Síntese e caracterização de compostos de coordenação homolépticos e heterolépticos com o ligante ácido kójico

The present work has as main objective to contribute to the coordination chemistry of the ligand kojic acid, with the synthesis and characterization of the homoleptic compounds [Al(kj)3], [Fe(kj)3], [Fe(kj)2], [Cu(kj)2] e [Ru(kj)3], and the new heteroleptic complexes, trans- K2[Fe(kj)2(CN)2] and trans-Na2[Ru(kj)2(CN)2]. The obtained compounds were characterized by vibrational spectroscopy in the infrared region (IV) and Electronic spectroscopy in the ultraviolet and visible region (Uv-Vis). The infrared results indicated the coordination of the bidentate ligand kojic acid, due to reductions in the values of the stretching frequencies of the carbonyl and double bonds, compared to the free ligand for all complexes obtained. The presence of new vibrational modes indicated the change of symmetry of the molecules in the new compounds synthesized. Additionally, the presence of vibrational modes assigned to metal-oxygen also contributed to confirm the ligand coordinating to the metal ions. Through this technique, was also possible to perform correlations of the numbers of vibrational modes, in the region 1400-900 cm-1 and the compounds geometry. The heteroleptic compounds exhibited υC≡N in 2065 and 2053 cm-1, respectively, for the trans-K2[Fe(kj)2(CN)2] and trans-Na2[Ru(kj)2(CN)2], indicating coordination of the cyano ligand to metal ions FeII e RuII. Comparing the obtained values with literature data was possible to identify the complex isomerism as trans. In relation to the results of electronic spectroscopy, studies of pH variation of kojic acid provided information on the distribution of electron density in the molecule, showing characteristic spectral profile of kojic ion and its protonated form (Hkj, kojic acid), with two bands at 215 and 269 nm, or deprotonated (kj-), with bands at 226 and 315 nm. The electronic spectra obtained for all complexes in aqueous medium, in the ultraviolet region, exhibited variations of the energies assigned to kojic acid intraligand transitions while in the visible region, only transitions assigned to charge transfer of iron and ruthenium complex have been identified

Síntese e caracterização de compostos de coordenação do Ácido 4-cloro-2-(2- furilmetilamino)-5- sulfamoil-benzóico com os íons níquel, cobalto e zinco

This work aimed to promote the synthesis, characterization and propose a plausible molecular structure for coordination compounds involving furosemide (4-Chloro-2-(2- furylmethylamino)-5-sulfamoyl-benzoic acid) with the metal ions Ni+2, Zn+2 and Co+2. The compounds were obtained in methanoic medium by evaporation of the solvent after the synthesis procedure. For characterization of coordination compounds determining the levels of metals by EDTA complexometry, infrared spectroscopy (FTIR), solubility of compounds in various solvents, thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), differential thermal analysis were made (DTA), determination of the carbon , hydrogen and nitrogen (CHN). The results of infrared spectroscopy in the region suggest that the organic ligand is coordinated in a bidentate fashion to the metal ions, the metal center interactions to occur by the coordination of the nitrogen atom of the amino group and the oxygen atom of the carboxylic acid of the structure of furosemide. With the results of the levels of metal, elemental analysis (CHN) and thermal analysis has been possible to propose the structure of the ligand. The values of the molar conductivity of the complex in acetonitrile behavior suggest the non acetonitrile electrolyte solution. With the solubility tests it was found that the compounds have high solubility in methanol and acetonitrile, as are partially insoluble in water. From the results of thermal analysis (TG, DSC, DTA), it was possible to obtain the thermal behavior of the compounds as stages of dehydration, thermal stability, decomposition and the energies involved.

Sobre a aplicabilidade da termogravimetria para a estimativa de parâmetros termoquímicos de compostos de coordenação: os elementos lantanídicos

By using thermochemical data reported for a series of chelates of the type [Ln(thd)3], thd = 2, 2, 6, 6 ­ tetramethyl- 3,5-heptanedione and Ln = La, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Ho, Er, Tm and Yb, empirical correlations were found involving thermochemical parameters (e.g. dissociation enthalpy) and the thermodynamic temperatures of the beginning of thermal degradation of the chelates, t i. It is shown that t i values are of capital importance in the study of this all class of coordination compounds. Among others, the empirical equation is obtained: r3+ = (-0,013.Z + 1,36)/0,005, that relates the lanthanide cation radius (pm) with the atomic number of the element. The remarkable fact is that this equation is achieved by using thermogravimetric and calorimetric parameters. Is also shown that t i values are related with the P(M) function values, which are very close related with the energy difference, deltaE, between the lowest electronic energy level of the f n s²d¹ configuration and the lowest energy level of the f n+1s² configuration in the neutral gaseous atoms.

