Complexos de rutênio (II) contendo ligantes N-S doadores : síntese, caracterização, reatividade e atividade biológica

Orientador : Prof. Dr. Márcio Peres de AraújoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 11/03/2014Inclui referências : f. 86-91Resumo: Neste trabalho foram estudados complexos de rutênio (II) contendo ligantes N-S doadores: 2-mercaptotiazolina e 2-mercaptobenzotiazolina. Os complexos foram caracterizados através das técnicas de RMN 1H, 31P{1H}, espectroscopia vibracional na região do infravermelho, voltametria cíclica e análise elementar. Para o complexo [Ru(mctz)2(PPh3)2] foi obtido o monocristal adequado para o estudo por difração de raios X. A análise de RMN de 31P{1H} revelou a presença de apenas um simpleto para todos os complexos, em função da presença de dois núcleos de fósforos em ambientes químicos equivalentes. A diferença de pKa dos ligantes é um dos fatores que explica a diferença nos deslocamentos químicos nos espectros de RMN 31P {1H}. Nos espectros de RMN de 1H foi possível observar os sinais característicos dos ligantes fosfínicos e N-S coordenados ao rutênio. Ainda, os espectros são compatíveis com a coordenação dos ligantes N-S desprotonados. Os espectros vibracionais na região do infravermelho confirmaram a coordenação dos ligantes N-S na forma aniônica. Além disso, a espectroscopia vibracional confirmou a presença de monóxido de carbono nos complexos obtidos a partir do precursor [RuCl2(CO)(dmf)(PPh3)2] e nos testes de reatividade com monóxido de carbono. Os complexos tiveram seu comportamento eletroquímico avaliado por voltametria cíclica. Todos os complexos apresentaram um processo reversível e monoeletrônico, atribuído ao par redox RuIII/RuII. Os valores de E1/2 dos complexos estudados foram, no geral, dependentes dos valores de pKa dos ligantes N-S. Para os complexos contendo monóxido de carbono, o pKa dos ligantes não teve influência nos valores de E1/2. Os complexos foram estudados na avaliação da atividade antitumoral e antibacteriana. Os complexos testados mostraram ser promissores frente as linhagens de células HeLa, MCF-7 e A458. O complexo [RuCl(mctz)(CO)(PPh3)2] apresentou inibição de 30% no crescimento de células A458 e mostrou ser específico para essa linhagem. Para os testes antibacterianos contra cepas de bactérias Escherichia coli e Bacillus subtilis os complexos apresentaram resultados satisfatórios; o complexo [Ru(mcbtz)2(dppb)] apresentou boa atividade de inibição no crescimento bacteriano. Palavras-chave: síntese, complexos de rutênio(II), ligantes N-S, ligantes fosfínicos, reatividade, atividade biológica.Abstract: In this work ruthenium (II) complexes with phosphines and N-S ligands (2-mercaptothiazoline and 2-mercaptobenzothiazole) were studied. These complexes were characterized by 1H, 31P{1H} NMR techniques, vibrational spectroscopy, cyclic voltammetry and elemental analysis. For the [Ru(mctz)2(PPh3)2] complex suitable single-crystals appropriated to x-ray diffraction were obtained. The 31P{1H} NMR analysis showed the presence of one singlet for all the complexes, due to the presence of two phosphorus nuclei with equivalent chemical environments. The difference in the pKa values of the N-S ligands is one of the factors that explains the difference in the chemical shifts in the 31P{1H} NMR spectra. In the 1H NMR spectra were observed the characteristic signals of the aromatic hydrogen atoms of the phosphine and the signals of coordinated N-S ligands. Moreover, the spectra are compatible with the coordination of the deprotonated N-S ligands. The vibrational spectra confirmed the coordination of the N-S ligands in the anionic form. In addition, vibrational spectroscopy confirmed the presence of carbon monoxide in the complexes obtained from the precursor [RuCl2(CO)(dmf)(PPh3)2] or in the reactivity tests with carbon monoxide. The electrochemical behavior was evaluated by cyclic voltammetry. All complexes showed one reversible and mono electronic process, assigned to the redox pair RuIII/RuII. The E1/2 values were dependent on the pKa value of the N-S ligand. For carbon monoxide containing complexes, the pKa values had no influence on the E1/2. The complexes were used in antitumor and antibacteria tests. In the cell lines HeLa, MCF-7 and A458 the complexes showed low activity. The [RuCl(mctz)(CO)(PPh3)2] complex exhibited 30% of inhibition in the A458 cell growth and shown to be specific for this lineage. For the antibacterial tests against strains of Escherichia coli and Bacillus subtilis the complexes showed satisfactory results; [Ru(mcbtz)2(dppb)] complex showed good activity in inhibiting bacterial growth. Keywords: synthesis, ruthenium(II) complexes, N-S ligands, phosphine ligands, reactivity, biological activity