cl
2
trans a N
2
2,428(3)
Ru–N
2
trans Cl
2
2,097(8)
Ru–N
1
trans P
2
2,088(9)
Ru–P
1
trans Cl
1
2,279(3)
Ru–P
2
trans N
1
2,331(3)
70
O comprimento da ligação do Ru–P(2) trans a N do complexo de partida é
2,331(3) Å e Ru–P
1
trans Cl
1
é igual a 2,279(3) Å, quando o Cl
1
é substituído
por um ligante π receptor, como o CO, a ligação aumenta significativamente
para Ru–P(2) = 2,5295(8) Å trans CO; devido a forte efeito trans da dppb e o
caráter π receptor do CO.
71
4.7.2 - Estruturas cristalográficas para os complexos da série 2, tc-
RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(8) e tc-RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7)
As estruturas dos monocristais e os dados de refinamento para os
complexos da série 2 podem ser vistos na Figura 49 e na Tabela 16,
respectivamente. Os compostos apresentaram sistema cristalino ortorrômbico e
grupo espacial P 2
1
2
1
2
1
. Os dados cristalográficos estão de acordo com os
dados de RMN de
31
P{
1
H} e com os resultados das análises elementares de C,
H, N.
(A)
(B)
FIGURA 49: Estrutura cristalográfica dos complexos tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(8) (A)
e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7) (B), mostrando a numeração dos átomos e as
elipsóides de 50 % .de probabilidade para ambas estruturas.
72
TABELA 16: Dados do refinamento das estruturas dos complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(8)
e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7)
tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(8) tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7)
Fórmula empírica C
42
H
38
Cl
3
F
6
N
2
O P
3
Ru C
40
H
38
Cl
3
F
6
N
2
OP
3
Ru
Peso molecular
1001,07
977,05
Cor Amarelo Amarelo
Comprimento de onda (Mo–
Kα)
0,71073 Å 0,71073 Å
Sistema cristalino Ortorrômbico Ortorrômbico
Grupo espacial P 2
1
2
1
2
1
P 2
1
2
1
2
1
Dimensões da cela unitária a = 11,80400(10) Å a = 18,907(1) Å
b = 18,7680(2) Å b = 18,910(3) Å
c = 19,0790(2) Å
c = 11,604(1) Å
Volume da célula (Å
3
) 4226,71(7) 4148,8(9)
Cela unitária Z 4 4
Dimensões do cristal
0,24 x 0,26 x 0,28 mm
3
0,24 x 0,2 x 0,06 mm
3
Densidade calculada
1,573 Mg/m
3
1,564 Mg/m
3
Temperatura 293(2) K 293(2) K
Coeficiente de absorção
0,737 mm
-1
0,749 mm
–1
Limites de θ para col. de
dados
2,95 a 27,48° 2,98 a 26,35°
F(000) 2024 1976
Razão de h, k, l
-15 ≤ h ≤ 15, -24 ≤ k ≤ 22, -24 ≤ l ≤
23
-23 ≤ h ≤ 22, -13 ≤ k ≤ 23, -14 ≤ l ≤
13
Reflexões independentes
9589 (0,0307)
8356 (0,0601)
S
1,028
1,018
Dados / Parâmetros 9589 / 523 8356 / 505
R1; wR2 [I>2σ(I)] R = 0,0357, R’ = 0,0860
R = 0,0431, R’ = 0,1068
R1; wR2 (Total) R
= 0,0463, R’ = 0,0918
R = 0,0589, R’ = 0,1192
Max., min. residual, (e.Å
-3)
0,531 e -0,465
0,500 e -0,672
73
TABELA 17: Principais distâncias de ligação dos complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
.CH
2
Cl
2
(8) e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7)
tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)] PF
6
.CH
2
Cl
2
(8)
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7)
Ligação Distância (Å) Ligação Distância (Å)
Ru–C(13) 1,851(4) Ru–C(1) 1,847(5)
Ru–N(1) 2,161(3) Ru–N(1) 2,155(4)
Ru–N(2) 2,157(3) Ru–N(2) 2,147(4)
Ru–P(1) 2,372(9) Ru–P(1) 2,382(13)
Ru–P(2) 2,370(8) Ru–P(2) 2,374(12)
Ru–Cl 2,451(8) Ru–Cl 2,445(13)
C(13)–O(1) 1,133(4) C(1)–O(1) 1,150(6)
P(1)–C(121) 1,843(3) P(1)–C(121) 1,835(5)
P(1)–C(131) 1,847(4) P(1)–C(131) 1,839(5)
P(1)–C(111) 1,829(3) P(1)–C(111) 1,830(5)
P(2)–C(211) 1,834(4) P(2)–C(211) 1,813(5)
P(2)–C(221) 1,841(3) P(2)–C(221) 1,836(5)
P(2)–C(231) 1,855(4) P(2)–C(231) 1,851(5)
N(1)–C(1) 1,312(4) N(1)–C(1) 1,335(7)
N(1)–C(12) 1,369(4) N(1)–C(7) 1,363(7)
N(2)–C(10) 1,332(4) N(2)–C(6) 1,338(7)
N(2)–C(11) 1,368(4) N(2)–C(10) 1,345(6)
Para estes complexos é interessante ressaltar as distâncias Ru–P(1) e
Ru-P(2) sendo estas (2,372(9) e 2,370(8) Å) e (2,382 (13) e 2,374(12) Å) para
fen e bipy respectivamente (Tabela 17) e compará-las com as distâncias dos
isômeros onde o átomo de P está trans a CO, para a bipy por exemplo, sendo
esta 2,5295(8) Å . Como mencionado acima esta diferença provém do forte
caráter π receptor do CO competindo com o átomo de P trans para os mesmos
elétrons centrais do rutênio, fazendo com que a distancia Ru-P do átomo de
fósforo trans a carbonila seja maior comparada com Ru-P trans ao nitrogênio
da bipiridina ou fenantrolina.
