Structure-Related Mode-of-Action Differences of Anticancer Organoruthenium Complexes with β-Diketonates.

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA INSTITUTO DE QUÍMICA Programa de Pós-Graduação em Química ROBERTA ROCHA MACÊDO Síntese, caracterização e estudo das estruturas eletrônicas de complexos à base de rutênio(II) contendo β-dicetonas: avaliação da atividade leishmanicida Uberlândia-MG 2019 ROBERTA ROCHA MACÊDO Síntese, caracterização e estudo das estruturas eletrônicas de complexos à base de rutênio(II) contendo β-dicetonas: avaliação da atividade leishmanicida Dissertação de Mestrado Acadêmico apresentado ao Programa de Pós-Graduação em Química da Universidade Federal de Uberlândia, como parte dos requisitos necessários para obtenção do título de Mestre em Química. Orientador: Prof. Dr. Gustavo Von Poelhsitz Uberlândia-MG 2019 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Sistema de Bibliotecas da UFU, MG, Brasil. M141s 2019 Macêdo, Roberta Rocha, 1991Síntese, caracterização e estudo das estruturas eletrônicas de complexos à base de rutênio(II) contendo β-dicetonas [recurso eletrônico]: avaliação da atividade leishmanicida / Roberta Rocha Macêdo. - 2019. Orientador: Gustavo Von Poelhsitz. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-Graduação em Química. Modo de acesso: Internet. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.324 Inclui bibliografia. Inclui ilustrações. 1. Química. 2. Rutênio. 3. Leishmaniose. 4. Compostos organometálicos. I. Poelhsitz, Gustavo Von, 1977- (Orient.) II. Universidade Federal de Uberlândia. Programa de Pós-Graduação em Química. III. Título. CDU: 54 Maria Salete de Freitas Pinheiro - CRB6/1262 III Primeiramente à Deus, pelo discernimento e sabedoria. Aos meus pais, Josinélia e Roberto, e meus irmãos Ivana e Robertinho, que são meus alicerces, me dando força, incentivo e amor. IV AGRADECIMENTOS Primeiramente à Deus toda honra e toda glória. Foi Ele que me colocou aqui, me deu discernimento e sabedoria para desenvolver o meu trabalho e força nos dias difíceis e em momentos de desânimo. Aos meus pais Roberto e Josy e aos meus irmãos Ivana e Robertinho, por todo apoio, amor e educação dedicados a mim durante todos esses anos, inclusive em todas escolhas que fiz. Apesar da distância, nunca me deixaram sozinha e sempre se fizeram presentes de alguma forma. Amo muito vocês. Ao meu orientador Gustavo Von Poelhsitz por ter acreditado no meu potencial, pela paciência, empenho e por ter se disponibilizado da melhor forma me auxiliando no crescimento e aprendizado. Muito obrigada. Aos novos amigos e companheiros de laboratório que tive a sorte de conhecer em Uberlândia, por estarem sempre comigo dentro e fora da UFU. A vocês, Bruno, Bárbara, Cristiane, Josiane, Paulo e Verônica, meus sinceros agradecimentos pela amizade maravilhosa, carinho, respeito e por tornarem essa caminhada acadêmica mais leve e agradável, são laços verdadeiros que levarei para vida toda. Aos meus vizinhos que se tornaram uma segunda família, em especial à Dona Austila e Dona Maria, que cuidam de mim com todo cuidado, afeto e me dão conselhos valiosos com suas experiências de vida. Aos colegas do laboratório LAFOT pelo auxílio. Aos professores Antônio Eduardo da Hora Machado e Pedro Ivo Silva Maia como também à aluna de Doutorado Mônica Costa pela imensa colaboração no meu trabalho. À CAPES pela concessão da bolsa de mestrado. E por fim, ao GMIT (Grupo de Materiais Inorgânicos do Triângulo), CNPq, FAPEMIG, RQ-MG (Rede Mineira de Química) pelo apoio financeiro. V Os meus passos são Teus, o meu próximo minuto é Teu. Se não for assim, não me deixe ir. (Juninho Cassimiro) Que os vossos esforços desafiem as impossibilidades, lembrai-vos de que as grandes coisas do homem foram conquistadas do que parecia impossível. (Charles Chaplin) O único homem que está isento de erros é aquele que não arrisca acertar. (Albert Einstein) VI RESUMO Este trabalho descreve a síntese, caracterização, estudo teórico das estruturas eletrônicas e atividade leishmanicida in vitro de oito novos complexos de rutênio(II), sendo quatro derivados do precursor do tipo cis-[RuCl2(dppm)2], onde dppm = 1,1- bis(difenilfosfina)metano e quatro derivados do precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2. Os complexos sintetizados apresentaram como fórmula geral cis-[Ru(O-O)(dppm)2]PF6 e [RuCl(O-O)(ƞ6-p-cimeno)], onde O-O corresponde às β-dicetonas inseridas, a saber: 1,3butanodiona-1-fenil-4,4,4-trifluoro butanodiona (BTA), 2-tenoiltrifluoroacetona -1-(4-bromofenil)-4,4,4-trifluoro (TFBr) e (TTA), 1,3- 1,3-butanodiona-1-(4- fluorofenil)-4,4,4-trifluoro (TFF). As formulas empíricas, bem como os modo de coordenação bidentado (O-O) dos ligantes inseridos e as geometrias dos complexos sintetizados foram sugeridos pelas técnicas de análise elementar (CHN), espectroscopia no infravermelho (ATR-FTIR), ressonância magnética nuclear (RMN) de 1H (próton), 31 P{1H} (fósforo) e de 19F{1H} (flúor). As transições eletrônicas observadas nos espectros de UV-Vis foram confirmadas pelos cálculos teóricos e para os cristais obtidos do complexo [RuCl(TFBr)(ƞ6-p-cimeno)], a técnica a difração de raios X por monocristal permtiu confirmar a estrutura proposta. Por meio dos ensaios de viabilidade in vitro contra a espécie Leishmania (L.) amazonensis, verificou-se que todos os complexos foram ativos, tendo maior desempenho os complexos derivados do precursor cis- [RuCl2(dppm)2]. Os valores de IC50 obtidos foram entre 24, 7 μM e 3,9 μM, sendo comparáveis a valores referentes aos compostos de segunda escolha usados atualmente no tratamento contra a leishmaniose, o que torna os complexos sintetizados promissores agentes leishmanicidas. Palavras-chave: rutênio(II). β-dicetonas. dppm. Complexos organometálicos. Leishmaniose. VII ABSTRACT This work describes the synthesis, characterization, theoretical study of electronic structures and in vitro leishmanicidal activity of eight new ruthenium(II) complexes obtained from the cis-[RuCl2(dppm)2] and [RuCl2(ƞ6-p-cymene)]2 precursors, where dppm=1,1-bis(diphenylphosphine)methane. The synthesized complexes were defined as cis-[Ru(O-O)(dppm)2]PF6 and [RuCl(O-O)(ƞ6-p-cymene)], where O-O corresponds to the chelating β-diketones ligand: 1,3-butanedione-1-phenyl-4,4,4-trifluoro (BTA), 2thenoyltrifluoroacetone (TTA), 1,3-butanedione-1-(4-bromophenyl)-4,4,4-trifluoro (TFBr) and 1,3-butanedione-1-(4-fluorophenyl)-4,4,4-trifluoro (TFF), respectively. The empirical formulas, as well as the bidentate coordination (OO) modes of the inserted ligands and the geometries of the synthesized complexes were suggested by the techniques of elemental analysis (CHN), infrared spectroscopy (ATR-FTIR), 1H (proton), 31 P{1H} (phosphorus) and 19F{1H} (fluorine) nuclear magnetic resonance (NMR). The electron transitions observed in the UV-Vis spectra were confirmed by the theoretical calculations and for the crystals obtained from the [RuCl (ƞ6-p-cymene)] complex, the technique for single-crystal X-ray diffraction confirmed the proposed structure . In vitro viability assays against the Leishmania (L.) amazonensis species, all the complexes were found to be active, with complexes derived from the cis-[RuCl2(dppm)2] precursor. The IC50 values obtained were between 24.7 μM and 3.9 μM, being comparable to values referring to the second choice compounds currently used in the treatment against leishmaniasis, which makes the complexes synthesized promising leishmanicidal agents. Keywords: ruthenium(II). β-diketones. dppm. Organometallics complexes. Leishmaniasis. VIII LISTA DE FIGURAS Figura 1- Estrutura química da cisplatina (1) e alguns de seus análogos: carboplatina (2) e laboplatina (3) ............................................................................................................................... 3 Figura 2- Mecanismo de ação proposto do complexo de rutênio(III) em células tumorais a partir da interação com a transferrina. .................................................................................................... 