Transition metal complexes of some N4-phenylsemicarbazones: crystal structures and spectral studies

The unusual coordination modes of semicarbazones when bound to metals, the wide applications and structural diversity of metal complexes of semicarbazones provoked us to synthesize and characterize the tridentate ONO and NNO-donor semicarbazones and their transition metal complexes. This work is focused on the studies on complexes of three N4-phenylsemicarbazones synthesized by changing the carbonyl compounds. This work is concerned with the studies of two new semicarbazones, 2- formylpyridine-N4-phenylsemicarbazone (HL1) and 3-ethoxysalicylaldehyde- N4-phenylsemicarbazone (H2L2) and a reported semicarbazone 2-benzoylpyridine-N4-phenylsemicarbazone (HL3) [29]. The compositions of these semicarbazones were determined by the CHN analyses and IR, UV and NMR spectral studies were used for the characterization of these compounds. The molecular structure of 3-ethoxysalicylaldehyde-N4-phenylsemicarbazone (H2L2) was obtained by single crystal X-ray diffraction studies. Also, we have synthesized Cu(II), Cd(II), Zn(II) and Ni(II) complexes of these three semicarbazones. The complexes were characterized by various spectroscopic techniques, magnetic and conductivity studies. We could isolate single crystals of some complexes of all metals suitable for X-ray diffraction studies. This thesis is divided into six chapters.

Ligation properties of N4-phenylsemicarbazones towards transition metals: Synthesis and spectral studies

Semicarbazones and their transition metal complexes have been receiving considerable attention because of their biological relevance and applications in the field of analysis and in the field of organic NLO materials. Their structural diversity also attracted inorganic chemists. A good deal of work has been reported on the synthesis and structural investigation of semicarbazones and their complexes. This is due partially to their capability of acting as multidentate, NO, NNO, ONO and ONNO donors with the formation of either mono or bi or polynuclear complexes. Their chemistry and pharmacological applications have been extensively investigated. Appreciable biological applications as well as diverse stereochemistry of their metal complexes prompted us to synthesize two new tridentate ONO donor N4-phenyl semicarbazones derived from 2-hydroxy-4-methoxyacetophenone and 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone and their transition metal complexes. These ketones were selected since they can provide a further binding site from phenolic–OH and can thus increase the denticity. Introduction of heterocyclic bases like 1,10-phenanthroline, 2,2′-bipyridine, 4,4′-dimethyl- 2,2′-bipyridine and 4-picoline and some pseudohalides like azide and thiocyanate ion can result in mixed ligand metal chelates with different geometries in coordination compounds In the present study, oxovanadium(IV), manganese(II), cobalt (II/III), nickel(II), copper(II) and zinc(II) complexes of 2-hydroxy-4- methoxyacetophenone-N4-phenylsemicarbazone (H2ASC) and 2-hydroxy-4- methoxybenzophenone-N4-phenylsemicarbazone (H2BSC) were synthesized and characterized.

Mono- and binuclear transition metal complexes of n(4)-substituted thiosel\licarbazones derived frol\i salicylaldehyde and 2-hydroxyacetophenone synthesis, spectral and structural studies

The work embodied in the thesis is divided into eight chapters. Chapter I gives a brief introduction about metal complexes of thiosemicarbazones, including their structural and bonding properties. Chapter 2 deals with the synthesis and single crystal X-ray diffraction studies of various thiosemicarbazones used up for the present investigations and various characterization techniques. Chapter 3 deals with synthesis, spectral and structural studies of Cu(U) complexes with ONS donor thiosemicarbazones. Chapter 4 deals with synthesis and spectral studies of Ni(II) complexes \vith 2-hydroxyacetophenone N(4)-cyclohexyl thiosemicarbazone as the ligand. Chapter 5 includes synthesis and spectral studies of Mn(II) complexes. Chapter 6 deals with synthesis, spectral and structural studies of Zn(II) complexes. Chapter 7 includes synthesis and spectral studies of oxovanadium(IV) complexes. Chapter 8 deals with synthesis, spectral and single crystal X-ray diffraction studies of dioxomolybdenum(VI) complexes.