74
Podemos também comparar as distâncias de ligação Ru-Cl quando Cl
está trans a CO (2,403(9) Å) e a nitrogênio da bipiridina (2,445(13) Å) para o
complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
e
justificar a menor distância devido
caráter π receptor do CO trans a um melhor
doador, no caso o cloro, em relação ao nitrogênio, onde a competição pelos
elétrons do centro metálico é maior, pois o nitrogênio da bipiridina faz
retrodoação. Os principais ângulos de ligação para estes complexos são
encontrados na Tabela 18.
TABELA 18: Principais ângulos de ligação para os complexos tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7) e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(8)
tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)] PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(8) tc-RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7)
Ângulos (°)
Ângulos (°)
C(13)–Ru(1)–N(2) 89,93(13) C(1)–Ru–N(2) 90,62(18)
C(13)–Ru(1)–N(1) 91,90(12) C(1)–Ru–N(1) 92,47(19)
N(2)–Ru(1)–N(1) 76,30(11) N(2)–Ru–N(1) 74,90(16)
C(13)–Ru(1)–P(2) 95,95(10) C(1)–Ru–P(2) 96,05(15)
N(2)–Ru(1)–P(2) 98,15(7) N(2)–Ru–P(2) 98,30(11)
N(1)–Ru(1)–P(2) 170,41(8) N(1)–Ru–P(2) 169,19(11)
C(13)–Ru(1)–P(1) 90,22(11) C(1)–Ru–P(1) 89,52(15)
N(2)–Ru(1)–P(1) 171,92(8) N(2)–Ru–P(1) 172,04(11)
N(1)–Ru(1)–P(1) 95,63(8) N(1)–Ru–P(1) 97,14(12)
P(2)–Ru(1)–P(1) 89,86(3) P(2)–Ru–P(1) 89,60(4)
C(13)–Ru(1)–Cl(1) 172,09(11) C(1)–Ru–Cl 173,39(15)
N(2)–Ru(1)–Cl(1) 82,28(7) N(2)–Ru–Cl 82,87(11)
N(1)–Ru(1)–Cl(1) 84,91(8) N(1)–Ru–Cl 84,74(11)
P(2)–Ru(1)–Cl(1) 86,60(3) P(2)–Ru–Cl 86,07(4)
P(1)–Ru(1)–Cl(1) 97,30(3) P(1)–Ru–Cl 96,76(4)
75
4.7.3 - Estrutura cristalográfica do tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
·0,3CH
3
OH
(7) e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7)
Para o complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
foram obtidos cristais em
diferentes solventes: para um deles o cristal se formou através da evaporação
lenta de diclorometano e éter etílico, e um segundo foi obtido pela evaporação
lenta de metanol e diclorometano, ambos foram determinados pela técnica de
difração de raios X. Os cristais obtidos em metanol e diclorometano
apresentam diferentes empacotamentos (Figura 51), o que ocorre devido a
diferentes interações intermoleculares (Figura 50). Os dados de refinamento
para os dois complexos encontram-se na Tabela 19, através desta, pode-se
observar que o complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
apresenta
sistema cristalino ortorrômbico e o complexo tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅0,3CH
3
OH sistema monoclínico. A representação
ORTEP das estruturas dos complexos encontra-se na Figura 52.
(A)
(B)
FIGURA 50: Representação das interações intermoleculares para os complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅0,3CH
3
OH (7) e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7).
76
(A)
(B)
FIGURA 51: Cela unitária para os complexos tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅0,3CH
3
OH (7) e tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7).
77
(A)
(B)
FIGURA 52: Representação ORTEP dos complexos tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
.
0,3CH
3
OH
(7) (A) e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7) (B), mostrando a numeração dos átomos e as
elipsóides de 50 % de probabilidade para ambas estruturas.
78
TABELA 19: Dados do refinamento das estruturas dos complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7) e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
.0.3 CH
3
OH (7)
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅0,3 CH
3
OH
Fórmula empírica C
41
H
40
Cl
5
F
6
N
2
OP
3
Ru
C
42
H
38
Cl
3
F
6
N
2
OP
3
Ru 0.3⋅CH
3
OH
Peso molecular 977,05 901,74
Cor Amarelo Amarelo
Comprimento de onda (Mo–
Kα)
0,71073 Å 0,71073 Å
Sistema cristalino Ortorrômbico Monoclínico
Grupo espacial P 2
1
2
1
2
1
P2
1
/c
Dimensões da cela unitária a = 18,907(1) Å a = 15,3418(2) Å
b = 18,910(3) Å b =18,6634(2)Å
β= 96,5300(10)°.