5 Figura 3- Complexos de rutênio contendo ligantes nitrogenados que apresentaram atividade bacteriostática: [Ru(2,9-Me2phen)2(dppz)]2+ (1) e [Ru(Me4phen)3]2+ (2). ..................................... 6 Figura 4- Organometálicos de rutênio empregados no tratamento de diversas linhagens de células carcinogênicas. .............................................................................................................................. 7 Figura 5- Estrutura proposta do [RuCl(ƞ6p-cimeno)(L1)(L2)]. ..................................................... 9 Figura 6- Mecanismo de hidrólise do complexo de rutênio RAPTA-C no meio intracelular. ... 10 Figura 7- Organometálicos de rutênio que exibiram resultados satisfatórios de citotoxicidade em diversas linhagens de câncer. ...................................................................................................... 11 Figura 8- Complexos organometálicos de [RuCl(CipA-H)(ƞ6-p–cimeno)] (1) e bactericida rutênio com atividade antitumoral [RuCl2(tcz)(ƞ6-p-cimeno)] (2) com seus respectivos IC50. .......................................................................................................................... 12 Figura 9- Compostos contendo ligantes fosfínicos que apresentam atividade biológica: [Ru(dppb)(SpymMe2-N,S)2] (1) e cis-[Ru(ibu)(dppm)2]PF6 (2). ................................................ 15 Figura 10- Representação da posição de carbonilas nas b-dicetonas, onde a)=α, b)=β e c)=γ. . 16 Figura 11- Equilíbrio tautomérico das β-dicetonas. ................................................................... 16 Figura 12- Arenos de rutênio com potencial atividade anticarinogênica tendo em sua estrutura o substituinte aril: 4-clorofenil, sendo (1) com ligante clorido e (2) com ligante pta. .................. 18 Figura 13- Organometálicos de rutênio(II) com atividade citotóxica contendo em sua estrutura ligantes β-dicetonas e fosfitos com substituintes R: etil (1), isobutil (2) e fenil (2). .................. 19 Figura 14- Fármacos mais utilizados no tratamento da Leishmaniose Visceral: (1) Glucantime®, (2) Pentamidina, (3) Anfontericina B e (4) Miltefosina. ............................................................. 22 Figura 15- Complexos de rutênio(II) ativos contra a doença leishamniose: (1) cis[Ru(MIm)(dppm)2]PF6, (2) cis-[Ru(hmxbato)(dppm)2]PF6, (3) [RuCl((dic)ƞ6-p-cimeno)] e (4) [Ru(ƞ6-p-cimeno)(acac)(ctz)][BF4]. ............................................................................................ 26 Figura 16- Complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2. ........................................................... 35 Figura 17- Esquema da síntese dos novos complexos derivados do [RuCl2(η6-p-cimeno)]2, sendo (1) [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)], (2) [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)], (3) [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)] e (4) [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)]. ............................................................................................... 36 Figura 18- Esquema da síntese dos novos complexos derivados do cis-[RuCl2(dppm)2], sendo (5) cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 (6) cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6, (7) cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 e (8) cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6. .......................................................................................................... 37 IX Figura 19- Modos vibracionais e atribuições de bandas no complexo cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 (vermelho) que são inerentes do precursor cis-[RuCl2(dppm)2] (preto)...................................... 39 Figura 20- Espectro no IV do ligante BTA em sua forma livre (verde) e do complexo ............ 42 Figura 21- Ampliação de regiões características no espectro de IV referente aos estiramentos CH e O-H para o complexo cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6(vermelho) e para o ligante livre BTA (verde). ........................................................................................................................................ 42 Figura 22- Espectros no IV do complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 (preto) e do complexo [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)] (azul). ............................................................................................. 45 Figura 23- Ampliação dos espectros no IV do complexo [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)] (azul) e complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 (preto) referente ao estiramento Ru-Cl. ................. 46 Figura 24- Espectro no IV ampliado na região referente às bandas características do ligante BTA em sua forma livre (verde) e presentes no complexo [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)] (azul) e suas atribuições. .................................................................................................................................. 48 Figura 25- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo precursor [RuCl2(η6-p-cimeno)]2 com os hidrogênios identificados. .......................................... 51 Figura 26- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)] com os hidrogênios identificados. .................................................. 52 Figura 27- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)] com os hidrogênios identificados. ................................................. 53 Figura 28- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2] e os com os hidrogênios identificados.. ...................................... 57 Figura 29- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 com os hidrogênios identificados. ......................................................... 57 Figura 30-Espectro de RMN 31 P{H} do complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2] obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz. ................................................................................................ 62 Figura 31- Espectro de RMN 31 P{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6. ......................................................................................................... 62 Figura 32- Espectro de RMN 31 P{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo precursor cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6........................................................................................... 63 Figura 33- Espectro de RMN – 19F{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] (traço verde) e o ligante TFF (traço preto) em sua forma livre com as respectivas atribuições................................................................................................................. 66 Figura 34- Espectro de RMN – 19F{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)] (traço verde) e o ligante TTA (traço preto) em sua forma livre com as respectivas atribuições. ........................................................................................................... 66 X Figura 35- Espectro de RMN – 19F{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 (traço verde) o ligante TFF (traço preto) em sua forma livre com as respectivas atribuições................................................................................................................. 67 Figura 36-Espectro de RMN – 19F{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 (traço verde) e o ligante TTA (traço preto) em sua forma livre com as respectivas atribuições................................................................................................................. 67 Figura 37- Estrutura cristalográfica do complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno). ......................... 