pKa values of aqua ligands of platinum (II) anticancer complexes: [1H, 15N] and 195Pt NMR Studies of cis- and trans- [PtCl2 (NH3) (Cyclohexylamine)]

Syntheses and NMR studies are reported of two 15N-labelled Pt(II) complexes of anticancer interest: cis-PtCl2(15NH3)(c-C6H1115NH2), a metabolite of the orally-active Pt(IV) complex cis,trans,cis-[PtCl2(acetate)2(c-C6H11NH2)(NH3), and trans-[PtCl2(15NH3)(c-C6H1115NH2), a reduction product of the active Pt(IV) complex trans,trans,trans-[PtCl2(OH)2(c-C6H11NH2). For cis-[PtCl2(15NH3)(c-C6H1115NH2), hydrolysis was faster for the chloride ligand trans to cyclohexylamine, and the pKa values determined by [1H, 15N NMR spectroscopy for the two cis monoaqua isomers were the same (6.73). The trans monoaqua complex was a stronger acid with pKa of 5.4 (determined by 195Pt NMR). For the cis diaqua complex, pKa values of 5.68 and 7.68 were determined.

Mandelohydroxamic acid as ligand for copper(II) 15-metallacrown-5 lanthanide(III) and copper(II) 15-metallacrown-5 uranyl complexes

The formation of pentanuclear copper(ii) complexes with the mandelohydroxamic ligand was studied in solution by electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS), absorption spectrophotometry, circular dichroism and H-1 NMR spectroscopy. The presence of lanthanide(iii) or uranyl ions is essential for the self-assembly of the 15-metallacrown-5 compounds. The negative mode ESI-MS spectra of solutions containing copper(II), mandelohydroxamic acid and lanthanide(iii) ions (Ln = La, Ce, Nd, Eu, Gd, Dy, Er, Tm, Lu, Y) or uranyl in the ratio 5:5:1 showed only the peaks that could be unambiguously assigned to the following intact molecular ions: {Ln(NO3)(2)[15-MCuIIN(MHA)-5](2-)}(-) and {Ln(NO3)[15-MCCuIIN(MHA)-5](3-)}(-), where MHA represents doubly deprotonated mandelohydroxamic acid. The NMR spectra of the pentanuclear species revealed only one set of peaks indicating a fivefold symmetry of the complex. The pentanuclear complexes synthesized with the enantiomerically pure R- or S-forms of mandelohydroxamic acid ligand, showed circular dichroism spectra which were mirror images of each other. The pentanuclear complex made from the racemic form of the ligand showed no signals in the CD spectrum. The UV/ Vis titration experiments revealed that the order in which the metal salts are added to the solution of the mandelohydroxamic acid ligand is crucial for the formation of metallacrown complexes. The addition of copper(ii) to the solutions containing mandelohydroxamic acid and neodymium(iii) in a 5:1 ratio lead to the formation of a pentanuclear complex in solution. In contrary, titration of lanthanide(iii) salt to the solution containing copper(ii) and mandelohydroxamic acid did not show any evidence for the formation of pentanuclear species. ((c) Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 69451 Weinheim, Germany, 2006)

Asymmetric Carbon-Carbon Bond Forming Reactions Catalysed by Metal(II) Bis(oxazoline) Complexes Immobilized using Supported Ionic Liquids

A series of bis(oxazoline) metal(II) complexes has been supported on silica and carbon supports by non-covalent immobilisation using an ionic liquid. The catalytic performance of these solids was compared for the enantioselective Diels-Alder reaction between N-acryloyloxazolidinone and cyclopentadiene and the Mukaiyama-aldol reaction between methyl pyruvate and 1-methoxy-1-trimethylsilyloxy-propene. In both reactions the enantioselectivity was strongly influenced by the choice of support displaying enantioselectivies (ee values) up to 40% higher than those conducted under homogeneous reaction conditions.

Ruthenium Cryptates with an Unusual Selectivity for Nitrate

The synthesis of two new tripodal complexes [Ru(L3)](PF6)2 and [Ru(L4)](PF6)2, encapsulating a ruthenium(II) cation has been successfully achieved and the products fully characterized, including by X-ray structural determination. The smaller cavity, built around a tris(2-aminoethyl)amido scaffold demonstrated only moderate and predictable interactions with a range of anions and no significant spectroscopic change with nitrate, chloride and bromide, although dihydrogen phosphate did result in an almost stoichiometric precipitation. The expansion of the cavity to include the more rigid 1,3,5-benzenetricarbonylamide group creates a larger cavity, which shows a decrease in the emission on the introduction of chloride, bromide, hydrogensulfate and nitrate salts, with the 1H NMR titrations giving a surprisingly high binding affinity for nitrate over the smaller and simpler halides.