c = 11,604(1) Å c = 14,1058(2) Å
Volume da célula (Å
3
) 4148,8(9) 4012,71(9) Å
3
Cela unitária Z 4 4
Dimensões do cristal
0,24 x 0,2 x 0,06 mm
3
0,3 x 0,24 x 0,22 mm
3
Densidade calculada
1,564 Mg/m
3
1,493 Mg/m
3
Temperatura 293(2) K 293(2) K
Coeficiente de absorção 0,749 mm
-1
0,639 mm
-1
Limites de θ para col. de
dados
2,98 a 26,35° 2,98 a 26,35°
F(000) 1976 1830
Razão de h, k, l
-23 ≤ h ≤ 22, -13 ≤ k ≤ 23, -14 ≤ l
≤ 13
-19 ≤ h ≤ 19, -24 ≤ k ≤ 23,-18 ≤ l ≤ 18
Reflexões independentes R
int
8356 (0,0601) 9191 (0,0303)
S 1,018 1,186
Dados / Parâmetros 8356 / 505 9191 / 1 / 496
R1; wR2 [I>2σ(I)]
R = 0,0431, R’ = 0,1068 R = 0,0540, R’ = 0,1354
R1; wR2 (Total)
R = 0,0589, R’ = 0,1192 R = 0,0665, R’ = 0,1407
Max., min. residual, (e.Å
-3)
0,500 e -0,672 0,739 e -0,737
79
TABELA 20: Principais distâncias de ligação dos complexos tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
3
OH (7) e tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7)
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
3
OH (7) tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7)
Ligação Distância (Å) Ligação Distância (Å)
Ru–C(1) 1,846(5)) Ru–C(1) 1,847(5)
Ru–N(1) 2,155(3) Ru–N(1) 2,155(4)
Ru–N(2) 2,158(3) Ru–N(2) 2,147(4)
Ru–P(1) 2,373(10) Ru–P(1) 2,382(13)
Ru–P(2) 2,390(10) Ru–P(2) 2,374(12)
Ru–Cl 2,4416(11) Ru–Cl 2,445(13)
C(1)–O(1) 1,142(5) C(1)–O(1) 1,150(6)
P(1)–C(121) 1,840(4) P(1)–C(121) 1,835(5)
P(1)–C(131) 1,838(4) P(1)–C(131) 1,839(5)
P(1)–C(111) 1,841(4) P(1)–C(111) 1,830(5)
P(2)–C(211) 1,830(4) P(2)–C(211) 1,813(5)
P(2)–C(221) 1,826(4) P(2)–C(221) 1,836(5)
P(2)–C(231) 1,839(4) P(2)–C(231) 1,851(5)
N(1)–C(2) 1,337(6) N(1)–C(1) 1,335(7)
N(1)–C(6) 1,347(6) N(1)–C(7) 1,363(7)
N(2)–C(11) 1,338(6) N(2)–C(6) 1,338(7)
N(2)–C(7) 1,350(5) N(2)–C(10) 1,345(6)
80
TABELA 21: Principais ângulos para complexos tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
3
OH (7) e tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7)
Para o complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
3
OH (7) podemos
observar que o ângulo C(1)–Ru–Cl é de 171,09(12) e o complexo tc-
[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7) apresenta ângulo C(1)–Ru–Cl
173,39(15), esta diferença é explicada pela interação intarmolecular do átomo
de cloro que esta coordenado ao metal com o oxigênio do solvente, neste caso
o metanol, Figura 50. Além do mais pode ser observado os diferentes arranjos
provocados pelos dois nos solventes em questão, levando a diferentes
sistemas cristalinos.
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
3
OH (7) tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
⋅CH
2
Cl
2
(7)
Ângulos (°)
Ângulos (°)
C(1)–Ru–N(1) 85,76(15) C(1)–Ru–N(2) 90,62(18)
C(1)–Ru–N(2) 96,01(16) C(1)–Ru–N(1) 92,47(19)
N(2)–Ru–N(1)
75,72(13)
N(2)–Ru–N(1) 74,90(16)
C(1)–Ru–P(2) 89,49(12) C(1)–Ru–P(2) 96,05(15)
N(2)–Ru–P(2) 98,15(7) N(2)–Ru–P(2) 98,30(11)
N(1)–Ru–P(2) 170,41(8) N(1)–Ru–P(2) 169,19(11)
C(1)–Ru–P(1) 90,22(11) C(1)–Ru–P(1) 89,52(15)
N(2)–Ru–P(1) 166,86(10) N(2)–Ru–P(1) 172,04(11)
N(1)–Ru–P(1) 98,71(10) N(1)–Ru–P(1) 97,14(12)
P(2)–Ru–P(1) 90,22(3) P(2)–Ru–P(1) 89,60(4)
C(1)–Ru–Cl 171,09(12) C(1)–Ru–Cl 173,39(15)
N(2)–Ru–Cl 81,93(10) N(2)–Ru–Cl 82,87(11)
N(1)–Ru–Cl 85,34(10) N(1)–Ru–Cl 84,74(11)
P(2)–Ru–Cl 99,34(4) P(2)–Ru–Cl 86,07(4)
P(1)–Ru–Cl 85,78(4) P(1)–Ru–Cl
96,76(4)
81
4.7.4 - Estrutura cristalográfica ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10)
Os cristais do complexo ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10), foram analisados
por difração de raios X, (Figura 53), cujos dados cristalográficos são
apresentados na Tabela 22.
FIGURA 53: Estrutura cristalográfica para o complexo [RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10) mostrando a
numeração dos átomos e as elipsóides de 30 % de probabilidade.