Synthesis, characterization and physiochemical information, along with antimicrobial studies of some metal complexes derived from an ON donor semicarbazone ligand

Eight new transition metal complexes of benzaldehyde-N(4)–phenylsemicarbazone have been synthesized and characterized by elemental analyses, molar conductance, electronic and infrared spectral studies. In all the complexes, the semicarbazone is coordinated as neutral bidentate ligand. 1H NMR spectrum of [Zn(HL)2(OAc)2] shows that there is no enolisation of the ligand in the complex. The magnetic susceptibility measurements indicate that Cr(III), Mn(II), Fe(III), Co(II) and Cu(II) complexes are paramagnetic and Ni(II) is diamagnetic. The EPR spectrum of [Mn(HL)2(OAc)2] in DMF solution at 77K shows hyperfine sextet with low intensity forbidden lines lying between each of the two main hyperfine lines. The g values calculated for the [Cu(HL)2SO4] complex in frozen DMF, indicate the presence of unpaired electron in the dx2−y2 orbital. The metal ligand bonding parameters evaluated showed strong in-plane bonding and in-plane bonding. The ligand and complexes were screened for their possible antimicrobial activities.

New Ruthenium complexes containing N, P and S-donor type of ligands: coordination chemistry, characterization and application to asymetric and non-asymetric catalysis

Síntesi de nous complexos de Ruteni amb lligands no quirals que tenen per fórmula [Ru(phen)([9]aneS3)X] (on X = H2O, py i MeCN). Caracterització espectroscòpica electroquímica i estructural d'aquesta família de complexos. Estudi de les seves propietats catalítiques en front a l'oxidació de substrats orgànics com l'alcohol benzílic en reaccions d'electrocatàlisi. Avaluació cinètica dels mecanismes de substitució entre els complexos Ru-py i Ru-MeCN. Generació d'un interruptor molecular foto-induït. Síntesi de nous complexos quirals de Ru atropoisomèricament purs amb lligands oxazolínics que tenen per fórmula [Ru(trpy)(Ph-box-R)X] on (X = Cl, H2O, py, MeCN, 2-OH-py). Caracterització estructural exhaustiva en estat sòlid (Raig-X) en solució (RMN) i en fase gas (càlculs DFT). Avaluació de la seva activitat catalítica en reaccions asimmetriques d'epoxidació de substrats proquirals. Síntesi de nous lligands polipiridílics quirals amb simetria C3. Estudi de la seva química de coordinació i avaluació de la seva activitat catalítica en reaccions asimmetriques d'oxidació i reducció.

Síntesi, caracterització química i estudi de l'activitat biològica de nous complexos de Pt(II) amb lligands de tipus diaminocarboxílic i els respectius ésters i derivats peptídics