N,O-Ligated Pd(II) Complexes for Catalytic Alcohol Oxidation

N,O-ligated Pd(II) complexes show considerable promise for the oxidation of challenging secondary aliphatic alcohols. The crystal structures of the highly active complexes containing the 8-hydroxyquinoline-2-carboxylic acid (HCA) and 8-hydroxyquinoline-2-sulfonic acid (HSA) ligands have been obtained. The (HSA)Pd(OAc)2 system can effectively oxidise a range of secondary alcohols, including unactivated alcohols, within 4–6 h using loadings of 0.5 mol%, while lower loadings (0.2 mol%) can be employed with extended reaction times. The influence of reaction conditions on catalyst degradation was also examined in these studies.

Spectroscopie électronique de complexes du nickel(II), de lor(I), du ruthénium(II) et de certains lanthanides : caractéristiques inhabituelles de leur structure électronique

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Spectroscopie de complexes plans carrés de platine(II) et de palladium(II) en fonction de la température et de la pression : structure et énergie

Les interactions entre des complexes de platine (II) ou de palladium (II) ont une grande influence sur une grande gamme de propriétés chimiques et physiques. Ces propriétés peuvent être étudiées par plusieurs méthodes spectroscopiques comme la spectroscopie Raman, d’absorption, d’émission et de réflectivité diffuse. L’empilement de molécules a un effet important sur les propriétés spectroscopiques de plusieurs composés des éléments de transition. La spectroscopie est très utile pour comprendre les effets intermoléculaires majeurs de plusieurs composés inorganiques. Les complexes plan-carré de platine(II) et de palladium(II) sont très intéressants à cause de leur grande quantité d’effets intermoléculaires et intramoléculaires. Des mesures avec des variations de pression (entre 1 bar et 40 kbar) et de température (entre 80 K et 300 K) ont été effectuées sur ces complexes. La structure à l’état fondamental des composés de platine(II) et de palladium(II) a un effet important sur la spectroscopie de luminescence. Des complexes avec des donneurs axiaux mènent à un effet de déplacement du maximum d’émission vers de plus basses énergies avec l’augmentation de pression. Des complexes similaires sans composante axiale ont un maximum d’émission qui se déplace vers des plus hautes énergies. Ces effets sont explorés à l’aide de plusieurs composés incluant une série de complexes pinceur qui ont démontré des déplacements entre -1 cm-1/kbar et -30 cm-1/kbar. Le changement du type d’émission causé par un changement de pression ou de température est aussi observable. Un complexe de platine(II) montre un changement d’une transition centrée sur le ligand à pression ambiante à une transition de type transfert de charge à plus haute pression. La combinaison de l’information cristallographique et spectroscopique donne de l’information quantitative sur les variations de la structure et des niveaux électroniques de plusieurs complexes.