70 Figura 38- Espectros no UV-Vis teórico e experimental dos complexos [RuCl(BTA)(η6-pcimeno)] (1), [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)] (2), [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)] (3) e [RuCl(TFF)(η6p-cimeno)] (4). ............................................................................................................................ 74 Figura 39- Comparação das bandas dos espectros de absorção em regiões compreendidas entre 300 nm e 500 nm dos novos complexos (1), (2), (3) e (4) e do complexo precursor [RuCl2(η6-pcimeno)]2. .................................................................................................................................... 78 Figura 40- Espectros no UV-Vis teórico e experimental dos complexos cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 (5), cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 (6), cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 (7) e cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 (8) em metanol. ................................................................................. 83 Figura 41- Comparação das bandas dos espectros de absorção em regiões compreendidas entre 300 nm e 500 nm dos novos complexos (5), (6), (7) e (8) e do complexo precursor cis[RuCl2(dppm)2] obtidos em metanol. .......................................................................................... 87 XI LISTA DE TABELAS Tabela 1- Análise elementar dos complexos sintetizados. ......................................................... 38 Tabela 2- Modos vibracionais (cm-1) e atribuições no espectro do IV correspondentes às principais bandas das bifosfinas e o contra-íon PF6 nos complexos sintetizados. ...................... 39 Tabela 3- Modos vibracionais (cm-1) e atribuições do espectro no IV correspondentes às principais bandas referentes às β-dicetonas em sua forma livre e quando coordenadas. ............ 43 Tabela 4- Modos vibracionais (cm-1) e atribuições do espectro no IV correspondentes às principais bandas do precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 e seus derivados utilizando como ligantes as β-dicetonas. ............................................................................................................................ 46 Tabela 5- Modos vibracionais (cm-1) e atribuições do espectro no IV correspondentes às principais bandas dos ligantes β-dicetonas em sua forma livre e quando coordenadas pelo rutênio(II). ................................................................................................................................... 49 Tabela 6- Deslocamentos químicos (ppm), atribuições de sinais, valores das integrais e constantes de acoplamento (Hz) dos prótons existentes no complexo precursor [RuCl2(η6-p-cimeno)]2 e em seus derivados [RuCl(O-O)(ƞ6-p-cimeno)................................................................................... 53 Tabela 7- Deslocamentos químicos (ppm), atribuições e valores das integrais dos prótons existentes no complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2] e em seus derivados cis-[Ru(OO)(dppm)2]PF6. ........................................................................................................................... 59 Tabela 8- Deslocamentos químicos (ppm) e atribuições de sinais e integrais existentes no 31P RMN{H} do complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2] e em seus derivados de fórmula cis-[Ru(OO)(dppm)2]PF6. ........................................................................................................................... 63 Tabela 9– Deslocamentos químicos (ppm), constante de acoplamento e multiplicidade dos núcleos ativos de 19F existentes nos complexos derivados dos precursores cis-[RuCl2(dppm)2] e [RuCl2(η6-p-cimeno)2]2 após inserção dos ligantes β-dicetonas.................................................. 68 Tabela 10- Deslocamentos químicos (ppm) e multiplicidades observados no RMN 19F para os ligantes β-dicetonas em sua forma livre utilizando como solvente o metanol. ........................... 68 Tabela 11- Principais ângulos de ligações das espécies atômicas coordenadas ao rutênio(II) no complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)]. ........................................................................................ 70 Tabela 12- Comprimentos de ligação (Å) para a estrutura cristalina obtida através do complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)]. ......................................................................................................... 71 Tabela 13- Valores de absortividade (εmáx ) dos complexos (1), (2), (3) e (4) e as transições envolvidas. .................................................................................................................................. 73 Tabela 14- Valores de absortividade (εmáx ) dos ligantes livres BTA, TTA, TFBr e TFF e as transições envolvidas. ................................................................................................................. 74 Tabela 15- Transições eletrônicas majoritárias teóricas e experimentais dos complexos (1), (2), (3) e (4) nos espectros UV-Vis e orbitais envolvidos com suas respectivas atribuições............. 76 XII Tabela 16- Valores de absortividade (εmáx ) dos complexos (5), (6), (7) e (8) e as transições envolvidas. .................................................................................................................................. 82 Tabela 17- Transições eletrônicas marjoritárias teóricas e experimentais dos complexos (5), (6), (7) e (8) nos espectros UV-Vis e orbitais envolvidos com suas respectivas atribuições utilizando metanol como solvente. ............................................................................................................... 85 Tabela 18- Valores de IC50 para o complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 e seus derivados contendo β-dicetonas. .................................................................................................................. 90 Tabela 19- Valores de IC50 para o complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2] e e seus derivados contendo β-dicetonas. .................................................................................................................. 90 Tabela 20- Valores de IC50 para outros complexos obtidos a partir dos precursores cis-[RuCl2(dppm)2] e [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 utilizando outras classes de ligantes .................... 93 XIII LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS acac- ligante acetilacetonato ADN- ácido desoxirribonucleico ATR- Reflectância total atenuada bbato: ligante 4-butilbenzoato bipy- bipiridina bb12- bis-[4-(4-metil-2,2’-bipiridil)]-1,12-dodecano BTA- 1,3- butanodiona-1-fenil-4,4,4-trifluoro CHN- Teor de carbono, hidrogênio e nitrogênio ctz – ligante clorotrimazol CipA- 7-(4-(decanoil)piperozin-1-il)-ciprofloxacina DBO: demanda bioquímica de oxigênio ddd- duplo duplo dubleto DFT: Teoria do Funcional de Densidade dic- diclofenaco de sódio dppb- 1,4-bis(difenilfosfina)butano dppe- 1,2-bis(difenilfosfina)etano dppm- 1,1-bis(difenilfosfina)metano DZP-DKH: conjunto de base DZP com correção relativística en- etilenodiamina FTIR - Espectroscopia no Infravermelho com transformada de Fourier hmxbato – 3-hidroxi-4-metoxibezoato ibu- ibuprofeno de sódio IC50- Concentração da droga empregada para redução de 50% da população de vírus, protozoários ou afins em análise IV- Infravermelho lap- lapachol LD50- Dose letal necessária de uma dada substância para matar 50% de uma população em teste LIT: triptose de infusão hepática mcz- miconazol mtbato- 4-(metiltio)benzoato (Me4phen)- 3,5,6,8-tetrametil-1,10-fenantrolina MIC- Concentração inibitória mínima XIV MBIm - 2-mercaptobenzimidazol MFIm - 2-mercapto-4-fenilimidazol MIm - 2-mercaptoimidazol MMIm - 2-mercapto-1-metilimidazol MTT: brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio nap- naproxeno de sódio O-O- ligante bidentado tendo como átomo doador o oxigênio p-bib- 1-{4-[(1H-imidazol-1-il)metil]benzil}-1H-imidazol phen- 1,10-fenantrolina