El cisplatí, PtCl2(NH3)2, ha estat una de les drogues més utilitzades en la quimioteràpia del càncer des del descobriment de la seva activitat. Però degut a la seva alta toxicitat i greus efectes secundaris, s'han sintetitzat nous compostos amb la finalitat de reduir aquests inconvenients. En aquest sentit, el treball desenvolupat en aquesta tesi doctoral ha estat la síntesi i caracterització de tretze complexos de Pt(II) amb la finalitat d'estudiar llur activitat antitumoral. Aquests complexos presenten unes característiques estructurals comunes: geometria cis, dos lligands làbils de tipus clorur i un lligand diaminoquelatant derivat dels àcids d,l-2,3-diaminopropiònic (Hdap) i d,l-2,4-diaminobutíric (Hdab). S'han dissenyat unes estratègies sintètiques a partir de les quals els lligands han estat funcionalitzats amb diferents grups de tipus éster, aminoàcid i peptídic: Etdap·2HCl, Etdab·2HCl, [(dap-Metala)·2CF3COOH], [(dab-Metala)·2CF3COOH], [(dap-phe)·2CF3COOH], [(dab-phe)·2CF3COOH], [(dap-Mettrp)·2CF3COOH], [(dab-Mettrp)·2CF3COOH], [(dap-ASTTTNYT-NH2)·2CF3COOH], essent Metala= éster metílic de L-alanina, phe= L-fenilalanina, Mettrp= éster metílic del L-triptofà. Aquests lligands diaminoquelatants s'han utilitzat per sintetitzar els corresponents complexos de Pt(II): PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab), PtCl2(Etdap), PtCl2(Etdab), PtCl2(dap-Metala), PtCl2(dab-Metala), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-phe), PtCl2(dab-phe), PtCl2(dap-Mettrp), PtCl2(dab-Mettrp), PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2). A través de diferents tècniques i assaigs biològics (dicroisme circular, electroforesi en gel d'agarosa, microscopia de forces atòmiques, citometria de flux, assaigs de proliferació cel·lular) s'ha pogut demostrar l'activitat antitumoral d'aquests compostos. A través de la tècnica de dicroisme circular (DC) s'ha pogut demostrar que els lligands lliures no interaccionen covalentment amb el DNA de Calf Thymus i no modifiquen l'estructura secundària de la doble hèlix. En canvi, els respectius complexos han demostrat tenir capacitat per interaccionar amb el DNA i modificar la seva estructura secundària. Els complexos PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab) i PtCl2(dab-phe) mostren un comportament similar al cisplatí, generant adductes cis-bifuncionals que distorcionen la doble hèlix de forma no desnaturalitzant amb obertura de la doble cadena. Els complexos PtCl2(Etdap), PtCl2(Etdab), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-Metala), PtCl2(dab-Metala), PtCl2(dap-phe), PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2) quan interaccionen amb el DNA generen un canvi en la conformació del DNA de la forma B a la forma C, produint-se un augment de la curvatura de l'hèlix per rotació de les bases nitrogenades. En aquests estudis s'ha comprovat que l'estructura del complex influeix en l'efecte generat sobre l'estructura secundària de l'àcid nucleic. En primer lloc, existeix una diferència en el comportament en funció del tamany del lligand diaminoquelatant, de manera que els complexos amb el lligand (dab) provoquen un efecte més remarcable. També s'observa aquest canvi de comportament al passar dels complexos que tenen el grup funcional esterificat als que el tenen protonat. D'aquesta manera, s'observa un major efecte sobre l'estructura secundària del DNA en aquells complexos que tenen el lligand diaminoquelatant de tres metilens (dab) i amb el grup carboxilat terminal protonat. Per tal de modelitzar la interacció d'aquests complexos amb el DNA, s'ha estudiat la interacció d'aquests compostos de Pt(II) amb 5'-GMP a través de RMN-1H, observant la variació dels senyals corresponents al H8 de 5'-GMP. Així s'ha pogut demostrar que aquests compostos interaccionen amb la 5'-GMP a través d'un enllaç covalent Pt-N7, de la mateixa manera a com interacciona el cisplatí. A través d'electroforesi en gel d'agarosa i microscopia de forces atòmiques (AFM) s'ha pogut determinar l'efecte que generen els lligands lliures i els respectius complexos de Pt(II) sobre l'estructura terciària del plasmidi pBR322. Els lligands provoquen un augment de l'agregació de les molècules de DNA i un lleuger augment de la compactació de l'estructura terciària. Aquests resultats s'atribueixen a la capacitat d'aquests compostos a interaccionar per pont d'hidrogen amb el DNA. Els corresponents complexos de Pt(II) provoquen un augment de l'agregació i una important compactació, degut per una banda a la capacitat de l'àtom de Pt a interaccionar covalentment amb el DNA, i per altra banda, a la capacitat del lligand a interaccionar per pont d'hidrogen amb l'àcid nucleic. Finalment s'ha estudiat l'activitat citotòxica d'aquests complexos de Pt(II) en diferents línies cel·lulars: A431 (línia de carcinoma epidermoide), HeLa (línia de carcinoma de coll d'úter) i HL-60 (línia promielocítica de leucèmia). Els complexos moderadament solubles en aigua, PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-phe) i PtCl2(dab-phe), han demostrat ser actius. L'activitat depèn de la concentració de complex, del temps d'incubació i de la línia cel·lular. Per temps d'incubació alts i concentracions de complex elevades s'observa la màxima activitat. Els complexos de l'alanina, PtCl2(dap-ala) i PtCl2(dab-ala), són els que mostren més activitat, mentre que els compostos de la fenilalanina són els menys actius, degut probablement a la voluminositat del lligand, la qual pot impedir o dificultar el transport del compost a través de la membrana cel·lular. L'activitat citotòxica dels complexos insolubles en aigua, PtCl2(Etdap) i PtCl2(Etdab), queda bloquejada per l'elevada concentració de DMSO (12%) necessària per solubilitzar els compostos. Aquests resultats permeten deduir que la presència d'un 12% de DMSO anul·la l'activitat d'aquests complexos, ja que el DMSO pot coordinar-se amb el Pt ocupant les posicions làbils del complex i evitant que es pugui coordinar amb el DNA. Els assaigs de proliferació cel·lular del complex PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2) i del pèptid lliure ASTTTNYT-NH2 han demostrat que ambdós compostos són actius. Tot i això, l'activitat del complex és superior a la del pèptid lliure, ja que el Pt pot interaccionar covalentment amb el DNA i augmentar l'efecte citotòxic. Per tant, el complex presenta un lligand portador biològicament actiu que pot transportar el metall a través de la membrana cel·lular i facilitar així la seva interacció amb el DNA. A través de la tècnica de citometria de flux s'ha comprovat que en tots els casos la mort cel·lular produïda pels complexos ha estat per apoptosi. Per últim, s'ha sintetitzat i caracteritzat un complex trinuclear de Pt(II), {[Pt(Me2Bpy)2][PtCl2(Me2Bpy)]2}, essent Me2Bpy= 4,4'-dimetil-2,2'-dipiridil. La resolució de la seva estructura per difracció de Raig-X ha permès determinar l'existència d'una interacció intramolecular Pt-Pt de 3.474 Å.