Síntese e caracterização de novos compostos de coordenação de cobre (II) com ligantes não-simétricos N,O-doadores: contribuições para o sítio ativo da galactose oxidase

The reactions of four new unsymmetrical N,O-donor ligands, {H2BBPETEN= [N-(2-hydroxybenzyl) - N,N' - bis(2 methylpyridyl) -N'-(hydroxyethyl) ethylenodiamine], H3BPETEN=[N,N'- bis(2-hydroxybenzyl) -N- (2-methylpyridyl) -N'- (hydroxyethyl) ethylenodiamine], HTPETEN=[N,N,N'- tris(2-methylpyridyl) -N'- (hydroxyethyl) ethylenodiamine] and H3BIMETEN=[N,N'-(2-hydroxybenzyl)-N-(1-methylimidazol-2-il-methyl)-N'- (hydroxyethyl)ethylenodiamine]}, with Cu(II) salts afforded the following mononuclear compounds: [CuII(HBBPETEN)]ClO4, [CuII(H2BPETEN)]ClO4 , [CuII(HTPETEN)](PF6)2 and [CuII(H2BIMETEN)]ClO4 . All were characterized by EPR, electronic spectroscopy and electrochemistry. The four copper (II) compounds showed interesting electrochemistry properties. All presented an anodic wave that can be attributed to the Cu (I) oxide formation at the electrode surface, or to a Cu0 sediment at the same surface or yet, to Cu(I) -> Cu(II) oxidation process with coupled chemistry reaction, due to their irreversibility. Two of the complexes are described as interesting synthetic models for the active site of the metalloenzyme galactose oxidase.

Metodologia para obtenção de parâmetros de mecânica molecular aplicados a compostos de coordenação

A methodology is presented to obtain force field parameters to be used in molecular mechanics. The case of Ru(II) is investigated and the parameters obtained, specially its covalent radii, are employed to model Ru(II) coordination compound. The combined use of molecular mechanics with ab initio methods allowed us to predict the metal-ligand stretching force constant for Ru(II) coordination compounds.

Determinação simultânea de ácido kójico e hidroquinona por espectrofotometria visível e calibração multivariada

A multivariate spectrophotometric method was developed for analysis of kojic acid/hydroquinone associations in skin whitening cosmetics. The method is based on the reaction between kojic acid and Fe3+ and on the reduction of Fe3+ by hydroquinone and further complexation of Fe2+ with 1,10-phenanthroline. The multivariate model was developed by Partial Least Squares Regression (PLSR), using 25 synthetic mixtures and mean-centered spectral data (350-380 nm). The use of 3 (kojic acid) and 2 (hydroquinone) latent variables permits the observation of mean errors of about 5% in the external validation phase.

Análise vibracional de compostos de coordenação de niquel(II): uma abordagem ao ensino dos grupos pontuais

This paper presents an IR and Raman experiment executed during the teaching of the course "Chemical Bonds" for undergraduated students of Science and Technology and Chemistry at the Federal University of ABC, in order to facilitate and encourage the teaching and learning of group theory. Some key aspects of this theory are also outlined. We believe that student learning was more significant with the introduction of this experiment, because there was an increase in the discussions level and in the performance during evaluations. This work also proposes a multidisciplinary approach to include the use of quantum chemistry tools.

A VERSATILIDADE DOS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO NA PRODUÇÃO DE POLIETILENOS: UMA REVISÃO DOS SISTEMAS CATALÍTICOS

Taking into account the relevance of polyethylene for modern society and the role of catalysts for the production of this material, in the present work, we carried out a review of the main catalytic systems used in industry and academia. Most systems consist of coordination compounds, whose structural versatility allows the tuning of the characteristics of polyethylene for different applications. The structural aspects and chemical reactivity of such systems are discussed based on the existing literature and experimental data.

