Transition metal complexes derived from ketone based N(4)-substituted thiosemicarbazones: Crystal structures and spectral studies

Thiosemicarbazones have recently attracted considerable attention due to their ability to form tridentate chelates with transition metal ions through either two nitrogen and sulfur atoms, N–N–S or oxygen, nitrogen and sulfur atoms, O–N–S. Considerable interest in thiosemicarbazones and their transition metal complexes has also grown in the areas of biology and chemistry due to biological activities such as antitumoral, fungicidal, bactericidal, antiviral and nonlinear optical properties. They have been used for metal analyses, for device applications related to telecommunications, optical computing, storage and information processing.The versatile applications of metal complexes of thiosemicarbazones in various fields prompted us to synthesize the tridentate NNS-donor thiosemicarbazones and their metal complexes. As a part of our studies on transition metal complexes with these ligands, the researcher undertook the current work with the following objectives. 1. To synthesize and physico-chemically characterize the following thiosemicarbazone ligands: a. Di-2-pyridyl ketone-N(4)-methyl thiosemicarbazone (HDpyMeTsc) b. Di-2-pyridyl ketone-N(4)-ethyl thiosemicarbazone (HDpyETsc) 2. To synthesize oxovanadium(IV), manganese(II), nickel(II), copper(II), zinc(II) and cadmium(II) complexes using the synthesized thiosemicarbazones as principal ligands and some anionic coligands. 3. To study the coordination modes of the ligands in metal complexes by using different physicochemical methods like partial elemental analysis, thermogravimetry and by different spectroscopic techniques. 4. To establish the structure of compounds by single crystal XRD studies

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.

Versatile binding properties of a di-2-pyridyl ketone nicotinoylhydrazone ligand: Crystal structure of a Cu(II) complex

Six new copper complexes of di-2-pyridyl ketone nicotinoylhydrazone (HDKN) have been synthesized. The complexes have been characterized by a variety of spectroscopic techniques and the structure of [Cu(DKN)2]·H2O has been determined by single crystal X-ray diffraction. The compound [Cu(DKN)2]·H2O crystallized in the monoclinic space group P21 and has a distorted octahedral geometry. The IR spectra revealed the presence of variable modes of chelation for the investigated ligand. The EPR spectra of compounds [Cu2(DKN)2( -N3)2] and [Cu2(DKN)2( -NCS)2] in polycrystalline state suggest a dimeric structure as they exhibited a half field signal, which indicate the presence of a weak interaction between two Cu(II) ions in these complexes

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.

Synthesis, structure and reactivity of novel CuI, CuII and CuIII complexes containing triaza and hexaaza macrocyclic ligands

