Síntese e caracterização de precursores de magnetos moleculares contendo ligantes do tipo oxamato e metais de transição
Resumo
Resumo: Uma classe de compostos que tem ganhado importância científica é a dos magnetos moleculares. Estes sistemas moleculares podem ser formados a partir de moléculas livres (radicais) ou complexadas a metais. Uma vantagem desses sistemas em relação aos magnetos clássicos é a possibilidade de se escolher o ligante de acordo com a propriedade final desejada. Isto significa que os magnetos moleculares podem ser multifuncionais, abrindo espaço para outras utilizações além daquelas como magnetos. Dentre as inúmeras possibilidades se tem a aplicação biológica para verificação de ação inibitória bacteriana. Este trabalho discorre sobre os resultados de sínteses de compostos contendo os ligantes meta-fenilobis(oxamato) (H2mpba2-) e meta-piridilbis(oxamato) (H2mpyba2-) parcialmente protonados com alguns íons metálicos da primeira série de metais de transição. Como resultados das sínteses e caracterização são mostrados sete produtos. Com o ligante H2mpyba2- foram obtidos dois polímeros de coordenação unidimensionais inéditos contendo o cátion Co(II) - My-Co-c1 e My-Co-c2 - caracterizados por análise espectroscópica na região do infravermelho e com o auxílio da técnica de difração de raios X por monocristal (DRXM). A partir do ligante H2mpba2- e os íons metálicos M = Co2+, Cu2+, Fe2+, Mn2+ e Ni2+ foram obtidos cinco complexos com unidades diméricas isoestruturais de fórmula genérica (PPh4)2[M2(H2mpba)3]·2DMSO·4H2O, obtidos nas formas cristalinas- M-Mn-c, M-Fe-c, M-Co-c, M-Cu-c, M-Ni-c e policristalinas M-Mn-p, MFe- p, M-Co-p, M-Cu-p e M-Ni-p. Estes foram caracterizados com o auxílio da técnica de difração de raios X por monocristal (DRXM), por análise elementar, pela técnica de difração de raios X por pó (DRXP) e por análise térmica. Através das caracterizações foi possível verificar que os ligantes H2mpba2- e H2mpyba2- coordenam-se ao metal pelo oxigênio da carbonila da amida e pelo oxigênio do éster. O estudo das interações intermoleculares dos complexos baseou-se na análise da superfície de Hirshfeld em dnorm e mostraram importantes interações intermoleculares entre carbonilas do oxamato, águas de hidratação e interações (pi)-(pi) entre os anéis aromáticos do ligante e o cátion (PPh4)+. O estudo magnético dos produtos com H2mpba2- mostraram que o dímero M-Mn-c teve um fraco acoplamento ferromagnético de spins a baixas temperaturas, já os dímeros M-Fe-c, M-Ni-c e M-Co-c tiveram um acoplamento antiparalelo de spins (comportamento antiferromagnético). Nas curvas de magnetização à temperatura constante observou-se valores de magnetização de saturação próximos aos valores teóricos para o M-Mn-c e M-Ni-c, já para o M-Fe-c não houve uma tendência para se atingir a magnetização de saturação com o campo aplicado. Os testes de atividade antibacteriana foram feitos com os produtos policristalinos frente a cepas de E. coli (gram-negativa) e S. aureus (gram-positiva). O estudo baseou-se no método de suspensão em caldo para a determinação qualitativa da ação antimicrobiana, resultando em ação antimicrobiana para todos os produtos policristalinos nas concentrações de 64 e 128 mg L-1 para o inóculo de 10¹ ufc mL-1 e para os inóculos de 102 e 103 ufc mL-1 para as amostras M-Mn-p, M-Fe-p e M-Co-p frente as cepas de S. aureus. Para a E. coli não foi observada ação inibitória microbiológica nos inóculos mesmo para a concentração de 128 mg L-1. Abstract: A class of compounds that has gained scientific importance is the molecular magnets. These molecular systems can be formed from free (radicals) or metal-complexed molecules. An advantage of these systems compared to classical magnets is that the ligand can be chosen according to the desired final property. It means that molecular magnets can be multifunctional, creating possibilities for different uses. One of the innumerable possibilities is its application in biological catalysis to verify bacterial inhibitory action. This work discusses the results of syntheses containing the ligands meta-phenylobis(oxamate) (H2mpba2-) and meta-pyridylbis(oxamate) (H2mpyba2-) partially protonated with some metallic ions of the first series of transition metals. It was obtained seven products as result os the syntheses and characterizations. With the ligand H2mpyba2- were obtained two unpublished one-dimensional coordination polymers containing the metallic cation Co(II) - My-Co-c1 and My-Co-c2 - characterized by spectroscopic analysis in the infrared region and and by X-ray diffraction by single crystal (XRDRM). Five complexes with the ligand H2mpyba2- and the metal ions Co2+, Cu2+, Fe2+, Mn2+ and Ni2+ with isostructural dimer units were obtained, with the generic molecular formula (PPh4)2[M2(H2mpba)3]·2DMSO·4H2O, at crystalline - M-Mn-c, M-Fe-c, M-Co-c, M-Cu-c, M-Ni-c and polycrystalline M-Mn-p, M-Fep, M-Co-p, M-Cu-p e M-Ni-p - forms. They were characterized by X-ray diffraction by single crystal (SCXRD), elemental analysis, X-ray powder diffraction (PXRD) and thermal analysis. The characterizations made possible to verify that the ligands H2mpba2- and H2mpyba2- are coordinated to the metal by the carbonyl oxygen of the amide and by the oxygen of the ester. The study of the intermolecular interactions of the products were based on the analysis of the Hirshfeld surface in dnorm and showed important intermolecular interactions between oxamate carbonyls, waters of hydration and (pi)-(pi) interactions between the aromatic rings of the ligand and the cation (PPh4)+. The magnetic study of the products with H2mpba2- showed that the dimer M-Mn-c had a parallel coupling of spins at low temperatures (ferromagnetic behavior), while the dimers M-Fe-c, M-Ni-c and M-Co-c had a antiparallel spins (antiferromagnetic behavior). For the magnetization was observed values of saturation of magnetization close to the theoreticians for M-Mn-c and M-Ni-c, while for M-Fe-c there was no tendency to reach saturation magnetization. Antibacterial activity tests were performed with polycrystalline products against strains of E. coli (gramnegative) and S. aureus (gram-positive). The study was based on the broth suspension method for the qualitative determination of antimicrobial action, resulting in antimicrobial action for all polycrystalline products at concentrations of 64 e 128 mg L-1 for the inoculum of 101 ufc mL-1 and for inoculum of 102 e 103 ufc mL-1 for the samples M-Mn-p, M-Fe-p and M-Co-p against S. aureus strains. For E. coli, no microbiological inhibitory action was observed in any inoculum even at the concentration of 128 mg L-1.
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