Síntese e caracterização de compostos diorganoestânicos com ácido dl-mandélico

Por reação de quantidades eqüimoleculares de R2SnO ou R2SnCl2 (R = -CH3; -C4H9) com ácido dl-mandélico, C6H5CH(OH)COOH, em meio de etanol, foram obtidos novos compostos formulados como [(LR2Sn)2O] [L= C6H5CH(OH)COO-], nos quais o átomo de estanho é pentacoordenado, com o ligante L estabelecendo uma ligação bidentada através dos átomos de oxigênio dos grupos ácido e hidroxila alcoólica. Nas mesmas condições, nenhum produto obtido a partir da reação de (C6H5)2SnO ou (C6H5)2SnCl2 pode ser identificado. No entanto, quando da reação de (C6H5)2SnCl2 com ácido dl-mandélico, em meio de acetonitrila, foi preparado um composto dimérico hexacoordenado formulado como [L(C6H5)2SnCl]2. Este composto não pode ser isolado de forma pura e está misturado com 7% de impurezas não identificadas, cujos parâmetros de interação hiperfina sugerem tratar de estanho tetravalente octaedricamente coordenado por oxigênio. Os compostos obtidos foram caracterizados por determinação de ponto de fusão, microanálise e espectroscopias i.v. e Mössbauer.

Estudo teórico QTAIM e DFT dos compostos de coordenação: efeito quelato, titanocenos e ligação química

This work is a study of coordination compounds by quantum theory of atoms in molecules (QTAIM), based on the topological analysis of the electron density of molecular systems, both theoretically and experimentally obtained. The coordination chemistry topics which were studied are the chelate effect, bent titanocene and chemical bond in coordination complexes. The chelate effect was investigated according to topological and thermodynamic parameters. The exchange of monodentate ligands on polydentate ligands from same transition metal increases the stability of the complex both from entropy and enthalpy contributions. In some cases, the latter had a higher contribution to the stability of the complex in comparison with entropy. This enthalpic contribution is explained according to topological analysis of the M-ligand bonds where polidentate complex had higher values of electron density of bond critical point, Laplacian of electron density of bond critical point and delocalization index (number of shared electrons between two atoms). In the second chapter, was studied bent titanocenes with bulky cyclopentadienyl derivative π-ligand. The topological study showed the presence of secondary interactions between the atoms of π-ligands or between atoms of π-ligand and -ligand. It was found that, in the case of titanocenes with small difference in point group symmetry and with bulky ligands, there was an nearly linear relationship between stability and delocalization index involving the ring carbon atoms (Cp) and the titanium. However, the titanocene stability is not only related to the interaction between Ti and C atoms of Cp ring, but secondary interactions also play important role on the stability of voluminous titanocenes. The third chapter deals with the chemical bond in coordination compounds by means of QTAIM. The quantum theory of atoms in molecules so far classifies bonds and chemical interactions in two categories: closed shell interaction (ionic bond, hydrogen bond, van der Waals interaction, etc) and shared interaction (covalent bond). Based on topological parameters such as electron density, Laplacian of electron density, delocalization index, among others, was classified the chemical bond in coordination compounds as an intermediate between closed shell and shared interactions

Inibição da atividade da Tirosinase por análogos do ácido Kójico

A tirosinase é uma enzima chave para a biossíntese de melanina. É uma enzima “cobre-dependente” que pode existir em três estados intermediários: desoxi (Cu¹⁺ -Cu¹⁺), oxi (Cu ²⁺ - O² -Cu²⁺) e met (Cu²⁺) - Cu²⁺). Apresenta atividade bifuncional, pois oxida fenóis ou catecóis em seus o-difenóis correspondentes, sendo que o processo de oxidação de fenóis pode ser descrito por cinética de Michaelis-Menten. Distúrbios na tirosinase estão associados com hiperpigmentação e escurecimento enzimático de frutas e fungos. Assim a busca por substâncias de origem natural ou sintética capazes de regular o comportamento desta enzima é fator chave para o tratamento de tais desordens. Nesta perspectiva, no presente trabalho buscou-se analisar bioquimicamente a atividade anti-tirosinase de análogos do ácido kójico derivados de 4H- pironas (S-01, S-02, S-03 e S-04) e derivados de diidropirano [3, 2-b] cromenodionas (S-05, S-06, S-07 e S-08), quimicamente planejadas por modelagem molecular no LPDF, do ICEN da UFPA. A cinética das substâncias S-02, S-04, S-06, S-07 e S-08 apresentaram inibição do tipo competitiva, semelhante ao padrão de inibição do ácido kójico, com valores de Ki de 145,0 ± 20,0 μM; 64,0 ± 10,0 μM; 4,0 ± 0,0 μM; 6,0 ± 0,0 μM; 9,0 ± 0,0 μM, respectivamente, e de 5,0 ± 0,0 μM para o ácido kójico, enquanto a substância S-01 apresentou uma inibição do tipo mista (Ki = 999,0 ± 150,0 μM). Já as substâncias S-03 e S-05 não apresentaram atividade inibitória. As substâncias testadas demonstraram alto grau de segurança tanto na integridade de membrana de eritrócitos em teste de hemólise, quanto na viabilidade em teste com MTT em culturas de fibroblasto MRC5, em cultura de células nervosas de retina de embrião de galinha e em melanoma B16F10. Assim, demonstrou-se que as substâncias S-02, S-04, S-06, S-07 e S-08 apresentam atividade como potentes inibidores de tirosinase, podendo ser candidatos no tratamento de desordens de pigmentação.