As duas ligações Ru–C–O para o complexo 10, apresentam ângulos de
ligação de 177.1(3) e 177.2(3) Å (Tabela 24), desta forma a molécula de CO
esta praticamente coordenada de forma linear. Resultados similares foram
encontrados na literatura
69
.
A geometria em torno do átomo de rutênio é de um octaedro distorcido
como observado para os ângulos Cl1–Ru1–Cl2 (171.65(3)°) e C1–Ru1–P1
(94.94(3)°). O experimento de raios X sugere que duas moléculas foram
cristalizadas com a mesma unidade assimétrica em um sistema monoclínico
como apresentado na Figura 52. Este resultado está condizente com as
bandas referentes ao estiramento ν
CO
observados por espectroscopia na região
do infravermelho em pastilhas de KBr (ν
CO
= 2008 e 2065 cm
-1
).
Estes dados estão coerentes com os dados da literatura
70
onde trans-
[RuCl
2
(CNCP-κ
2
(C
2
,P))(CO)
2
] apresenta ângulos Cl1–Ru1–Cl2 e C1–Ru1–P1
169.44(2)
o
e 80.42(5)
o
, respectivamente.
82
TABELA 22: Dados de refinamento da estrutura do complexo ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10)
ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10)
Fórmula empírica C
30
H
28
Cl
2
O
2
P
2
Ru
Peso molecular 654.43
Cor Amarelo
Sistema cristalino Monoclínico
Grupo espacial P2
1
/c
Dimensões da cela unitária a = 15,2296(3) b = 9,8707(2)
c = 19,5489(4) β = 94,8560(10)
Volume (Å
3
)
2928,18(10) Å
3
Cela unitária Z 4
Temperatura 293(2) K
Dimensões do cristal
0,044 x 0,172 x 0,258 mm
3
Densidade calculada
1,484 Mg/m
3
Limites de θ para col. de dados
3,16 a 26,59°.
Razão de h, k, l -19 ≤ h ≤ 19, -12 ≤ k ≤ 12, -22 ≤ l ≤ 24
Coeficiente de absorção 0,749 mm
-1
F(000) 1976
Comprimento de onda (Mo-Kα)
0,71073 Å
Reflexões independentes R
int
8356 (0,0601)
S 1,018
Dados / Parâmetros 8356 / 505
R1; wR2 [I>2σ(I)] R = 0,0431, R’ = 0,1068
R1; wR2 (Total) R1 = 0,0589, R’ = 0,1192
Max., min. residual, e.Å
-3
0,515 e -0,407
O complexo ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10) apresentou distância de ligação
Ru– P(1) e Ru–P(2) igual a 2,424(7) e 2,449(7), respectivamente, como pode
ser observado na Tabela 23, estas distâncias são esperadas pois temos dois
ligantes π receptores (CO) trans aos átomos de fósforo da dppb. Também é
importante ressaltar que para este isômero a distância de ligação Ru– P(1)
trans ao CO 2,424(7) é menor se compararmos com a distancia de ligação do
Ru– P(2) trans ao CO (2,529(8)°) do complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
(1),
esta, devido ao centro metálico estar mais deficiente em elétrons do que no
caso do complexo 1, ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy]PF
6
.
83
TABELA 23: Principais distâncias de ligação do complexo ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10)
ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10)
Ligação Distância (Å)
Ru–Cl(1) 2,411(8)
Ru– Cl(2) 2,412(8)
Ru– P(1) 2,424(7)
Ru–P(2) 2,449(7)
Ru– C(5') 1,923(4)
Ru– C(6') 1,908(3)
C(6')–O(1) 1,118(4)
C(5')–O(2) 1,128(4)
TABELA 24: Principais ângulos de ligação para o complexo ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10)
ct-[RuCl
2
(CO)
2
(dppb)] (10)
Ângulos (°)
O(1)–C(6')–Ru(1) 177,1(3)
O(2)–C(5')–Ru(1) 177,2(3)
P(1)–Ru(1)–P(2) 92,47(2)
C(5')–Ru(1)–P(2) 88,80(10)
C(6')–Ru(1)–P(2) 177,21(10)
Cl(1)–Ru(1)–P(2) 88,60(3)
Cl(2)–Ru(1)–P(2) 91,73(3)
Cl(1)–Ru(1)–P(1) 94,94(3)
Cl(2)–Ru(1)–P(1) 93,38(3)
C(5')–Ru(1)–P(1) 177,61(12)
C(6')–Ru(1)–P(1) 88,37(10)
C(6')–Ru(1)–Cl(1) 88,68(10)
C(6')–Ru(1)–Cl(2) 90,88(10)
C(5')–Ru(1)–Cl(2) 84,56(12)
Cl(1)–Ru(1)–Cl(2) 171,65(3)
C(5')–Ru(1)–Cl(1) 87,11(12)
C(6')–Ru(1)–C(5') 90,46(13)
84
4.8 - Testes de citotoxicidade
Neste trabalho, os isômeros ct-(1), tc- (7) e cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]
(9) das séries (t-P-CO, t-P-N e t-P-Cl) foram avaliados como agentes
antitumorais, com o objetivo de verificar se diferenças estruturais conduzem a
diferentes resultados de viabilidade celular.
Os gráficos da Figura 54 representam a viabilidade celular em função do
logaritmo da concentração para o tempo de incubação de 24 h. O “screening”
inicial, com tempo de incubação de 24 horas, feito com os isômeros 1, 7, e 9,
sendo que estes mostraram-se muito ativos em concentração de 2 µM; por isso
passou a utilizar uma concentração ainda menor (0,2 µM).