El treball de tesi s'emmarca dins del camp de la bioinorgànica, disciplina que estudia les propietats estructurals i de reactivitat dels centres actius dels enzims, servint-se de models síntètics de baix pes molecular per tal d'intentar reproduïr la reactivitat presentada per l'enzim i conèixer els mecanismes de reacció a nivell molecular que tenen lloc en els processos biològics.1 Més concretament el treball posa especial èmfasi en els processos d'activació d'oxigen molecular que tenen lloc en les metaloproteïnes de Coure del Tipus 3, com són l'hemocianina i la tirosinasa, ambdues presentant un complex dinuclear de Cu(I)) en el centre actiu de la forma reduïda, capaç d'activar l'O2 cap a espècies de tipus peròxid.2 Un altre camp d'interès ha estat l'estudi dels processos d'activació d'enllaços C-H no activats en hidrocarburs, tant per la seva importàcia a nivell industrial com per comprendre els mecanismes intrínsecs d'aquesta activació a través de metalls de trancisió.3,4 Durant el treball de tesi presentat s'ha desenvolupat la síntesi de nous complexes de Coure(I), Coure(II) y Cu(III) utilitzant lligands macrocíclics de tipus triaza i hexaaza, i s'han estudiat la seves propietats estructurals així com la seva reactivitat. La reacció dels lligands triazacíclics H32m, H2Me33m i H33m amb sals de coure(II) dóna lloc a una reacció de desproporció de Cu(II) per obtenir-se en quantitats equimolars un complex organometàl·lic de Cu(III) i un complex de Cu(I). La caracterizació estructural exhaustiva dels complexes del tipus aryl-Cu(III) evidencia la formació d'un enllaç organometàl·lic entre l'àtom de Cu(III) i el carboni més próxim de l'anell aromàtic del lligand. Aquesta reacció, a més de representar una nova forma de desproporció en la química del Cu, suposa l'activació d'un enllaç C-H aromàtic a temperatura ambient que, mitjançant l'estudi cinètic d'aquesta desproporció per espectroscòpia UV-Vis, dels càlcul de l'efecte cinètic isotòpic utilitzant el lligand deuterat en el C-H de l'anell, juntament amb el recolzament teòrics dels càlculs DFT per a la optimització de geometries d'intermedis de reacció, ens permeten proposar un mecanisme de reacció pel nostre sistema, on l'activació de l'enllaç C-H aromàtic transcorre per la formació d'un enllaç de tipus agòstic C-H ? Cu(II),5 seguit de la desprotonació del C-H aromàtic per acció d'una base i posterior transferència electrònica per obtenir el complex organometàlic de Cu(III) i el complex de de Cu(I). En quant a la reactivitat d'aquests complexes organometàl·lics aryl-Cu(III) s'ha observat que una base en medi aquós causa la inestabilitat d'aquests compostos, evolucionant cap a la inserció d'un àtom d'oxigen sobre la posició activada de l'anell aromàtic, per a donar lloc a un complex dinuclear de Cu(II) amb dos grups fenoxo actuant de pont entre els àtoms metàl·lics. La reacció transcorre per un intermedi colorejat, caracteritzat com el complex ayl-Cu(III) monodesprotonat en una de les seves amines benzíliques, els quals s'observen igualment en la reacció dels correponents complexos de Cu(I) amb oxigen molecular (O2). És en els nostres sistemes en els quals es descriu per primera vegada la participació d'intermedis organometàl·lics Cu(III)-C en processos d'hidroxilació aromàtica, tals com el desenvolupat per l'enzim tirosinasa o per alguns dels seus models químics de síntesi.6,7,8 S'han estudiat les propietats magnètiques dels quatre bis(fenoxo)complexes de Cu(II) descrits, obtenint-se uns acoplaments de tipus antiferromagnètic o ferromagnètic de diversa magnitud, depenent del solapament orbitalari a l'enllaç Cu-O, a través del qual es produeix el superintercanvi. Nous complexos de Cu(I) sintetitzats amb lligands hexaazamacrocíclics han estat estudiats, i posant especial èmfasi a la seva reactivitat respecta a l'activació d'oxigen molecular (O2). S'ha observat una reactivitat diferenciada segons la concentració de complex de Cu(I) utilitzada, de manera que a altes concentracions s'obté un carbonato complex tetranuclear de Cu(II) per fixació de CO2 atmosfèric, mentre que a baixes concentracions s'observa la hidroxilació aromàtica intramolecular d'un dels anells benzílics del lligand, reacció que presumiblement transcorre per atac electrofílic d'un peroxo complex intermedi sobre el sistema ? de l'anell.6 Els resultats obtinguts en aquest treball ens mostren la facilitat per activar enllaços C-H aromàtics per metalls de transició de la primera sèrie (Cu, Ni) quan aquests estan suficientment pròxims a l'enllaç C-H, en unes condicions de reacció molt suaus (1atm., temperatura ambient). Els nous complexos organometàl·lics Aryl-Cu(III) són el producte d'una nova reacció de desproporció de Cu(II), així com un posició aromàtica activada que podria ser el punt de partida per l'estudi de funcionalització selectiva d'aquests grups aromàtics.

Copper complexes of new benzodioxotetraaza macrocycles with potential applications in nuclear medicine

Two novel benzodioxotetraaza macrocycles [2,9-dioxo-1,4,7,10-tetraazabicyclo[10.4.0]1,11-hexadeca-1(11),13,15-triene (H(2)L1) and 2,10-dioxo-1,4,8,11-tetraazabicyclo[11.4.0]1,12-heptadeca-1(12),14,16-triene (H(2)L2)] were synthesized by a [1 + 1] crablike cyclization. The protonation constants of both ligands were determined by H-1 NMR titration and by potentiometry at 25.0 degrees C in 0.10 M ionic strength in KNO3. The latter method was also used to ascertain the stability constants of their copper(II) complexes. These studies showed that the CuL1 complex has a much lower thermodynamic stability than the CuL2, and the H(2)L2 displays an excellent affinity for copper(II), due to the good fit of copper(II) into its cavity. The copper complexes of the novel ligands were characterized by electronic spectroscopy in solution and by crystal X-ray diffraction. These studies indicated that the copper center in the CuL1 complex adopts a square-pyramidal geometry with the four nitrogen atoms of the macrocycle forming the equatorial plane and a water molecule at axial position, and the copper in the CuL2 complex is square-planar. Several labeling conditions were tested, and only H(2)L2 could be labeled with Cu-67 efficiently (> 98%) in mild conditions (39 degrees C, 15 min) to provide a slightly hydrophilic radioligand (log D = -0.19 +/- 0.03 at pH 7.4). The in vitro stability was studied in the presence of different buffers or with an excess of diethylenetriamine-pentaethanoic acid. Very high stability was shown under these conditions for over 5 days. The incubation of the radiocopper complex in human serum showed 6% protein binding.