P-P- ligante bidentado tendo como átomo doador o fósforo PPh3- trifenilfosfina pta- 1,3,5,triaza-7-fosfatociclodecano RMN 1H: Ressonância magnética nuclear de hidrogênio RMN 31P{1H}: Ressonância magnética nuclear de fósforo-31 com hidrogênio desacoplado RMN 19F{1H}: Ressonância magnética nuclear de flúor-19 com hidrogênio desacoplado SDS: dodecil sulfato de sódio SpymMe2- ligante 4,6-dimetil-2-mercaptopirimidina tcz- ligante ticonazol TFBr: 1,3-butanodiona -1-(4-bromofenil)-4,4,4-trifluoro TFF: 1,3-butanodiona-1-(4-fluorofenil)-4,4,4-trifluoro TTA: 2-tenoiltrifluoroacetona UV-Vis: região do espectro eletromagnético correspondente à luz ultravioleta e visível ν: Vibração de estiramento axial (νas: estiramento assimétrico; νs: estiramento simétrico) δ: Vibração molecular de deformação angular simétrica no plano (“scissors”) β: Vibração molecular de deformação angular assimétrica no plano (“rocking”) ω: Vibração molecular de deformação angular simétrica fora do plano (“wagging”) γ: Vibração molecular de deformação angular assimétrica fora do plano (“twist”) η6: representa ligante hexadentado ε: absortividade molar λ: comprimento de onda J: constante de acoplamento XV SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 1 1.1- Química bioinorgânica .............................................................................................. 1 1.1.1- Aspectos gerais e aplicações biológicas de compostos à base de rutênio .............. 2 1.1.2- Organometálicos de rutênio(II) com ênfase em arenos .......................................... 8 1.1.3- Complexos de rutênio contendo ligantes bifosfínicos ......................................... 13 1.1.4- Ligantes β-dicetonas............................................................................................. 15 1.2- Leishmaniose ......................................................................................................... 20 1.2.1-Agentes utilizados no tratamento da Leishmaniose ......................................... 21 2. OBJETIVOS .................................................................................................................. 27 2.1-Gerais ...................................................................................................................... 27 2.2-Específicos ............................................................................................................... 27 3. METODOLOGIA ......................................................................................................... 28 3.1-Materiais e reagentes ............................................................................................. 28 3.1.1- Reagentes ............................................................................................................. 28 3.2-Síntese dos complexos de rutênio(II) .................................................................... 28 3.2.1- Síntese dos complexos precursores de rutênio(II)................................................ 29 3.2.2- Síntese de complexos derivados do [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 ................................ 30 3.2.3- Síntese de complexos derivados do cis-[RuCl2(dppm)2] ..................................... 31 3.3- Caracterização físico-química .............................................................................. 32 3.3.1- Análise elementar (CHN) ..................................................................................... 32 3.3.2- Espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV) .............................. 32 3.3.3- Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear ............................................ 32 3.3.4- Difração de raios X por monocristal .................................................................... 32 3.3.5- Espectroscopia de absorção na região do Ultravioleta Visível (UV-Vis) ............ 33 3.3.6- Estudos teóricos sobre estrutura eletrônica dos complexos sintetizados ............. 33 3.4- Avaliação da atividade biológica dos complexos sintetizados ........................... 33 3.4.1- Ensaios de atividade biológica in vitro ................................................................ 33 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................................. 35 4.1- Síntese dos complexos de rutênio(II) ................................................................... 35 4.2-Caracterização físico-química dos complexos sintetizados ................................ 38 4.2.1- Análise elementar (CHNS)................................................................................... 38 4.2.2- Espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV) .............................. 38 4.2.3- Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear ............................................ 51 XVI 4.2.4- Difração de raios X por monocristal .................................................................... 70 4.2.5- Espectroscopia de absorção na região do Ultravioleta Visível (UV-Vis) com estudo teórico das estruturas eletrônicas ........................................................................ 73 4.3- Ensaio de Atividade Leishmanicida in vitro........................................................ 90 5. CONCLUSÕES ............................................................................................................. 95 REFERÊNCIAS ........................................................................................................................ 96 APÊNDICE .............................................................................................................................. 113 1 1. INTRODUÇÃO 1.1- Química bioinorgânica Uma das áreas da química em destaque há décadas é a química de coordenação que consiste do estudo investigativo de espécies metálicas do bloco d. A ampliação de estudos nessa área foi promovido por meio de descobertas realizadas por Alfred Werner (Prêmio Nobel em 1913). A partir de considerações do pesquisador Fred Basolo, em meados dos anos 90, foram desenvolvidos estudos de cinética, termodinâmica e mecanismos de reações inorgânica e, principalmente, bioinorgânica, sendo esta uma das áreas de fronteira da química inorgânica (BERALDO, 2011). Além disso, a enorme capacidade de íons dos metais de transição controlarem processos ambientais, industriais e biológicos foi fundamental para despertar o interesse de diversos pesquisadores, o que resultou em descobertas importantes em diversos ramos da ciência (BERALDO, 2011). Como já mencionado, a bioinorgânica é uma das vertentes da química inorgânica que têm se destacado e apresentado grande avanço em detrimento do desenvolvimento de métodos teóricos, técnicas espectroscópicas e cristalográficas. O foco principal desta área envolve a relação entre a atividade biológica de um sistema com características fisiológicas específicas com o estudo de funções, aplicações e metabolismo de íons inorgânicos e seus complexos considerando fatores estruturais e eletrônicos (BENITE ET AL., 2007a; QUE JR & BANCI, 2002; GAMBINO, OTERO,2012). Os principais objetivos da bionorgânica envolvem a investigação de elementos inorgânicos que já existem naturalmente em sistemas biológicos, bem como a introdução de novas espécies metálicas nesses sistemas pela utilização de metalofármacos (MONGE et al., 2000; FARRELL, 2002; SADLER, 1991). O desempenho dessas espécies metálicas (o que os torna importantes na composição funcional e estrutural nesse tipo de sistema), é tendência em apresentar solubilidade em fluidos fisiológicos por meio da capacidade em formar cátions. Isso permitiu não apenas a interação com biomoléculas como, por exemplo, o DNA, enzimas, dentre outras, mas a descoberta de novos fármacos para o diagnóstico e tratamento de diversas doenças, facilitando também a compreensão desses sistemas pela elucidações mecanísticas. (BENITE ET AL., 2007b) 2 Diante de tal fato, a química medicinal envolvendo metais de transição avançou significativamente nos últimos 40 anos, já que o surgimento