Spectroscopie Raman de complexes de fer(II) et fer(III) à transition de spin

Les transitions de spin provoquent des changements de propriétés physiques des complexes de métaux du bloc d les subissant, notamment de leur structure et propriétés spectroscopiques. Ce mémoire porte sur la spectroscopie Raman de composés du fer(II) et du fer(III), pour lesquels on induit une transition de spin par variation de la température ou de la pression. Trois complexes de fer(II) de type FeN4(NCS)2 avec des comportements de transition de spin différents ont été étudiés : Fe(Phen)2(NCS)2 (Phen : 1,10-Phénanthroline), Fe(Btz)2(NCS)2 (Btz : 2,2’-bi-4,5-dihydrothiazine) et Fe(pyridine)4(NCS)2. Un décalage de l’ordre de 50 cm-1 est observable pour la fréquence d’étirement C-N du ligand thiocyanate des complexes FeN4(NCS)2, lors de la transition de spin induite par variation de la température ou de la pression. Il est possible d’utiliser cette variation de fréquence afin de tracer un profil de transition. Quatre complexes isomères de type FeL222(CN)2 (L222 : 2,13- diméthyl-6,9-dioxa-3,12,18-triazabicyclo[12.3.1]-octadéca-1(18),2,12,14,16-pentaène) ont également été étudiés. Un taux de décalage de l’ordre d’environ 0,03 cm-1/K est observé pour plusieurs bandes du complexe FeL222(CN)2. La bande à 1415 cm-1 disparaît à plus haute température au profit d’une bande à 1400 cm-1. Pour le complexe de chiralité R,R’, les bandes à 1008 cm-1 et 1140 cm-1 se déplacent vers des fréquences plus élevées à partir de 223 K. Les transitions de spin sont observées dans certains complexes de fer(III). Dans cette famille de composés, le complexe Fe(EtDTC)3 (EtDTC : N,N-diéthyldithiocarbamate) a été étudié . Aucun changement n’a été observé dans l’intensité des bandes d’étirement fer-soufre sur les spectres à température variable. Cependant, la bande Fe-S associée à la forme bas-spin à 530 cm-1 augmente en intensité au profit de la bande associée à la forme haut-spin à 350 cm-1 lors des mesures à haute pression, passant d’un rapport d’amplitude de 50% à pression ambiante à 80% à 21 kbar. Un dédoublement de la bande d’étirement C-N du ligand dithiocarbamate à 1495 cm-1 est également observé à des pressions supérieures à 5 kbar. Une comparaison des changements des fréquences de vibration de tous les complexes est effectuée.

Synthèse stéréosélective de dérivés cyclopropaniques di-accepteurs par catalyse avec des complexes de rhodium(II)

Les dérivés cyclopropaniques di-accepteurs représentent des intermédiaires synthétiques précieux dans l’élaboration de structures moléculaires complexes, ayant des applications dans plusieurs domaines de la chimie. Au cours de cet ouvrage, nous nous sommes intéressés à la synthèse de ces unités sous forme énantioenrichie en utilisant la cyclopropanation d’alcènes par catalyse avec des complexes de Rh(II) utilisant des composés diazoïques di-accepteurs comme substrats. Suite au développement initial d’une méthode de cyclopropanation d’alcènes catalytique asymétrique utilisant des nitro diazocétones, de multiples études expérimentales quant au mécanisme de stéréoinduction dans ce type de réaction ont été effectuées. Nous avons alors pu identifier le groupement p-méthoxyphénylcétone du substrat et le catalyseur Rh2(S-TCPTTL)4 comme étant une combinaison clé pour l’atteinte de diastéréosélectivités et d’excès énantiomères élevés. Ceci a mené au développement de deux autres méthodes de cyclopropanation stéréosélectives distinctes, utilisant soit une cyano diazocétone ou un céto diazoester. Nous avons démontré l’utilité des dérivés cyclopropaniques énantioenrichis obtenus par ces trois méthodes dans une panoplie de manipulations synthétiques, dont l’addition nucléophile d’amines et de cuprates, la cycloaddition formelle avec un aldéhyde, et la synthèse de dérivés cyclopropaniques importants en chimie médicinale. Une étude structurelle approfondie des complexes de Rh(II) chiraux nous a permis de déterminer les facteurs responsables de leur pouvoir d’énantioinduction dans notre système réactionnel, ce qui a d’énormes implications dans d’autres méthodologies utilisant ces mêmes catalyseurs. Le dévoilement d’une conformation inattendue dite ‘All-up’, ainsi que de la présence d’interactions stabilisantes régissant la rigidité de cet arrangement se sont avérés cruciaux dans notre compréhension du mécanisme. Dans le cadre de cette investigation, nous avons développé une méthode générale pour la synthèse de complexes de Rh(II) hétéroleptiques, multipliant ainsi le nombre de catalyseurs accessibles dans l’élaboration éventuelle de nouvelles réactions stéréosélectives, et nous permettant d’effectuer une étude structurelle plus détaillée. De plus, nous avons développé une méthode particulièrement efficace pour la synthèse d’un autre type de dérivé cyclopropanique di-accepteur par catalyse avec des complexes de Rh(II), les cyano-cyclopropylphosphonates. Les produits de cette transformation sont obtenus avec des énantiosélectivités élevées, et sont des substrats intéressants pour des réactions tandem d’ouverture de cycle par addition nucléophile / oléfination de composés carbonylés. De plus, ces composés sont des précurseurs de molécules utiles en chimie médicinale tels que les acides aminocyclopropylphosphoniques.