Avaliação da permeação cutânea in vitro de sistemas nanoestruturados contendo ácido kójico

O processo de envelhecimento origina uma série de alterações na pele, dentre elas as o estresse oxidativo e as discromias. O ácido kójico tem a capacidade de atuar no tratamento do envelhecimento cutâneo em virtude de sua atividade ferro-quelante e de promover a despigmentação da pele devido inibir a tirosinase, impedindo a formação da melanina. Sistemas de liberação controlada de substâncias ativas, como os sistemas líquido-cristalinos, tem a propriedade de modular a permeação cutânea de fármacos, além de melhorar a sua ação. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver e caracterizar um sistema líquido cristalino constituído por água e isonomanoato de cetoestearila (óleo), e estabilizado com o tensoativo álcool cetílico etoxilado e propoxilado contendo ácido kójico, avaliando sua permeação cutânea in vitro. A partir da construção de um diagrama de fases, foram selecionadas três formulações caracterizadas microscopicamente como CLs de fase hexagonal, denominada de A (35% O, 50 % T e 15% A), B (30% O, 50 % T e 20% A) e C (20% O, 50% T e 30% A), para prosseguir com o estudo, que consistiu na incorporação do ácido kójico na concentração de 2% e a realização dos ensaios de textura, bioadesão, reologia e de permeação e retenção cutânea in vitro. O ensaio de textura demonstrou que a formulação B com valores intermediários de água e fase oleosa apresentou valores intermediários de dureza, compressibilidade e adesividade, ideais para aplicação tópica. O ensaio de bioadesão mostrou que com o acréscimo de água na fórmula a força bioadesiva aumentou, o que pode melhorar a fixação do produto na pele do usuário. O ensaio reológico evidenciou que há aumento da viscosidade com acréscimo de água na formulação e que os sistemas analisados tratavam-se de fluidos pseudoplásticos com tixotropia tempo dependente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Desenvolvimento e caracterização térmica de sistemas líquido-cristalinos contendo ácido kójico

O Ácido Kójico (AK) é uma substancia produzida por cepas de Aspergillus sp. Foi isolado pela primeira vez em 1907, através do estudo feito a partir do crescimento desse fungo em arroz cozido a vapor. É usado na cosmetologia como antioxidante e despigmentante para uso tópico. Atua como um potente antioxidante quelando íons de ferro e os íons de cobre presentes no seu sítio ativo da tirosinase impedindo a formação de melanina. O isononanoato de cetoestearila, utilizado na formulação, tem ampla utilização em cosméticos como cremes protetores de epiderme, cremes de maquiagens, cremes de proteção solar, loções e desodorantes por ser emoliente, não possuir cheiro e toque seco. Os sistemas nanoestruturados, como por exemplo, os sistemas líquidocristalinos aumentam a solubilidade dos princípios ativos incorporados ao sistema e aumentam a solubilidade dos princípios ativos incorporados ao sistema e aumentam a estabilidade e diminuem a toxidade, pois agem como reservatórios e dependendo da interação fármaco-sistema, altera a biodisponibilidade. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver e caracterizar um sistema líquido cristalino constituído por água e isononanoato de cetoestearila (óleo), e estabilizado com o tensoativo álcool cetílico etoxilado e propoxilado contendo ácido kójico avaliando sua estabilidade através de estudos de termoanálises

Screening da atividade antiproliferativa e investigação toxicológica in vitro e in vivo de compostos de coordenação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise vibracional de compostos de coordenação de niquel(II): uma abordagem ao ensino dos grupos pontuais

This paper presents an IR and Raman experiment executed during the teaching of the course "Chemical Bonds" for undergraduated students of Science and Technology and Chemistry at the Federal University of ABC, in order to facilitate and encourage the teaching and learning of group theory. Some key aspects of this theory are also outlined. We believe that student learning was more significant with the introduction of this experiment, because there was an increase in the discussions level and in the performance during evaluations. This work also proposes a multidisciplinary approach to include the use of quantum chemistry tools.