Também foi avaliada a viabilidade celular do precursor cis-
[RuCl
2
(dppb)(N–N)] como método de comparação. Pode-se observar que os
complexos carbonílicos mostram–se aproximadamente 3 vezes mais ativos que
seu precursor cis-[RuCl
2
(dppb)(bipy)] (Tabela 25), e nenhuma variação
significativa do IC
50
foi observada em relação ao seus isômeros, ou seja, com a
variação estrutural.
TABELA 25: Valores de IC
50
dos complexos contra a linhagem celular derivada de tumor
humano MDA-MB-231 (ensaios em DMSO)
Incubação – 24 horas
COMPOSTOS
IC
50
(µM)
ct-[RuCl(dppb)(bipy)CO] (t-P-CO) (1)
9,8 ± 4,2
tc-[RuCl(dppb)(bipy)CO] (t-P-N) (7)
2,5 ± 0,6
cc-[RuCl(dppb)(bipy)CO] (t-P-Cl) (9)
1,9 ± 0,4
cis-[RuCl
2
(dppb)(bipy)]
31,3 ± 5,0
85
-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0
0
20
40
60
80
100
IC
50
= 6,8 µM
Viabilidade Celular (%)
log [ ] (µM)
-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0
0
20
40
60
80
100
IC
50
= 2,1 µM
Viabilidade Celular (%)
log [ ] (µM)
(A) (B)
-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
IC
50
= 2,2 µM
Viabilidade Celular (%)
log [ ] (µM)
(C)
FIGURA 54: Ensaio de MTT para os isômeros do [RuCl(dppb)(N–N)CO], (A) (1–A) ct-P-CO,
(B) (7–B) tc-P-N e (C) (9–C) cc-P-Cl.
Os dados obtidos para os complexos carbonílicos são bem promissores,
uma vez que o controle, no caso a cis-platina, apresenta IC
50
em torno de 63
µM, ou seja, os complexos mostraram-se 10 vezes mais ativo que o padrão.
Vários compostos do nosso grupo foram testados na mesma linhagem
celular pelos alunos de Iniciação científica Angélica Ellen Graminha e o aluno
de pós-doutorado Gustavo Von Poelhsitz, e estão apresentados na Tabela 26,
mostrando que os complexos carbonílicos são bem promissores.
86
TABELA 26: Valores de IC
50
dos complexos contra a linhagem celular derivada de tumor
humano MDA-MB-231 para alguns complexos de rutênio
Complexo
IC
50
(µM)
ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1) 9,8
tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7) 2,5
cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9) 1,9
fac-[RuCl
3
(NO)(dppf)] 19
cis-[RuCl
2
(NO)(BPA)] 107
[RuCl(CO)(dcpe)(Me-bipy)]PF
6
0,70
[RuCl(CO)(dcpe)(fen)]PF
6
0,25
cis-[RuCl
2
(dppb)(bipy)] 31,3
cis-platina 63
Através dos dados da Tabela 26, pode-se observar que os complexos
carbonílicos são bem mais ativos que os demais, o que pode ser atribuído em
função do maior valor de IC
50
para o precursor dos complexos deste trabalho,
sugerindo assim que a molécula de CO pode contribuir para sua melhor
atividade. Também se pode atribuir essa diminuição no valor de IC
50
pelo fato
dos carbonilos complexos serem mono carregados positivamente enquanto o
precursor é neutro. Estas observações do efeito da carga do complexo na
atividade provavelmente se devem à alteração da lipofilicidade dos compostos.
Outra importante observação é que os demais complexos carbonílicos
[RuCl(CO)(dcpe)(Me-bipy)]PF
6
e [RuCl(CO)(dcpe)(fen)]PF
6
apresentaram
valores de IC
50
ainda menores, isto pode estar associado a utilização de uma
fosfina mais básica que a dppb. Os valores de pKa para dppb e dcpe são
aproximadamente 4 e 10 respectivamente
71
No estágio de nossos trabalhos ainda não foi possível concluir sobre a
tendência dos resultados que indique possíveis mecanismos envolvidos nas
atividades observadas. Espera-se que ao se determinar o IC
50
de vários
complexos bem como se realizar estudos adicionais, como por exemplo, a
estabilidade dos complexos frente a redutores biológicos, seja possível melhor
especular sobre a relação estrutura-atividade dos complexos estudados em
nosso laboratório, sobre suas atividades citotóxicas.
87
CAPÍTULO 5
CONCLUSÕES
88
5 - CONCLUSÕES
Este trabalho permitiu explorar diversos aspectos da química de
complexos de fórmula geral [RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
e [RuCl
2
(CO)
2
(dppb)],
dentre eles: síntese, estrutura, espectroscopia, correlações entre propriedades
dos complexos, comportamento eletroquímico e avaliar suas atividades
citotóxicas.
Foram sintetizados e caracterizados onze complexos, para os quais as
formulações propostas foram confirmadas por análise elementar, condutividade
molar e sendo complementada pela difração de raios X.
Através dos dados de RMN de
31
P{
1
H} e espectroscopia na região do
infravermelho, foi possível sugerir as estruturas obtidas. Para os complexos 10
e 11, a técnica de espectroscopia de absorção na região do infravermelho foi
de grande importância na determinação da geometria dos isômeros.
Os potenciais redox dos complexos obtidos variam de 1,7 V a 2,1 V.