Ruthenium complexes of Schiff base ligands as efficient catalysts for catechol–hydrogen peroxide reaction

Zeolite Y-encapsulated ruthenium(III) complexes of Schiff bases derived from 3-hydroxyquinoxaline-2-carboxaldehyde and 1,2- phenylenediamine, 2-aminophenol, or 2-aminobenzimidazole (RuYqpd, RuYqap and RuYqab, respectively) and the Schiff bases derived from salicylaldehyde and 1,2-phenylenediamine, 2-aminophenol, or 2-aminobenzimidazole (RuYsalpd, RuYsalap and RuYsalab, respectively) have been prepared and characterized. These complexes, except RuYqpd, catalyze catechol oxidation by H2O2 selectively to 1,2,4-trihydroxybenzene. RuYqpd is inactive. A comparative study of the initial rates and percentage conversion of the reaction was done in all cases. Turn over frequency of the catalysts was also calculated. The catalytic activity of the complexes is in the order RuYqap > RuYqab for quinoxaline-based complexes and RuYsalap > RuYsalpd > RuYsalab for salicylidene-based complexes. The reaction is believed to proceed through the formation of a Ru(V) species.

Immobilisation of eta(3)-allyidicarbonyl complexes of Mo-II with bidentate nitrogen ligands within aluminium-pillared clays

Molybdenum(II) complexes [MOX(CO)(2)(eta(3)-allyl)(CH3CN)(2)] (X = Cl or Br) were encapsulated in an aluminium-pillared natural clay or a porous clay heterostructure and allowed to react with bidentate diimine ligands. All the materials obtained were characterised by several solid-state techniques. Powder XRD, and Al-27 and Si-29 MAS NMR were used to investigate the integrity of the pillared clay during the modification treatments. C-13 CP MAS NMR, FTIR, elemental analyses and low-temperature nitrogen adsorption showed that the immobilisation of the precursor complexes was successful as well as the in situ ligand-substitution reaction. The new complex [MoBr(CO)(2)(eta(3)-allyl)(2-aminodipyridyl)] was characterised by single-crystal X-ray diffraction and spectroscopic techniques, and NMR studies were used to investigate its fluxional behaviour in solution. The prepared materials are active for the oxidation of cis-cyclooctene using tert-butyl hydroperoxide as oxidant, though the activity of the isolated complexes is higher. ((c) Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 69451 Weinheim, Germany, 2008).

Photophysical and redox properties of dinuclear Ru and Os polypyridyl complexes with incorporated photostable spiropyran bridge

Aimed at creating a true photoswitchable energy transfer system, four dinuclear complexes containing ruthenium(II) and osmium(II) metal centers bridged by spiropyran-type linkers were designed and investigated. The bridge in its closed spiropyran form was shown to be a good insulator for energy transfer between the Ru-bpy donor and the Os-bpy acceptor (bpy = 2,2'-bipyridine). On the basis of properties of previously reported photochromic nitrospiropyrans substituted with a single polypyridine metal center, conversion of the bridge to the open merocyanine form was envisaged to result in efficient electronic energy transfer by a sequential ("hopping") mechanism. In contrast to the expectations, however, the studied closed-form dinuclear complexes remained stable independently of their photochemical or electrochemical activation. This difference in reactivity is attributed to the replacement of the nitro group by a second polypyridine metal center. We assume that these changes have fundamentally altered the excited-state and redox properties of the complexes, making the ring-opening pathways unavailable.

The crucial importance of agostic interactions in intermediates formed in propylene polymerization using neutral salicyladiminato palladium(II) and nickel complexes as catalysts