Síntesi, estructura i reactivitat de nous complexos de Cu, Ag i Ni contenint lligands triazamacrocíclics. Aplicacions en l'activació d'enllaços

· S'ha preparat i caracteritzat una família de complexos de Cu(III) contenint lligands triazamacrocíclics, estudiant-se les seves propietats estructurals, espectroscòpiques i redox. Aquesta àmplia família de complexos tenen un gran interès perquè permeten descriure les propietats dels complexos de Cu en un estat d'oxidació poc habitual i a més ens han permès mesurar de manera quantitativa l'efecte Meyerstein. · Una nova família de complexos de Cu(I) amb els lligands triazamacrocíclics es sintetitzada i caracteritzada per tècniques espectroscòpiques i estructurals, demostrant que aquests complexos presenten diferents estructures a l'estat sòlid i en dissolució. Així doncs, mentre que en dissolució es demostra per RMN que es tracta d'una espècie monomèrica, la determinació estructural per difracció de raigs X d'aquests complexos de Cu(I), ens confirma la formació d'espècies polimèriques. Per altra banda, s'ha estudiat la seva reactivitat; a) la seva implicació en la formació de lligands deuterats mitjançant l'intercanvi H/D en condicions suaus i b) la formació de complexos bisfenoxo a partir de la reactivitat entre els corresponents complexos de Cu(I) i oxigen molecular. De la mateixa manera, s'ha preparat el corresponent anàleg de Ag(I) en estat sòlid, obtenint la formació d'un polímer de Ag(I), el qual presenta a l'estat sòlid una estructura en forma de ziga-zaga, diferent a l'estructura del polímer de Cu(I), que és lineal. · S'ha determinat i proposat el mecanisme que té lloc en l'activació de l'enllaç C-H i posterior reacció de transferència per tal d'estabilitzar els productes finals mitjançant una reacció de desproporció. El seguiment de la reacció té lloc mitjançant tècniques espectroscòpiques com UV-vis. Dit seguiment, ens permet determinar les diferents influències electròniques sobre la reacció de formació dels complexos organometàl·lics de Cu(III). A més a més, el seguiment de la reacció a baixa temperatura ens permet determinar espectroscòpica i teòricament la formació d'un intermedi de Cu(II), i mitjançant la determinació dels paràmetres cinètics i termodinàmics es proposa un mecanisme de reacció. Posteriorment, s'ha assajat la reactivitat d'una sal de Cu(II) amb un lligand macrocíclic que conté un grup metil en el carboni orientat cap al centre del macrocicle, implicant la formació d'un intermedi agòstic. De la determinació estructural d'aquest intermedi de CuII i del lligand protonat, s'extreuen una sèrie de conclusions molt interessants, com són la demostració estructural de l'activació de l'enllaç C-C en la primera etapa de formació i de manera anàloga poder comparar-ho amb els sistemes macrocíclics HL2-HL6, demostrant la possible formació d'un intermedi agòstic, on es produeix l'activació de l'enllaç C-H. Aquesta similitud estaria d'acord amb els sistemes HL2-HL6, els quals espectroscòpica i teòricament s'havia detectat la presència d'un intermedi de característiques similars. Degut a l'acidesa d'aquest protó, i gràcies a la presència d'una base com és el propi lligand, aquest podia ésser extret donant lloc a la formació dels corresponents organometàl·lics de Cu(III). Dita estructura també representa un dels pocs exemples d'un organometàl·lic de CuII, un estat d'oxidació poc conegut dins d'aquest camp. · S'ha descrit la reactivitat dels nous complexos organometàl·lics de Cu(III), els quals sota medi pròtic i en condicions àcides o neutres són espècies totalment estables, però en condicions bàsiques o reductores aquestes espècies reaccionen donant lloc a la formació de noves espècies de tipus bisfenoxo, on el Cu es troba en estat d'oxidació +2. S'han caracteritzat mitjançant difracció de RX, on es s'observa l'entorn químic del Cu, la geometria del complex bisfenoxo i l'hidroxilació de l'anell aromàtic. · Finalment, s'ha descrit per primera vegada la síntesi i caracterització d'uns nous complexos organometàl·lics de Ni. Aquests són sintetitzats en base als càlculs teòrics realitzats sobre els nostres sistemes macrocíclics. Per aquests complexos hem investigat l'efecte del metall, canviant el coure per altres metalls de la primera sèrie de transició (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) i de la segona sèrie de transició (Ru, Rh, Pd, Ag). Els resultats demostren que el Ni(II), és el metall que presenta una major capacitat de l'activació de l'enllaç C-H en aquests sistemes aromàtics. Aquests compostos s'oxiden lentament cap a complexos de Ni(III). Per altra banda, l'addició d'una sal de clor sobre una solució d'un complex de Ni(II) permet aïllar el corresponent complex de Ni(III), caracteritzat per ressonància de spin electrònic