Para os complexos da série 1, observou-se que a substituição no anel piridínico
promove alterações significativas na interação entre ligante e centro metálico.
Os isômeros obtidos apresentaram diferenças significantes no potencial redox,
quando a carbonila encontra-se trans a diferentes ligantes como Cl, P e N.
Para os complexos da série 2 e o complexo 9, não foi observado a
formação do processo referente a possível coordenação da acetonitrila via
eletroquímica. Tal fato é explicado devido ao caráter π e σ doador forte do
cloro, o que faz com que sua densidade eletrônica seja deslocada para o grupo
CO, fortalecendo ainda mais a ligação Ru
–CO. É relevante mencionar que o
efeito trans do P é maior que para a bipiridina, e Cl, respectivamente, foi
possível de ser analisado pelos dados eletroquímicos e IV para os isômeros do
composto [RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6.
Através da difração de raios X, foi possível confirmar a geometria dos
átomos em torno do metal central, no estado sólido, que concorda com dados
obtidos em solução, condizentes com geometria de um octaedro distorcido.
Para os compostos de fórmula geral [RuCl
2
(CO)
2
(dppb)], partindo-se do
aquacomplexo, foram obtidos monocristais apenas para o complexo 10. Os
dois fragmentos do Ru–C–O apresentam ângulos de ligação de 177.1(3) e
177.2(3)°, desta forma a molécula de CO é praticamente coordenada de forma
89
linear. Neste trabalho foram avaliadas as potencialidades como agentes
antitumorais dos isômeros de fórmula geral [RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
,
complexo 1, 7 e 9. Os ensaios biológicos indicam uma boa atividade destes
novos compostos, observados pelo baixo valor de IC
50
.
Não foi observada variação significativa nos valores de IC
50
para os
diferentes isômeros, estes apresentaram IC
50
15 vezes menor que o seu
precursor o qual é cerca de 30 vezes menor que a cis-platina.
90
CAPÍTULO 6
PESPERCTIVAS FUTURAS
91
6 - PERSPECTIVAS FUTURAS
Pretende-se avaliar a viabilidade celular para os complexos da série 1.
Isto será interessante, pois se sabe que diferentes ligantes bipiridínicos causam
mudanças no complexo, por exemplo, no potencial redox, lipofilicidade,
diferentes efeitos estéricos, dentre outros.
Sintetizar complexos carbonílicos análogos ao deste trabalho, fazendo a
substituição das bifosfinas: como dppf, dppe, dppm, etc., com intuito de avaliar
a influência destes nos valores de IC
50
para os complexos carbonílicos com
outras fosfinas, principalmente a dppf, no lugar da dppb, uma vez que esta
possui ferro na sua estrutura o que poderá apresentar-se como importante para
a atividade antitumoral dos novos complexos.
Os complexos carbonílicos já obtidos e a serem obtidos futuramente
serão também testados como antibacterianos. Este trabalho será realizado em
colaboração com a professora Clarice Queico Leite, do Departamento de
Ciências Farmacêuticas, da UNESP/Araraquara.
Pretende-se realizar estudos adicionais, como por exemplo, a
estabilidade dos complexos frente a redutores biológicos, como o tiol celular,
pois como reportado por DE LIMA, F. R. e colaboradores, uma vez que o
possível mecanismo de complexos de Fe de 2-formil e 2-acetilpiridina com tióis
celulares e a RDR (Inibição da enzima ribonucleosídeo difosfato redutase) , a
ação antitumoral é proveniente da oxidação do complexo de Fe(II) ao de Fe(III),
com liberação de um elétron que inativaria o radical livre tirosila presente na
estrutura da enzima, seguido da redução do complexo de Fe(III) ao de Fe(II)
por um tiol celular
72
, e especular sobre a relação estrutura-atividade dos
complexos.
Verificar se a presença do NO ou CO é importante para a atividade, se
existe a liberação da fosfina ou outros co-ligantes no meio biológico e qual a
participação do centro metálico de rutênio na citotoxicidade.
92
CAPÍTULO 7
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
93
7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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(P–P)H
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as a starting material for the synthesis of binuclear complexes. Crystallographic
structures of [(dppb)ClRu–µ(Cl)
3
–RuCl(dppb)] and [(η
6
-C
6
H
6
)Ru–µ(Cl)
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31
{H
1
}-NMR- As a Tool for Identification of ruthenium isomers
containing PPh
3
or 1,4-bis(diphenylphosphino)butane ligands. X-ray structure of
cis{RuCl
2
(PPh
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UFMG, 2002. Tese de doutorado, 237 p.
APÊNDICE
97
8 - Espectros de infravermelho, voltametria cíclica e voltametria de pulso
diferencial para os complexos de fórmula geral ct-[RuCl(CO)(dppb)(N-N)]PF
6
da série 1,(variação das bipiridinas).
8.1- ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1)
3440.78
3058.75
2933.64
2862.99
1987.31
1628.17
1484.32
1434.54
1095.23
999.823
841.256
741.773
697.173
557.923
517.491
415.126
322.693
0
50
100
4000 3000 2000 1000
FIGURA 55: Espectro de infravermelho do composto ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
em pastilha
de KBr.