The structures of intermediates formed in propylene polymerisation using neutral salicyladiminato palladium(II) and nickel(II) complexes as catalysts have been investigated using density functional theory. Calculations show that all low energy intermediates contain agostic interactions either between the metal and a hydrogen from the added propylene forming four- or five-membered chelate rings, or, when a phenyl ring is present, between the metal and an aromatic C-C bond. The agostic interactions with the metal are concomitant with changes in ligand dimensions and electronic properties. In particular when a metal to hydrogen bond is formed, there is a lengthening of the C-H bond. Significant differences are found for the agostic interactions with palladium and nickel in that for Pd there is a clear preference for specific intermediates but for Ni there are several different structures with similar energies which are likely to lead to a greater variety of products on further polymerisation. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Synthesis, crystal structure, magnetic behavior and thermal property of three polynuclear complexes: [M(dca)(2)(H2O)2](n)center dot(hmt)(n) [M = Mn(II), Co(II)] and [Co(dca)(2)(bpds)](n) [dca, dicyanamide; hint, hexamethylenetetramine; bpds, 4,4 '-bipyridyl disulfide]

Three mu(1.5)-dicyanamide bridged Mn(II) and Co(II) complexes having molecular formula [Mn(dca)(2)(H2O)(2)](n)center dot(hmt)(n) (1), [Co(dca)(2) (H2O)(2)](n)center dot(hmt)(n) (2) and [Co(dca)(2)(bpds)](n) (3) [dca = dicyanamide; hmt = hexamethylenetetramine; bpds = 4,4'-bipyridyl disulfide] have been synthesized and characterized by single crystal X-ray diffraction study, low temperature (300-2 K) magnetic measurement and thermal behavior. The X-ray diffraction analysis of 1 and 2 reveals that they are isostructural, comprising of 1D coordination polymers [M(dca)(2)(H2O)(2)](n) [M = Mn(II), Co(II) for 1 and 2. respectively] with uncoordinated hmt molecules located among the chains. The [M(dca)(2)(H2O)(2)](n) chains and the lattice hint molecules are connected through H-bonds resulting in a 3D supramolecular architecture. The octahedral N4O2 chromophore surrounding the metal ion forms via two trans located water oxygens and four nitrogens from four nitrile dca. Complex 3 is a 1D chain formed by two mu(1.5)-dca and one bridging bpds. The octahedral N-6 coordination sphere surrounding the cobalt ions comprises four nitrogens from dca and two from bpds. Low temperature magnetic study indicates small antiferromagnetic coupling for all the complexes. Best fit parameters for 1: J = -0.17 cm(-1), g = -2.03 with R = 6.1 x 10(-4), for 2, J = -0.50 cm(-1), and for 3, J = -0.95 cm(-1). (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Incorporation of a sodium ion guest in the host of copper(II)-Schiff-base complexes: Structural characterization and magnetic study

Three copper(II) complexes, [CuL1], [CuL2] and [CuL3] where L-1, L-2 and L-3 are the tetradentate di-Schiff-base ligands prepared by the condensation of acetylacetone and appropriate diamines (e.g. 1,2-diaminoethane, 1,2-diaminopropane and 1,3-diaminopropane, respectively) in 2:1 ratios, have been prepared. These complexes act as host molecules and include a guest sodium ion by coordinating through the oxygen atoms to result in corresponding new trinuclear complexes, [(CuL1)(2)Na(ClO4)(H2O)][CuL1], [(CuL2)(2)Na(ClO4)(H2O)] (2) and [(CuL3)(2)Na(ClO4)(H2O)] (3) when crystallized from methanol solution containing sodium perchlorate. All three complexes have been characterized by single crystal X-ray crystallography. In all the complexes, the sodium cation has a six-coordinate distorted octahedral environment being bonded to four oxygen atoms from two Schiff-base complexes of Cu(II) in addition to a perchlorate anion and a water molecule. The copper atoms are four coordinate in a square planar environment being bonded to two oxygen atoms and two nitrogen atoms of the Schiff-base ligand. The variable temperature susceptibilities for complexes 1-3 were measured over the range 2-300 K. The isotropic Hamiltonian, H = g(1)beta HS1 + g(2)beta HS2 + J(12)S(1)S(2) + g(3)beta HS3 for complex 1 and H = g(1)beta HS1 + g2 beta HS2 +J(12)S(1)S(2) for complexes 2 and 3 has been used to interpret the magnetic data. The best fit parameters obtained are: g(1) = g(2) = 2.07(0), J = - 1.09(1) cm(-1) for complex 1, g(1) = g(2) = 2.06(0), J = -0.55(1) cm(-1) for complex 2 and g1 = g2 = 2.07(0).J = -0.80(1) cm(-1) for 3. Electrochemical studies displayed an irreversible Cu(II)/Cu(I) one-electron reduction process. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.