Dicopper(II) trihydroxide cyanoureate dihydrate

The title compound, poly[[mu-cyanoureato-tri-mu-hydroxidodicopper(II)] dihydrate], {[Cu-2(C2H2N3O)(OH)(3)]center dot 2H(2)O}(n), is a new layered copper(II) hydroxide salt (LHS) with cyanoureate ions and water molecules in the interlayer space. The three distinct copper(II) ions have distorted octahedral geometry: one Cu (symmetry (1) over bar) is coordinated to six hydroxide groups (4OH + 2OH), whilst the other two Cu atoms (symmetries (1) over bar and 1) are coordinated to four hydroxides and two N atoms from nitrile groups of the cyanoureate ions (4OH + 2N). The structure is held together by hydrogen-bonding interactions between the terminal-NH2 groups and the central cyanamide N atoms of organic anions associated with neighbouring layers.

Zinc(II)-pyridylthioazophenol system: synthesis, characterization and crystal structure

Reactivities of pyridylthioazophenols (1) with zinc(II) salts have been studied and the complexes isolated in pure form and characterized. Pyridylthioazophenols react with zinc( II)acetate in MeOH/EtOH at room temperature to give a series of pyridylsulfinylazophenols (2)but no zinc( II) complex. The sulfoxides (2) have been characterized by IR and NMR. One of the pyridylsulfinylazophenols (2a) has been subjected to single-crystal X-ray analysis in order to confirm details of its structure. A series of dimeric zinc( II) complexes of tetradentate NSNO pyridylthioazophenolates has been isolated through reaction of zinc nitrate in MeOH followed by in situ reaction with azide ion, which acts as a mu-(1,1) bridge. All complexes have been characterized spectroscopically. The detailed structure of one of the dinuclear zinc( II) complexes has been established by a single-crystal X-ray structure determination. In complex 3a two octahedrally coordinated zinc( II) ions are bridged by two end-on azide ions. No reactions of pyridylthioazophenols with zinc chloride in refluxing EtOH have been observed.

Syntheses and crystal structures of two new coordination polymers of Cd(II) using organic spacer and inorganic-bridging ligands

Two new cadmium (II) complexes [Cd(hmt)(dca)(2)] (n) (1) and [Cd-3(hmt)(2)(SeCN)(6)(H2O)(2)] (n) (2) (hmt=hexamethylenetetramine, dca=dicyanamide) have been synthesized and characterized by X-ray single-crystal analysis. The complex 1 is a 2D rectangular grid of octahedral cadmium (II) with CdN6 chromophore where cadmium centers are doubly bridged by dicyanamide and hmt along a-axis, which are interlinked by dicyanamide running along c-axis. Whereas, complex 2 is a 1D chain of octahedral cadmium (II) with a three-leg ladder topology running along a-axis. The Cd(II) centers are doubly bridged through SeCN (infinite rail) along a-axis and singly bridged by hmt (two-step rung) along c-axis, having cadmium centers with CdSe2N3O and CdSe2N4 chromophores. The adjacent chains through H-bonding between coordinated water and hmt, and (SeSe)-Se-... interaction are extended to 2D supramolecular architecture.