de novas doenças proporcionou a busca e desenvolvimento de novos fármacos (AMARAL ET AL., 2017). A princípio, um dos principais motivos que impulsionou o avanço da bioinorgânica foi a descoberta feita por Barnett Rosenberg e colaboradores de propriedades farmacológicas do cis-[PtCl2(NH3)2]: cis-diaminodicloroplatina(II), de nome comercial “cisplatina”, bastante aplicado em tratamento de diversas linhagens de câncer. Por isso, muitos metalofármacos passaram a ser frequentemente usados em diagnósticos e tratamentos de diversas doenças, podendo citar como exemplo alguns agentes terapêuticos à base de alguns metais como lítio(I), ouro(I) e bismuto(III), além da platina(II); suplementos minerais como ferro, zinco e cobre; agentes de contraste que auxiliam em diagnósticos utilizando ressonância magnética nuclear (gadolínio(III) e manganês); dentre outros. (NEGRÓN, 2005) O emprego de espécies metálicas no âmbito medicinal se tornou possível através da relação de alguns mecanismos biológicos com características farmacológicas que essas espécies possuem e que muitas vezes não são alcançáveis por espécies orgânicas não coordenadas. Logo, a escolha do tipo de metal, o seu estado de oxidação bem como o sistema de ligantes adicionados à sua esfera de coordenação fornece diversas possibilidades de compostos de coordenação com uma gama de aplicações nos meios biológicos (BARRY, SADLER, 2013). No entanto, apesar da eficiência, alguns desses fármacos apresentam efeitos adversos, como é o caso da cisplatina, que afeta as atividades normais do sistema nervoso (neurotoxicidade), nefrotoxicidade, a produção de células sanguíneas da medula óssea (mielossupressão), coagulação do sangue (trombocitopenia), dentre outros (KILPIN, DYSON, 2013). Diante disso, iniciou-se uma intensa busca por novas espécies com propriedades farmacológicas que também apresentassem atividade antitumoral aperfeiçoada e efeitos adversos minimizados, estimulando a busca e desenvolvimento de complexos de outras espécies metálicas dotados de propriedades antitumorais, como por exemplo, o gálio(III)( SHAKYA et al., 2006), o paládio(II)( KAPDI, FAIRLAMB, 2014) e o rutênio(III)(KOSTOVA, 2016). 1.1.1- Aspectos gerais e aplicações biológicas de compostos à base de rutênio As propriedades inerentes aos complexos à base de rutênio, como sua versatilidade química, têm permitido sua utilização a fim de substituir agentes farmacológicos provenientes de outros metais, tais como aqueles gerados a partir da Pt(II) 3 (Figura 1). Esses complexos têm ganhado destaque devido ao sucesso obtidos nos estudos dos mecanismos de ação in vivo e in vitro em distintos modelos celulares, principalmente contra linhagens de células que apresentam resistência à cisplatina (KOSTOVA, 2006). Além disso, é um metal que, em geral, exibe baixa toxicidade e cinética de troca de ligantes relativamente lenta (em um intervalo de 10-2 a 10-3 s-1, aproximandamente), assemelhando-se bastante com a cinética do meio nuclear (estando na escala de tempo da reprodução celular, neste caso, a mitose). Esse fator é também preponderante para garantir que o íon metálico permaneça coordenado durante todo o tempo de meia vida da célula, o que diminui a possibilidade de geração de espécies que podem causar algum dano ao sistema biológico. O rutênio apresenta semelhança química com o ferro em termos de ligações com algumas moléculas como abulmina sérica e transferrina, considerando que ambos são metais de transição que pertencem ao Grupo 8 (DE GRANDIS, 2016; BULLOCK ET AL., 2014). Tais motivos são fundamentais para o emprego deste íon metálico em sistemas biológicos já que apresentam propriedades químicas semelhantes quando comparados com diversos fármacos. (SKOCZYNSKA ET AL., 2017). Figura 1- Estrutura química da cisplatina (1) e alguns de seus análogos: carboplatina (2) e laboplatina (3) (1) (2) (3) Fonte: Adaptado (BARRY, SADLER ,2013). O rutênio em diversos compostos como os demais metais, apresenta com número de oxidação positivo (acidez de Lewis), e isso é fundamental para que haja interação dessa espécie com fragmentos de moléculas bioativas que apresentem características de base de Lewis, como as proteínas e ácidos nucleicos (BENITE ET AL., 2007b; BERNHARDT ET AL., 2008). A sua capacidade em apresentar distintos estados de oxidação sob condições fisiológicas, especificamente 2+ e 3+, torna-os elegíveis para aplicação em sistemas biológicos distintos, considerando que os mecanismos bioquímicos são 4 preferencialmente regidos por reações redox (MITAL, ZIORA, 2018; MUHAMMAD & GUO, 2014). Os complexos à base de rutênio comumente empregados na área farmacológica são o rutênio(II) (configuração d6, diamagnético) e rutênio(III) (configuração d5, paramagnético) com geometria octaédrica e inertes à substituição de ligantes, em especial os complexos de rutênio(III) (RILAK ET AL., 2011). As propriedades redox deste centro metálico são regidas pelo ambiente de coordenação ao qual está inserido. Normalmente, para que os complexos de rutênio(III) apresentem atividade biológica, as espécies devem ser reduzidas no interior das células. Nos ambientes em que há a existência de células cancerosas, por exemplo, são encontradas condições específicas como baixos valores de pH (resultante da produção de ácido láctico no processo bioquímico de glicólise anaeróbica) e anóxia, um agravante da hipóxia, (decorrente do consumo irregular dos nutrientes), tornando esse ambiente potencialmente redutor. A redução do rutênio(III) para rutênio(II) ativa o composto no interior das células, tornando-o capaz de atuar no sistema biológico (HARTINGER ET AL., 2006), podendo ser convertido novamente na espécie inerte quando abandona este ambiente. Neste caso, a redução do rutênio permite o preenchimento dos orbitais dπ(t2g) e, por isso, os ligantes de natureza π doador, que anteriormente se coordenavam fortemente ao rutênio(III), não são mais capazes de interagir com o rutênio(II) (LIMA, 2010). Essa característica permite sugerir que os compostos à base de rutênio apresentam maior seletividade e, consequentemente, maior capacidade em distinguir uma célula saudável de uma célula cancerosa, ao contrários dos compostos à base de platina(II) (BULLOCK ET AL., 2014; SAVA, 1994). O mecanismo proposto que demonstra a similaridade de interação com a transferrina e a atividade antitumoral promovida pela mudança de nox está exibido na Figura 2. Geralmente, as células quando não são saudáveis apresentam maior necessidade de ferro, e por isso, expressam uma maior quantidade de receptores de transferrina na superfície da membrana celular. Isto é resultante do aumento do fluxo sanguíneo (favorecido pela angiogênese, que causa o surgimento de mais vasos sanguíneos) para promover maior captação de nutrientes, já que as células cancerosas necessitam de requerimento nutricional elevado (KEPPLER ET AL., 1990; ALESSIO ET AL., 2001). Sendo assim, uma vez na circulação sanguínea, ocorre a interação do rutênio com a transferrina, transportando-o até os tecidos e posteriormente captados pelas células tumorais. Além disso, as condições de teor de oxigênio e pH que estão presentes nos tecidos tumorais propiciam a redução do rutênio(III), o que constitui uma explicação para 5 a citotoxidade baixa sistêmica que os complexos desse metal possuem (BULLOCK ET AL., 2014; SAVA, 1994). Figura 2- Mecanismo de ação proposto do complexo de rutênio(III) em células tumorais a partir da interação com a transferrina. Fonte: Adaptado (JAKUPEC, M. A., 2008). Ademais, a estabilidade dos complexos à base desse metal é proveniente do tipo de geometria preferencial, já que forma preferencialmente complexos com números de coordenação 6 (octaédrica). Esse tipo de geometria confere uma estabilidade adicional aos compostos quando comparados com os compostos de Pt(II), por exemplo e, por isso, exercem algumas vantagens em sistemas biológicos que exigem tais condições, evitando principalmente a formação de espécies secundárias que promovam mudanças indevidas nos sistemas biológicos (a citar, formação