8.1.1 - Voltametria Cíclica do complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1)
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
-0,0001
0,0000
0,0001
0,0002
0,0003
0,0004
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 56: Voltamograma cíclico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
utilizando
eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
8.1.2 - Voltametria de pulso diferencial ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(1)
FIGURA 57: Pulso diferencial para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
, utilizando
eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
0,00000
0,00002
0,00004
0,00006
0,00008
0,00010
0,00012
0,00014
0,00016
Corrente (A)
Potencial (mV)
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
-0,00007
-0,00006
-0,00005
-0,00004
-0,00003
-0,00002
-0,00001
Corrente (A)
Potencial (mV)
98
8.2 - ct-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(5)
FIGURA 58: Espectro de infravermelho do composto ct-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
em pastilha
de KBr.
8.1.1 - Voltametria Cíclica do complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(5)
0 500 1000 1500 2000
-0,00010
-0,00005
0,00000
0,00005
0,00010
0,00015
0,00020
0,00025
0,00030
0,00035
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 59: Voltamograma cíclico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
, utilizando
eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
8.1.2 - Voltametria de pulso diferencial ct-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(5)
-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
0,00000
0,00001
0,00002
0,00003
0,00004
0,00005
Corrente (A)
Potencial (mV)
-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
-0,000025
-0,000020
-0,000015
-0,000010
-0,000005
0,000000
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 60: Voltametria de pulso diferencial para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
,
utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
99
8.2 - ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-bipy)]PF
6
(4)
3140.29
3064.32
2928.33
2846.52
1989.77
1619.19
1484.1
1449.64
1434.46
1241.97
1094.37
1024.44
1002.66
840.821
741.972
697.744
558.25
513.154
415.126
306.226
0
20
40
60
80
100
4000 3000 2000 1000
FIGURA 61: Espectro de infravermelho do composto ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-bipy)]PF
6
em
pastilha de KBr.
8.2.1 - Voltametria Cíclica do complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-bipy)]PF
6
(4)
0 500 1000 1500 2000
-0,0001
0,0000
0,0001
0,0002
0,0003
0,0004
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 62: Voltamograma cíclico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-bipy)]PF
6
,
utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
8.2.2 - Voltametria de pulso diferencial ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-bipy)]PF
6
(5)
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200
0,00000
0,00002
0,00004
0,00006
0,00008
0,00010
0,00012
0,00014
Corrente (A)
Potencial (mV)
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200
-0,00006
-0,00005
-0,00004
-0,00003
-0,00002
-0,00001
0,00000
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 63: Voltametria de pulso diferencial para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(Me-
bipy)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
100
8.3 - ct-[RuCl(CO)(dppb)(Meo-bipy)]PF
6
(2)
3440.78
3058.75
2933.64
2862.99
1987.31
1628.17
1484.32
1384.28
1095.23
999.823
841.256
741.773
697.173
557.923
517.491
415.126
322.693
0
50
100
4000 3000 2000 1000
FIGURA 64: Espectro de infravermelho do composto ct-[RuCl(CO)(dppb)(MeO-bipy)]PF
6
em
pastilha de KBr.
8.3.1 - Voltametria Cíclica do complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(MeO-bipy)]PF
6
(2)
0 500 1000 1500 2000
-0,0001
0,0000
0,0001
0,0002
0,0003
0,0004
Corrente (A)
Potencial (m V )
FIGURA 65: Voltamograma cíclico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(MeO-bipy)]PF
6
,
utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
8.3.2 - Voltametria de pulso diferencial ct-[RuCl(CO)(dppb)(MeO-bipy)]PF
6
(2)
FIGURA 66: Voltametria de pulso diferencial para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(MeO-
bipy)]PF
6
, utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
0 500 1000 1500 2000
0,00000
0,00002
0,00004
0,00006
0,00008
0,00010
0,00012
0,00014
Corrente (A)
Potencial (mV)
0 500 1000 1500 2000
-0,00006
-0,00005
-0,00004
-0,00003
-0,00002
-0,00001
0,00000
Corrente (A)
Potencial (mV)
101
8.4 - ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
(3)
3448
3099.94
2914.81
2855.04
1978.02
1617.95
1561.38
1495
1465.8
1435.35
1334.2
1313.08
1232.67
1096.62
1030.92
914.146
739.902
694.777
557.515
515.943
414.978
214.739
0
50
100
3000 2000 1000
831,6
FIGURA 67: Espectro de infravermelho do composto ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
em
pastilha de KBr.
8.4.1 - Voltametria Cíclica do complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
(3)
0 500 1000 1500 2000
-0,0001
0,0000
0,0001
0,0002
0,0003
0,0004
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 68: Voltamograma cíclico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
, utilizando
eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
8.4.2 - Voltametria de pulso diferencial ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
(3)
0 500 1000 1500 2000
-0,00002
0,00000
0,00002
0,00004
0,00006
0,00008
0,00010
0,00012
0,00014
0,00016
Corrente (A)
Potencial (mV)
0 500 1000 1500 2000
-0,000045
-0,000040
-0,000035
-0,000030
-0,000025
-0,000020
-0,000015
-0,000010
-0,000005
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 69: Voltametria de pulso diferencial para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(Cl-bipy)]PF
6
,
utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
102
8.5 - ct-[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
(6)
FIGURA 70: Espectro de infravermelho do composto ct-[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
em pastilha
de KBr.