(Ni-2), (Ni-3), and (Ni-2 + Ni-3): A Unique Example of Isolated and Cocrystallized Ni-2 and Ni-3 Complexes

Structural and magnetic characterization of compound {[Ni-2(L)(2)(OAC)(2)][Ni-3(L)(2) (OAc)(4)]) center dot 2CH(3)CN (3) (HL = the tridentate Schiff base ligand, 2-[(3-methylaminb-propylimino)-methyl]-phenol) shows that it is a rare example of a crystal incorporating a dinuclear Ni(II) compound, [Ni-2(L)(2)(OAc)(2)], and a trinuclear one, [Ni-3(L)(2)(OAC)(4)]. Even more unusual is the fact that both Ni (II) complexes, [Ni-2(L)(2)(OAc)(2)] (1) and [Ni-3(L)(2)(OAc)(4)(H2O)(2)] center dot CH2Cl2 center dot 2CH(3)OH (2), have also been isolated and structurally and magnetically characterized. The structural analysis reveals that the dimeric complexes [Ni-2(L)(2)(OAc)(2)] in cocrystal 3 and in compound 1 are almost identical-in both complexes, the Ni(II) ions possess a distorted octahedral geometry formed by the chelating tridentate ligand (L), a chelating acetate ion, and a bridging phenoxo group with very similar bond angles and distances. On the other hand, compound 2 and the trinuclear complex in the cocrystal 3 show a similar linear centrosymmetric structure with the tridentate ligand coordinated to the terminal Ni(II) and linked to the central Ni(II) by phenoxo and carboxylate bridges. The only difference is that a water molecule found in 2 is not present in the trinuclear unit of complex 3; instead, the coordination sphere is completed by an additional bridging oxygen atom from an acetate ligand. Variable-temperature (2-300 K) magnetic susceptibility measurements show that the dinuclear unit is antiferromagnetically coupled in both compounds (2J = -36.18 and -29.5 cm(-1) in 1 and 3, respectively), whereas the trinuclear unit shows a very weak ferromagnetic coupling in compound 3 (2J = 0.23 cm(-1)) and a weak antiferromagnetic coupling in 2 (2J = -8.7(2) cm(-1)) due to the minor changes in the coordination sphere.

Hydrogen-bond assisted stabilization of the less favored conformation of a tridentate Schiff base ligand in dinuclear nickel(II) complex: an experimental and theoretical study

The Schiff base ligand, HL (2-[1-(3-methylamino-propylimino)-ethyl]-phenol), the 1:1 condensation product of 2-hydroxy acetophenone and N-methyl-1,3-diaminopropane, has been synthesized and characterized by X-ray crystallography as the perchlorate salt [H2L]ClO4 (1). The structure consists of discrete [H2L](+) cations and perchlorate anions. Two dinuclear Ni-II complexes, [Ni2L2(NO2)(2)] (2), [Ni2L2(NO3)(2)] (3) have been synthesized using this ligand and characterized by single crystal X-ray analyses. Complexes 2 and 3 are centrosymmetric dimers in which the Ni-II ions are in distorted fac- and mer-octahedral environments, respectively, bridged by two mu(2)-phenolate ions of deprotonated ligand, L. The plane of the phenyl rings and the Ni2O2 basal plane are nearly coplanar in 2 but almost perpendicular in 3. We have studied and explained this different behavior using high level DFT calculations (RI-BP86/def2-TZVP level of theory). The conformation observed in 3, which is energetically less favorable, is stabilized via intermolecular non-covalent interactions. Under the excitation of ultraviolet light, characteristic fluorescence of compound 1 was observed; by comparison fluorescence intensity decreases in case of compound 3 and completely quenched in compound 2.

Coordination behavior of symmetrical hexadentate O2N2S2-donor Schiff bases toward zinc (II): synthesis, characterization, and crystal structure

Two series of zinc(II) complexes of two Schiff bases (H2L1 and H2L2) formulated as [Zn(HL1/HL2)]ClO4 (1a and 1b) and [Zn(L1/L2)] (2a and 2b), where H2L1 = 1,8-bis(salicylideneamino)-3,6-dithiaoctane and H2L2 = 1,9-bis(salicylideneamino)-3,7-dithianonane, have been prepared and isolated in pure form by changing the chemical environment. Elemental, spectral, and other physicochemical results characterize the complexes. A single crystal X-ray diffraction study confirms the structure of [Zn(HL1)]ClO4 (1a). In 1a, zinc(II) has a distorted octahedral environment with a ZnO2N2S2 chromophore.

