Structural determination of Cd, Cu, Pb and Zn-DTPA complexes: MS, infrared, 13C RMN and theoretical investigation (DFT)

Metais pesados, como: Pb, Cd, Zn e Cu, têm dificuldade de translocação nas plantas. O fenômeno parece estar ligado à facilidade de complexação com aminoácidos de plantas, produzindo estruturas estáveis com alto impedimento estérico. É conhecido que o ácido ietilenotriaminopentacético (DTPA) é um poliaminocarboxilato com estrutura semelhante a um aminoácido e que suas soluções já vêm sendo empregadas para determinar teores de elementos de transição no solo. Então este ligante foi escolhido como um "modelo" para o estudo da interação e do transporte metal-aminoácido em plantas. O objetivo deste trabalho foi sintetizar, caracterizar e propor estruturas para os complexos formados pelos referidos metais e o DTPA, usando as técnicas de Infravermelho (IV), Ressonância Magnética Nuclear (RMN 13C e 1H), Espectrometria de Massas (MS) e aproximações com cálculos teóricos. Os espectros de MS mostraram que os complexos estudados têm uma relação estequiométrica de 1:1 entre metal e ligante. Espectros de IV sugeriram que os metais estão ligados através dos átomos de nitrogênio e oxigênio carboxílicos. Os espectros de RMN 13C evidenciaram a existência de grupos carboxílicos livres e complexados. Estruturas puderam ser propostas por otimizações através dos Cálculos Teóricos DFT. Estes mostraram claramente que as estruturas são hexacoordenadas com grande impedimento estérico. Foi observado também que quanto maior o raio atômico do metal mais distorcido é a estrutura de um arranjo octaedral. Interações semelhantes são supostas para ocorrer em aminoácidos de plantas, e isso pode justificar a baixa translocação dos metais pesados em plantas