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.

Trinuclear cu(ll) complexes containing peripheral ketonic oxygen bridges and a mu(3)-OH core: Syntheses, crystal structures, spectroscopic and magnetic properties

Four new trinuclear copper(II) complexes, [(CuL1)(3)(mu(3)-OH)](ClO4)(2)center dot H2O (1), [(CuL2)(3)(mu(3)-OH)](CIO4)(2) (2), [(CuL3)(3)-(mu(3)-OH)](ClO4)(4)center dot H2O (3), and [(CuL4)(3)(mu(3)-OH)](ClO4)(2)center dot H2O (4), where HL1 = 8-amino-4,7,7-trimethyl-5-azaoct-3-en-2-one, HL2 = 7-amino-4-methyl-5-azaoct-3-en-2-one, HL3 = 7(ethylamino)-4-methyl-5-azahept-3-en-2-one, and HL4 = 4-methyl-7-(methylamino)-5-azahept-3-en-2-one, have been derived from the four tridentate Schiff bases (HL1, HL2, HL3, and HL4) and structurally characterized by X-ray crystallography. For all compounds, the cationic part is trinuclear with a CU3OH core held by three carbonyl oxygen bridges between each pair of copper(II) atoms. The copper atoms are five-coordinate with a distorted square-pyramidal geometry; the equatorial plane consists of the bridging oxygen atom of the central OH group together with three atoms (N, N, O) from one ligand whereas an oxygen atom of a second ligand occupies the axial position. Magnetic measurements have been performed in the 2-300 K temperature range. The experimental data could be satisfactorily reproduced by using an isotropic exchange model, H = -J(S1S2+S2S3+S1S3) yielding as best-fit parameters: J = -66.7 and g = 2.19 for 1, J = -36.6 and g = 2.20 for 2, J = -24.5 and g = 2.20 for 3, and J = -14.9 and g = 2.05 for 4. EPR spectra at low temperature show the existence of spin frustration in complexes 3 and 4, but it has not been possible to carry out calculations of the antisymmetric exchange parameter, G, from magnetic data. In frozen methanolic solution, at 4 K, hyperfine splitting in all complexes and spin frustration in complex 4 seem to be confirmed. ((c) Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 69451 Weinheim, Germany, 2005)

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.

Dimetallic complexes of macrocycles with two rigid dibenzofuran units as receptors for detection of anionic substrates

The hexaazamacrocycles [28](DBF)2N6 {cyclo[bis(4,6-dimethyldibenzo[b,d]furaniminoethyleneiminoethylene]} and [32](DBF)2N6 {cyclo[bis(4,6-dimethyldibenzo[b,d]furaniminopropyleneiminopropylene]} form stable dinuclear copper(II) complexes suitable to behave as receptors for several anionic substrates. These two receptors were used to study the binding interactions with several substrates, such as imidazole (Him) and some carboxylates [benzoate (bz−), oxalate (ox2−), malonate (mal2−), phthalate (ph2−), isophthalate (iph2−), and terephthalate (tph2−)] by spectrophotometric titrations and EPR spectroscopy in MeOH (or H2O):DMSO (1:1 v/v) solution. The largest association constant was found for ox2− with Cu2[32](DBF)2N64+, whereas for the aromatic dicarboxylate anions the binding constants follow the trend ph2− > iph2− > tph2−, i.e. decrease with the increase of the distance of the two binding sites of the substrate. On the other hand, the large blue shift of 68 nm observed by addition of Him to Cu2[32](DBF)2N64+ points out for the formation of the bridged CuimCu cascade complex, indicating this receptor as a potential sensor for the detection and determination of imidazole in solution. The X-band EPR spectra of the Cu2[28](DBF)2N64+ and Cu2[32](DBF)2N6]4+ complexes and the cascade complexes with the substrates, performed in H2O:DMSO (1:1 v/v) at 5 to 15 K, showed that the CuCu distance is slightly larger than the one found in crystal state and that this distance increases when the substrate is accommodated between the two copper centres. The crystal structure of [Cu2[28](DBF)2N6(ph)2]·CH3OH was determined by X-ray diffraction and revealed the two copper centres bridged by two ph2− anions at a Cu···Cu distance of 5.419(1) Å. Each copper centre is surrounded by three carboxylate oxygen atoms from two phthalate anions and three contiguous nitrogen atoms of the macrocycle in a pseudo octahedral coordination environment.

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.