de radicais livres que promovem efeitos adversos). Por fim, a composição e, consequentemente, estrutura química pode ser facilmente modificada para melhorar algumas propriedades físico-químicas de seus complexos favorecendo, portanto, a interação e formação de ligação com diversas espécies. (MUHAMMAD & GUO, 2014). Existem diversos trabalhos na literatura que contemplam o potencial biológico dos complexos de rutênio. Geralmente essas espécies apresentam capacidades farmacológicas no tratamento de doenças cardiovasculares atuando como sinalizadores cardiovasculares e neurais, a exemplo o óxido nítrico (MARCHESI ET AL.,2012), no tratamento de doença 6 de Alzheimer (MESSORI ET AL., 2013), como agente com capacidade imunoreguladora (SILVEIRA-LACERDA ET AL., 2010), em terapias fotodinâmicas (ALBANI ET AL., 2014; MARI ET AL., 2015), além de possuir atividades antimicrobianas (GORLE ET AL., 2014; LI ET AL., 2015), destacando a tuberculose (PAVAN ET AL., 2013) e antiparasitárias (DA SILVA ET AL., 2012; SARNIGUET ET AL., 2014). Dentre esses complexos, pode-se citar como exemplo de complexos de rutênio que, segundo relatos na literatura, apresentaram atividade antimicrobiana. Compostos contendo ligantes polipiridínicos tais como 1,10-fenantrolina (phen) e seus derivados, apresentaram atividade bacteriostática frente a bactérias Gram-positivas e Gramnegativas. Esses estudos demonstraram também que, com aumento do grau de alquilação dos ligantes (ex: 3,5,6,8-tetrametil-1,10-fenantrolina (Me4phen), observou-se um aumento da capacidade bactericida e, consequentemente, da atividade biológica contra bactérias Gram-positivas e Mycobacterium tuberculosis (agente da tuberculose). Além desse ligante, a 2,2’-bipiridina também foi utilizada na esfera de coordenação do rutênio e foi verificado que esses compostos foram ativos frente a bactérias mais resistentes como as espécies Erysipelothrix rhusiopathiae, Staphylococcus aureus (bactérias Grampositiva), Escherichia coli ( bactéria Gram- negativa), e fungos Candida albicans e Trichophyton mentagrophytes. Recentemente, estudos demonstraram também que cis-α[Ru(phen)(bb12)]2+, em que bb12 =bis[4-(4’-metil-2,2’-bipiridil)]-1,12-dodecano; apresentou atividade quatro vezes maior que [Ru(Me4phen)3]2+ (Figura 3) contra Pseudomonas aeruginosa (LI ET AL., 2017) Figura 3- Complexos de rutênio contendo ligantes nitrogenados que apresentaram atividade bacteriostática: [Ru(2,9-Me2phen)2(dppz)]2+ (1) e [Ru(Me4phen)3]2+ (2). (1) Fonte: Elaborado pela autora. (2) 7 Contudo, uma das principais características que esses metalofármacos apresentam é a atividade antitumoral (EJIDIKE, AJIBADE,2016; CHAN ET AL, 2017; WEI, RENFREW,2018). Dentre as espécies testadas é necessário citar alguns compostos que apresentaram resultados satisfatórios contra algumas linhagens de câncer (ovário, pulmão, colón). São estes: (NAMI-A): trans-tetracloro(dimetilsulfoxido)(imidazol)rutenato(III) com potencial atividade contra carcinoma de Lewis de pulmão, melanoma B16 e carcinoma mamário MCa, além de efeitos antimetastáticos não apresentado pela cisplatina (KEPPLER ET AL., 1990; HARTINGER ET AL., 2006); KP1019: transtetraclorobis(1Hindazol)rutenato(III), com bons resultados contra câncer de colorretal (KOSTOVA, 2006; TRONDL ET AL., 2014) NKP-1339 ou IT-139: transtetraclorobis(1Hindazol)rutenato(III) de sódio; além de RDC11 (MOHAN, 2018; HAGHDOOST ET AL., 2017). As estruturas desses compostos que já são utilizados em testes clínicos estão exibidas na Figura 4: Figura 4- Organometálicos de rutênio empregados no tratamento de diversas linhagens de células carcinogênicas. NKP-1339 KP1019 NAMI-A RDC11 Fonte: Elaborado pela autora. Esses compostos já foram empregados em alguns ensaios clínicos e, a partir desses testes verificou-se que os mesmos exibem diferentes atividades farmacológicas (SCOLARO ET AL., 2007). Comparando-se o NAMI-A com o KP1019, foi observado que o NAMI-A apesar de apresentar atividade citotóxica contra células tumorais, caso os tumores sejam primários não há nenhum efeito, permitindo o crescimento (metástase) desses tumores. Já o KP1019 apresenta eficácia frente a tumores primários e, em específico os colorretais, podendo também atuar como agente antimetástico. O análogo 8 do KP1019, mais conhecido como KP1339 / IT-139, demonstra similaridade no modo de ação e padrão de atividade e reatividade frente às proteínas citosólicas, alvos primários para ambos (DOLEGA ET AL., 2017). Outros pró-farmacos vêm sendo desenvolvidos, e dentre eles, a literatura relata complexos de rutênio contendo como ligante o lapachol, sendo lap=(2-hidroxi-3-(3metilbut-2-enilnaftaleno-1,4-diona), de estruturas cis-[Ru(lap)2(PPh3)2] e trans[Ru(lap)(PPh3)2(phen)]PF6 , sendo PPh3= trifenilfosfina, foram testados contra duas linhagens de câncer (pulmão A549 e mama MDA-MB-231), além da linhagem de câncer (pulmão V79). Além disso, foi realizado o estudo de interação dessas moléculas com ADN (traduzido do inglês DNA: desoxirribunucleic acid). Os estudos comprovaram que o composto trans apresentou maior interação com o ADN e consequentemente maior capacidade citotóxica contra as linhagens de câncer testadas (BATISTA ET AL.,2017). Além de compostos de rutênio(III), também são verificados resultados promissores com a utilização de complexos de rutênio (II). 1.1.2- Organometálicos de rutênio(II) com ênfase em arenos Os compostos organometálicos de rutênio(II) têm sido bastante explorados e empregados no desenvolvimento de novos fármacos para diversos tipos de doenças diante da potencial capacidade biológica: antitumoral (CHAN ET AL., 2017), antimicrobiana (DEVAGI ET AL., 2018), antiviral, antiparasitária (DE SOUZA ET AL.,2015), dentre outras (KONG ET AL., 2018; ZHANG, SADLER, 2017). A aplicabilidade desses compostos principalmente na área da bioinorgânica é proveniente da existência de algumas características atrativas como, por exemplo, as estruturas químicas com possibilidade de diversificação, os modos de ligação, as propriedades redox, bem como a estabilidade em meios biológicos (ANG ET AL.,2011). Adicionalmente, alguns organocomplexos de rutênio vêm demonstrando capacidade suficiente para substituir os fármacos de platina(II) (LIU ET AL., 2018; PAITANDI ET AL., 2017). Em se tratando da aplicação biológica, o complexo tem em sua estrutura, como exibido na Figura 5, um tipo de areno (p-cimeno), que é derivado de um metabólito bastante empregado na área de produtos naturais, o α-felandreno. (SIQUEIRA, 2010). 9 Figura 5- Estrutura proposta do [RuCl(ƞ6p-cimeno)(L1)(L2)]. Fonte: Adaptado (MOHAN ET AL., 2018). Avaliando a estrutura geral deste tipo de complexo, é possível verificar que o grupo p-cimeno confere ao metal maior estabilidade no número de oxidação 2+, devido às ligações π existentes, apresentando a inércia necessária em reações de substituição. As propriedades anfifílicas resultantes da combinação do caráter hidrofóbico do ligante areno e o caráter hidrofílico do centro metálico influenciam diretamente na interação com biomoléculas, já que a hidrofobicidade facilita o transporte da espécie ativa até a molécula-alvo no meio celular. (KUMAR ET AL.,2018; NIKOLIĆ ET AL., 2015; PASTUSZKO ET AL., 2016). Ainda assim, a reatividade dessas espécies é conferida através da labilidade do ligante clorido. Esse efeito é causado pela característica σ-doadora e π-receptora da ligação Ru-p-cimeno, havendo, desta forma, a doação de elétrons do p-cimeno para o ácido de Lewis (rutênio), o qual usa seus orbitais 4d e a retrodoação do rutênio, o qual usa seus orbitais cheios (4d6) para o p-cimeno (que usa os orbitais π* vazios). (PAZINATO, 2014; PAL ET AL., 2018). O mecanismo de ação citotóxica, neste caso, envolve diretamente a hidrólise da ligação Ru-Cl, originando espécies ativas com capacidade de interagir com a molécula-alvo. Essa aquação, que é melhor favorecida dentro do meio celular, permite a coordenação direta a alvos específicos e pode ser melhorada a depender da natureza dos ligantes inseridos nas posições L1 e L2, como exibido na Figura 6 (PAL ET AL., 2018; NAZAROV ET AL., 2014). 