Self-assembled molecular complexes and coordination polymers of CdII, hexamine, and monocarboxylates: structural analysis and theoretical studies of supramolecular interactions

Four new cadmium(II) complexes [Cd-2(bz)(4)(H2O)(4)(mu 2-hmt)]center dot Hbz center dot H2O (1), [Cd-3(bz)(6)(H2O)(6)(mu 2-hmt)(2)]center dot 6H(2)O (2), [Cd(pa)(2)(H2O)(mu(2)-hmt)](n) (3), and {[Cd-3(ac)(6)(H2O)(3)(mu(3)-hmt)(2)]center dot 6H(2)O}(n) (4) with hexamine (hmt) and monocarboxylate ions, benzoate (bz), phenylacetate (pa), or acetate (ac) have been synthesized and characterized structurally. Structure determinations reveal that 1 is dinuclear, 2 is trinuclear, 3 is a one-dimensional (1D) infinite chain, and 4 is a two-dimensional (2D) polymer with fused hexagonal rings consisting of Cd-II and hmt. All the Cd-II atoms in the four complexes (except one CdII in 2) possess seven-coordinate pentagonal bipyramidal geometry with the various chelating bidentate carboxylate groups in equatorial sites. One of the CdII ions in 2, a complex that contains two monodentate carboxylates is in a distorted octahedral environment. The bridging mode of hmt is mu 2- in complexes 1-3 but is mu 3- in complex 4. In all complexes, there are significant numbers of H-bonds, C-H/pi, and pi-pi interactions which play crucial roles in forming the supramolecular networks. The importance of the noncovalent interactions in terms of energies and geometries has been analyzed using high level ab initio calculations. The effect of the cadmium coordinated to hmt on the energetic features of the C-H/pi interaction is analyzed. Finally, the interplay between C-H/pi and pi-pi interactions observed in the crystal structure of 3 is also studied.

Spectro-electrochemical and DFT studies of a planar Cu(II)–phenolate complex active in the aerobic oxidation of primary alcohols

A square-planar compound [Cu(pyrimol)Cl] (pyrimol = 4-methyl-2-N-(2-pyridylmethylene)aminophenolate) abbreviated as CuL–Cl) is described as a biomimetic model of the enzyme galactose oxidase (GOase). This copper(II) compound is capable of stoichiometric aerobic oxidation of activated primary alcohols in acetonitrile/water to the corresponding aldehydes. It can be obtained either from Hpyrimol (HL) or its reduced/hydrogenated form Hpyramol (4-methyl-2-N-(2-pyridylmethyl)aminophenol; H2L) readily converting to pyrimol (L-) on coordination to the copper(II) ion. Crystalline CuL–Cl and its bromide derivative exhibit a perfect square-planar geometry with Cu–O(phenolate) bond lengths of 1.944(2) and 1.938(2) Å. The cyclic voltammogram of CuL–Cl exhibits an irreversible anodic wave at +0.50 and +0.57 V versus ferrocene/ferrocenium (Fc/Fc+) in dry dichloromethane and acetonitrile, respectively, corresponding to oxidation of the phenolate ligand to the corresponding phenoxyl radical. In the strongly donating acetonitrile the oxidation path involves reversible solvent coordination at the Cu(II) centre. The presence of the dominant CuII–L. chromophore in the electrochemically and chemically oxidised species is evident from a new fairly intense electronic absorption at 400–480 nm ascribed to a several electronic transitions having a mixed pi-pi(L.) intraligand and Cu–Cl -> L. charge transfer character. The EPR signal of CuL–Cl disappears on oxidation due to strong intramolecular antiferromagnetic exchange coupling between the phenoxyl radical ligand (L.) and the copper(II) centre, giving rise to a singlet ground state (S = 0). The key step in the mechanism of the primary alcohol oxidation by CuL–Cl is probably the alpha-hydrogen abstraction from the equatorially bound alcoholate by the phenoxyl moiety in the oxidised pyrimol ligand, Cu–L., through a five-membered cyclic transition state.