8.5.1 - Voltametria Cíclica do complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
(6)
0 500 1000 1500 2000
-0,00005
0,00000
0,00005
0,00010
0,00015
0,00020
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 71: Voltamograma cíclico para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
, utilizando
eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
8.5.2 - Voltametria de pulso diferencial ct-[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
(6)
FIGURA 72: Voltametria de pulso diferencial para o complexo ct-[RuCl(CO)(dppb)(bam)]PF
6
,
utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
0 500 1000 1500 2000
0,000000
0,000005
0,000010
0,000015
0,000020
0,000025
0,000030
0,000035
0,000040
Corrente (A)
Potencial (mV)
0 500 1000 1500 2000
-0,000025
-0,000020
-0,000015
-0,000010
-0,000005
Corrente (A)
Potencial (mV)
103
9 - Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho, voltametria cíclica
e de pulso diferencial para os complexos tc-[RuCl(CO)(dppb)(N-N)]PF
6
, série 2.
9.1 - tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7)
FIGURA 73: Espectro de infravermelho do composto tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
em pastilha
de KBr.
9.1.1 - Voltametria Cíclica do complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7)
0 500 1000 1500 2000 2500
-0,0005
0,0000
0,0005
0,0010
0,0015
0,0020
0,0025
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 74: Voltamograma cíclico para o complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
, utilizando
eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
9.1.2 - Voltametria de pulso diferencial tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(7)
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
0,0000
0,0001
0,0002
0,0003
0,0004
0,0005
0,0006
0,0007
Corrente (A)
Potencial (mV)
0 500 1000 1500 2000 2500
-0,0006
-0,0005
-0,0004
-0,0003
-0,0002
-0,0001
0,0000
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 75: Voltametria de pulso diferencial para o complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
,
utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
3055.31
2924.42
1970.85
1604.29
1484.5
1436.01
1315.76
1182.25
1094.43
999.613
849.881
765.003
437.84
557.117
510.207
-20
0
20
40
60
4000 3000 2000 1000
2867.59
746.926
3055.31
2924.42
1970.85
1604.29
1484.5
1436.01
1315.76
1182.25
1094.43
999.613
849.881
765.003
437.84
557.117
510.207
-20
0
20
40
60
4000 3000 2000 1000
2867.59
746.926
104
9.2 - tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(8)
FIGURA 76: Espectro de infravermelho do composto tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
em pastilha
de KBr.
9.2.1 - Voltametria Cíclica do complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(8)
0 500 1000 1500 2000 2500
-0,0002
0,0000
0,0002
0,0004
0,0006
0,0008
0,0010
0,0012
0,0014
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 77: Voltamograma cíclico para o complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
, utilizando
eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
9.2.2 - Voltametria de pulso diferencial tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(8)
0 500 1000 1500 2000 2500
0,0000
0,0001
0,0002
0,0003
0,0004
0,0005
0,0006
0,0007
Corrente (A)
Potencial (mV)
0 500 1000 1500 2000 2500
-0,00030
-0,00025
-0,00020
-0,00015
-0,00010
-0,00005
0,00000
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 78: Voltametria de pulso diferencial para o complexo tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
,
utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
3062.46
2927.77
2868.57
1965.79
1519.23
1435.37
1150.49
1094.36
999.757
861.032
697.702
644.871
558.017
503.797
426.016
284.711
0
50
100
4000 3000 2000 1000
3058.162929.172859.021972.341605.131483.491448.521435.781315.041164.241092.221002.93904.3844.347772.356745.234696.377558.33513.967502.158421.8325.308244.538204060801001204000 3000 2000 1000 Transmittance/ Wavenumber(cm-1)File # 6 : BAMCO203 Res=4 cm-103/20/2007 1:58 PM
3062.46
2927.77
2868.57
1965.79
1519.23
1435.37
1150.49
1094.36
999.757
861.032
697.702
644.871
558.017
503.797
426.016
284.711
0
50
100
4000 3000 2000 1000
3058.162929.172859.021972.341605.131483.491448.521435.781315.041164.241092.221002.93904.3844.347772.356745.234696.377558.33513.967502.158421.8325.308244.538204060801001204000 3000 2000 1000 Transmittance/ Wavenumber(cm-1)File # 6 : BAMCO203 Res=4 cm-103/20/2007 1:58 PM
105
10 - Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho, voltametria
cíclica e de pulso diferencial para o complexo cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
do
complexo 9
10.1 - cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9)
4000 3000 2000 1000 0
-1 0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1976
FIGURA 79: Espectro de infravermelho do composto cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
em pastilha
de KBr.
10.1.1 - Voltametria Cíclica do complexo cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
(9)
FIGURA 80: Voltamograma cíclico para o complexo cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
, utilizando
eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
10.1.2 - Voltametria de pulso diferencial tc-[RuCl(CO)(dppb)(fen)]PF
6
(8)
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
0,0000
0,0001
0,0002
0,0003
0,0004
0,0005
0,0006
0,0007
Corrente (A)
Potencial (mV)
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
-0,0007
-0,0006
-0,0005
-0,0004
-0,0003
-0,0002
-0,0001
0,0000
Corrente (A)
Potencial (mV)
FIGURA 81: Voltametria de pulso diferencial para o complexo cc-[RuCl(CO)(dppb)(bipy)]PF
6
,
utilizando eletrodo de platina vs Ag/AgCl, PTBA (0,1 mol/L) em acetonitrila.
0 500 1000 1500 2000 2500
-0,0004
-0,0002
0,0000
0,0002
0,0004
0,0006
0,0008
0,0010
0,0012
Corrente (A)
Potencial (m V)
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