Complexos Ni2+ e Cu2+ de N

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 13414 (2023) Citar este artigo

2258 Acessos

1 Altmétrico

Detalhes das métricas

Os compostos metálicos continuaram a atrair diversas aplicações devido à sua maleabilidade em diversas capacidades. Neste estudo, apresentamos nossas descobertas sobre as estruturas cristalinas e propriedades funcionais dos complexos Ni2+ e Cu2+ de ditiocarbamato (L) de N'-(2,6-diclorofenil)-N-mesitilformamidina compreendendo [Ni-(L)2] (1 ) e [Cu-(L)2] (2) com um centro metálico de quatro coordenadas. Estabelecemos as duas estruturas complexas através de ressonância magnética nuclear (RMN) 1H e 13C, análise elementar e de raios X de cristal único. As análises mostraram que os dois complexos são isomorfos, tendo P21/c como grupo espacial e índice de similaridade de célula unitária (π) de 0,002. Os dois complexos conformam-se a uma geometria quadrada plana distorcida em torno dos centros metálicos. Os dados calculados e experimentais, incluindo comprimentos de ligação, ângulos e valores de RMN, são semelhantes. A análise de superfície de Hirshfeld revelou a contribuição variacional dos diferentes tipos de contatos intermoleculares impulsionados pela rede cristalina dos dois complexos solvatados. O nosso conhecimento da potencial implicação biológica destas estruturas permitiu-nos sondar os compostos como potenciais inibidores do CYP3A4. Esta abordagem imita as tendências atuais no design farmacêutico e na biomedicina, incorporando moléculas potencialmente ativas em vários meios para prever as suas eficácias biológicas. As simulações mostram ligação apreciável dos compostos 1 e 2 ao CYP3A4 com energias médias de interação de –97 e –87 kcal/mol, respectivamente. A proteína atinge pelo menos cinco estados conformacionais nos três modelos estudados usando um agrupamento baseado em modelo de mistura gaussiana e predição de energia livre. A análise do campo elétrico mostra os resíduos cruciais para a ligação do substrato no sítio ativo, permitindo que a estrutura do CYP3A4 funcione como predição. A inibição prevista com estes complexos de Ni2+ e Cu2+ indica que a sobre-expressão de CYP3A4 num estado de doença como o cancro reduziria, aumentando assim o tempo de vida útil dos compostos quimioterapêuticos para adsorção. Este estudo multidimensional aborda vários aspectos da eletrônica molecular de metais, incluindo sua aplicação como inibidores que mimetizam substratos. O resultado permitiria mais pesquisas sobre compostos biometálicos de potencial crítico.

O uso de ditiocarbamato em química de coordenação está disponível na literatura1 com muitas informações estruturais para seus complexos facilitando inúmeras aplicações; é aplicável em fotoquímica2, catálise3, agricultura4, química analítica5 e energia solar6. Também é empregado como precursor de fonte única para preparar nanopartículas de sulfeto metálico com capa orgânica7, inibidores de hipertrofia cardíaca8, candidatos anticancerígenos9, compostos antibacterianos10 e agentes antioxidantes11. Os ditiocarbamatos são flexíveis para funcionalizar, facilitando o ajuste de arquiteturas estruturais e propriedades eletrônicas . Uma rota sintética notável de ditiocarbamatos é a reação em um único recipiente da amina e do dissulfeto de carbono em um solvente adequado enquanto se adiciona um precursor aquoso de sal metálico .

A teoria do funcional da densidade (DFT) permite cálculos de propriedades químicas para prever a estabilidade, os estados eletrônicos e a reatividade química dos compostos, incluindo complexos metálicos de ditiocarbamato . Se as estruturas cristalinas não estiverem disponíveis, a DFT permite a elucidação geométrica e estrutural dos complexos com suas propriedades químicas . Já relatamos anteriormente as aplicações dos complexos 1 e 2 como agentes antibacterianos e antioxidantes sem coordenadas cristalográficas. Com base em nossa observação, previmos que estudos computacionais das estruturas cristalinas de raios X recentemente relatadas forneceriam informações detalhadas sobre suas propriedades estruturais, previsão de reatividade e outras aplicações. Portanto, o estudo visa fornecer uma elucidação estrutural detalhada dos compostos isomorfos e prever teoricamente suas aplicações biológicas.