10 Figura 6- Mecanismo de hidrólise do complexo de rutênio RAPTA-C no meio intracelular. Fonte: Elaborado pela autora (Adaptado de SCOLARO ET AL.,2008). Diante de tais características, a literatura já relata arenos de rutênio aplicados em diversas áreas, inclusive no tratamento de doenças como câncer. Sendo assim, é necessário salientar acerca de quatro compostos que têm sido explorados devido à sua significante ação antimetastática. O primeiro deles, o RAPTA-C ([RuCl2(ƞ6-pcimeno)(pta)], sendo pta=1,3,5-triaza-7-fosfaticiclodecano), apesar da citotoxicidade in vitro possuir um caráter moderado, apresenta alta seletividade (KUMAR ET AL., 2018; FERREIRA, 2014). O complexo [RuCl(ƞ6-p-cimeno)(bis(3,5-dimetilpirazol-1- il)metano)]Cl, mais conhecido como UNICAM-1, mostrou redução dos efeitos colaterais quando comparados com os fármacos NAMI-A e cisplatina, além de atividade anticarcinogênica significativa (MONTANI ET AL., 2016). Além dos complexos citados, o RM175 bem como RAED-C, demonstrados na Figura 6, apresentaram resultados satisfatórios, e por isso, tem avançado nos ensaios pré-clinicos (THOTA ET AL., 2018). O RAPTA-T apresenta atividade antimetastática, porém seu mecanismo de ação não está relacionado às interações com DNA, e sim com proteínas superficiais e da matriz extracelular, se assemelhando ao mecanismo do NAMI-A (MONTANI ET AL., 2016). As estruturas dos compostos citados estão expostas na Figura 7. 11 Figura 7- Organometálicos de rutênio que exibiram resultados satisfatórios de citotoxicidade em diversas linhagens de câncer. RAPTA-C UNICAM-1 RAPTA-T RAED-C RM-175 Fonte: Elaborado pela autora. Ademais, alguns compostos dessa classe também apresentaram resultados promissores em outras atividades biológicas, além de atividade antitumoral. A princípio, complexos de fórmulas [RuCl(η6-p-cimeno)L1], [RuCl(η6-p-cimeno)L2] e [RuCl(η6hexametilbenzeno)L1], sendo L1= quinolona e L2= hidroxipirimidina-carboxamida, apresentaram atividade inibitória significativa contra o vírus HIV (CARCELLI ET AL, 2013). Já os compostos de fórmula estrutural [RuCl(η6-p-cimeno)(CipA-H] (Figura 8), sendo CipA=7-(4-(decanoil)piperazin-1-il)-ciprofloxacina, análogo do antibiótico ciprofloxacina apresentou alta citotoxicidade em baixas concentrações contra as linhagens de câncer de pulmão (A549), câncer de ovário (A2780), câncer de próstata (PC3), além da linhagem de câncer de cólon (HCT116p5 e HCT116), quando comparadas com a cisplatina. Esse complexo também apresentou atividade antibacteriana moderada em dois tipos de Escherichia coli (UDE ET AL., 2016). Atividade antifúngica e antiparasitária foram verificadas também através do emprego de compostos tendo como componentes da esfera de coordenação moléculas que já apresentam atividade biológica. Os compostos de fórmula geral [RuCl(η6-p-cimeno)X] e [RuCl(η6-p-cimeno)X](PF6)2 sendo X= clotrimazol (ctz), tioconazol (tcz) (Figura 8) e 12 miconazol (mcz) apresentaram capacidade inibitória de fungos Curvularia lunata (C. lunata) e os compostos contendo na esfera de coordenação o ligante mcz apresentaram atividade atiparasitária contra Schistosoma mansoni (S. mansoni), agente causador da esquistossomose (KLJUN ET AL., 2014). Complexos de fórmula [RuCl(η6-pcimeno)(HL)](Cl), [RuBr(η6-p-cimeno)(HL)](Br) e [RuI(η6-p-cimeno)(HL)] (I) , em que HL= bispirazol-benzimidazol demonstraram citotoxidade contra a topoisomerase-II41 e capacidade inibitória contra VEGFR2 (Receptor do fator de crescimento endotelial vascular 2 (traduzido do inglês “vascular endothelial growth factor receptor 2”) (BHATTACHARYYA ET AL., 2017). Complexos contendo ligantes imidazol de fórmula [Ru2Cl2(η6-p-cimeno)2(p-bib)2](NO3)2, sendo p-bib= 1-{4-[(1H-imidazol-1il)metil]benzil}-1H-imidazol, apresentam valores de IC50 comparáveis com a droga anticancerígena cisplatina além atividade antiproliferativa em relação às células cancerígenas dos tipos A549 (pulmão), HeLa (carcinoma epitelioide cervical), MCF-7 (adenocarcinoma da mama), bem como células hepáticas normais (L02) (WANG ET AL., 2017) Figura 8- Complexos organometálicos de 6 [RuCl(CipA-H)(ƞ -p–cimeno)] (1) e bactericida rutênio IC50 (95% CI) (μM) Composto A549 HCT116 (1) 0,25 ± 0,04 1,33 ± 0,07 Cisplatina 3,3 ± 0,1 5,1 ± 0,3 Composto 0,5 mM 0,01 mM Tcz 0,04 0,09 (2) 0,14 0,17 Fonte: Elaborado pela autora. 6 atividade antitumoral [RuCl2(tcz)(ƞ -p-cimeno)] (2) com seus respectivos IC50. Taxa de crescimento radial (mm/h) com 13 1.1.3- Complexos de rutênio contendo ligantes bifosfínicos Outros compostos que tem se tornado cada vez mais atrativos são os complexos de rutênio(II) coordenados a ligantes fosfínicos. Essas espécies, especificamente as bifosfinas, são descritas na literatura como detentoras de diversas propriedades interessantes, que englobam desde a catálise até a bioinorgânica, sendo, neste aspecto, potenciais agentes citotóxicos (HIGGINS, 2001; PRABHAKARAN ET AL., 2012). Os ligantes fosfínicos apresentam a possibilidade de modulação das suas propriedades estéricas e eletrônicas, garantindo a inserção de características específicas a depender do tipo de aplicabilidade (DA SILVA, 2007). Os ligantes fosfínicos formam facilmente complexos estáveis com quase todos os metais de transição. As propriedades estéricas e eletrônicas estão diretamente relacionadas ao substituinte –R e os efeitos eletrônicos e estéricos que os mesmos apresentam. Outro parâmetro quantificador do tamanho do ligante, ocasionado pelo efeito estérico, é o ângulo de cone (θ), onde é definido pela distância M-P. Diante disso, a alteração no substituinte –R nos compostos do tipo P(OR)3 ou PR3 geram variação no ângulo R-P-R, alterando também as distâncias M-P e M-L (FRANCO, TAUBE, 1978; CUNHA, 2012). Esta alteração pode potencializar ou reduzir o caráter doador dos pares de elétrons disponíveis no átomo de fósforo e, quanto maior a eletronegatividade do substituinte –R, maior o caráter aceptor π da fosfina, gerando também estabilização no orbital molecular π* (DUPONT, 2005). Além disso, as fosfinas apresentam a versatilidade em ser fortes doadores σ, como os ligantes amin, bem como fortes receptores π, como o ligante carbonil. Este caráter doador é proveniente da existência de pares eletrônicos disponíveis no fósforo, formando ligações σ estabilizadas com consequente hibridização dos orbitais (3pσ*dπ). Isso possibilita essa espécie de receber elétrons π, permitindo aos ligantes fosfínicos estabilizar metais de transição não somente em baixos estados de oxidação, como também metais que possuem valências mais altas (MCAULIFFE, MACKIE, 1994) Todos os fatores citados permitem alterações necessárias para promover a reatividade não apenas do ligante, mas também do complexo ao qual o mesmo está inserido na esfera de coordenação. O efeito sinérgico exercido entre a fosfina e o centro metálico pode potencializar as propriedades que garantem a eficiência na aplicação biológica, facilitando, por exemplo, o transporte do composto para o meio intracelular. Apresentam também um efeito trans labilizante que somado aos efeitos estéricos leva à formação de complexos que apresentam facilidade de dissociação gerando, portanto, 14 sítios vagos de coordenação. Esta vacância é condição indispensável para modular algumas características, inclusive citotoxicicidade, em se tratando de atividade biológica (GOLFETO, 2008; QUEIROZ, BATISTA,1996). Deve-se destacar também que, em geral, os ligantes em sua forma livre são biologicamente ativos, mesmo que em menor extensão quando comparados com espécies coordenadas (QUEIROZ, BATISTA,1996). Ou seja, em alguns casos, complexos metálicos com ligantes fosfínicos que já apresentam atividade biológica, quando são substituídos seja em seus átomos de fósforo, seja pelo grupo –R, têm seu potencial biológico reduzido. Isso foi verificado através de estudos realizados com compostos metálicos contendo bifosfinas que tiveram seus átomos de fósforos substituídos por átomos de enxofre, arsênio, ou os grupos fenílicos substituídos por grupos alquil (BERNERSPRICE ET AL., 1987; RODRIGUEZ-BARZANO ET AL., 2015). Esse fato comprova que os ligantes fosfínicos são parcialmente responsáveis pela capacidade citotóxica. A introdução dessas espécies ao complexo potencializa a atividade citotóxica devido ao aumento da propriedade lipofílica que essas espécies possuem, o que corrobora para o transporte e permeação pela membrana plasmática que tem natureza lipoprotéica. Além disso, estudos mecanísticos inferem que o centro metálico funciona apenas como espécie carreadora das fosfinas, o que garante que esse fragmento não oxidem antes de atingir a molécula-alvo, já que nessas condições se torna inativa (RODRIGUEZ-BARZANO ET AL., 2015). Um dos primeiros compostos empregado em testes clínicos foi um complexo de Au(I) conhecido como aurorarofina, exibindo resultados satisfatórios no tratamento da artrite reumatoide. O mesmo composto demonstrou posteriormente atividade citotóxica in vitro frente à leucemia murina P338 (TISATO ET AL., 2010; PRABHAKARAN ET AL., 2012). Além do ouro, complexos de metais como o Cu(I) e Ag(I), conhecidos como [(CuCl2)(dppe)3] e [Ag(dppe)2]NO3, respectivamente, sendo dppe um ligante fosfínico denominado 1,2-bis(difenilfosfina)etano, também apresentaram atividade citotóxica contra tumores transplantáveis tais como melanoma B16, além da leucemia murina P338.(TISATO ET AL., 2010; PRABHAKARAN ET AL., 2012; SOBRINHO, 2015). Já a aplicação de complexos de rutênio(II) tendo na esfera de coordenação os ligantes fosfínicos em atividade biológica iniciou-se há mais de 40 anos atrás (SIMON ET AL., 1979). A literatura relata o desenvolvimento e aplicação de complexos de rutênio os ligantes fosfínicos. Mondelli e colaboradores demonstraram que o complexo de fórmula [Ru(dppb)(SpymMe2-N,S)2] sendo SpymMe2 = 4,6-dimetil-2- 15 mercaptopirimidina (Figura 9), apresentou promissora citotoxidade contra linhagens de tumores relacionados à mama, MDA-MB-231 e HeLa. Além disso, seus valores de IC50 foram menores do que as drogas de referência (cisplatina) testadas em condições análogas (MONDELLI ET AL., 2014). Outros exemplos de compostos contendo ligantes fosfínicos são os complexos de fórmula cis-[Ru(ibu)(dppm)2]PF6 e cis-[Ru(dicl)(dppm)2]PF6 sendo ibu=ibuprofeno (Figura 9) e dicl = diclofenaco, anti-inflamatórios bastante conhecidos. Esses complexos possuem valores de IC50 que variam entre 5-9 µM frente à células de linhagens tumorais HepG2, McF-7 e MO597. Através da comparação desses valores com os descritos pela droga de referência (cisplatina), verificou-se que o cis-[Ru(dicl)(dppm)2]PF6 apresentou mesma citotoxicidade para as linhagens tumorais utilizadas. Já o cis-[Ru(ibu)(dppm)2]PF6 apresentou similaridade com a cisplatina para linhagens HepG2 e e atividade citotóxica quatro vezes maior contra a linhagem MCF-7 (LOPES ET AL., 2015). Figura 9- Compostos contendo ligantes fosfínicos que apresentam atividade biológica: [Ru(dppb)(SpymMe2-N,S)2] (1) e cis-[Ru(ibu)(dppm)2]PF6 (2). (1) (2) Fonte: Elaborado pela autora. 1.1.4- Ligantes β-dicetonas Em todos complexos metálicos, os ligantes apresentam uma importância essencial na modelagem de novos fármacos. Isso é devido à sua característica de potencializar a atividade biológica, mudando a reatividade química das espécies, bem como tornando-as mais seletivas e eficazes com o reconhecimento de alvos específicos. Baseado nesses aspectos, as β-dicetonas ou 1,3-dicetonas são ligantes que exibem características associadas a diversas atividades biológicas (DEEPTHI ET AL., 2016; COUTO ET AL., 2015). São moléculas que apresentam em sua estrutura um grupo metileno –CH2, que pode ou não estar substituído, separando duas carbonilas, na qual os 16 oxigênios são os sítios doadores de elétrons, garantido a habilidade de complexação dessas espécies aos centros metálicos e, consequentemente, podendo aumentar seu potencial biológico (Figura 10) (WANG ET AL., 2016). Em meio aquoso, existe um equilíbrio na mistura tautomérica ceto-enólica, como mostrado na Figura 11, sendo uma das principais características desses ligantes (ARTIGAS ET AL., 2017). No entanto, há uma maior proporção da forma enol. Uma das justificativas deste fenômeno é a ressonância entre os orbitais das carbonilas e os orbitais do carbono de hibridização sp3. A formação das ligações πC=O e πC=C é resultado da transferência de um próton do carbono alfa (Csp3), gerando tautomeria. Esse processo é favorecido pela conformação adequada da molécula, bem como o plano de simetria do fragmento da molécula contendo a carbonila possuir ortogonalidade frente à ligação σCH. Este fato permite a deslocalização eletrônica da ligação σC-H para os orbitais vazios da carbonila (π*C=O) (COSTA ET AL., 2003). Figura 10- Representação da posição de carbonilas nas b-dicetonas, onde a)=α, b)=β e c)=γ. a) b) c) Figura 11- Equilíbrio tautomérico das β-dicetonas. Fonte: Elaborado pela autora. Além do efeito da ressonância das carbonilas ser preponderante em atividades biológicas, o grupo -CF3, também desempenha um papel importante, principalmente quando se trata de interação com receptores e fármacos. Esse grupo tem a capacidade de aumentar a lipofilicidade, o que corrobora para melhor captação celular, e 17 consequentemente, aumento da citotoxidade. Essas observações foram realizadas quando β-dicetonas contendo esses fragmentos foram comparadas com espécies análogas substituídas por grupo metila (SERŠEN ET AL., 2015). Geralmente a coordenação ao metal promovida por esses ligantes ocorre por via bidentada (através dos átomos de oxigênio das carbonilas). Para isso, preferencialmente, as β-dicetonas devem estar em sua forma enólica, pois através da labilidade do hidrogênio, haverá a substituição pelo centro metálico. Isso estabilizará o carbânion formado no grupo metileno e formará um anel quelato de cinco membros (SINGH, JOSHI, 2013). Este fato confere diferentes modos de ligação com íons metálicos, podendo haver coordenação: por átomos de oxigênio; tanto pelo átomo de carbono quanto pelo átomo de oxigênio; e por fim, apenas pelo átomo de carbono (MEHROTRA, BOHRA, GAUR, 1978). No que se refere à atividade biológica, como já demonstrado, as β-dicetonas são bastante exploradas. Alguns estudos sugeriram a interação de complexos contendo os ligantes β-dicetonas com alguns nucleosídeos componentes do DNA tais como adenosina e guanosina, sendo esta interação satisfatória (PETTINARI ET AL., 2018). Em se tratando de atividade antitumoral, de acordo com a literatura, foram obtidos resultados satisfatórios no tratamento de algumas linhagens de câncer a partir da utilização de alguns metais contendo os ligantes BTA= 1,3- butanodiona-1-fenil-4,4,4-trifluoro e TTA= 2tenoiltrifluoroacetona na esfera de coordenação. Complexos à base Pt(II) e Cu(II) demonstraram alta capacidade citotóxica em células do tipo K562 (COUTO ET AL., 2015; COUTO ET AL., 2014). Além dessa linhagem, trabalhos de Wilson e colaboradores evidenciam resultados promissores contra outras células tumorais utilizando platina, tais como HeLa (câncer de colo do útero), A549 (câncer de pulmão), MCF-7 (câncer de mama) e U2OS (osteossarcoma) (WILSON, LIPPARD, 2012). Complexos de Ni(II) e Cu(II) utilizando como ligante a 2-acetilciclopentanona também exibiram atividade biológica, mostrando que os complexos de cobre exibiram maior interação com ADN, além de citotoxicidade frente a linhas celulares de ascites de linfoma de Dalton in vitro e in vivo. (DEEPTHI ET AL., 2016) As β-dicetonas atuam efetivamente como agentes bloqueadores, antiestrogênicos e anticarcinogênicos (SINGH, JOSHI, 2013). Um dos compostos de maior destaque é o 2-tenoiltrifluoroacetona, um clássico inibidor do fluxo eletrônico das mitocôndrias, uma vez que as mesmas desempenham um papel fundamental nos mecanismos biológicos, em 18 específicos de atividade antitumoral. Outro ligante bastante empregado é o acetilacetonato, de abreviação acac. Complexos de platina contendo esse tipo de ligante apresentam atividade antimetastática in vitro, porém não causam apoptose em células de linhagem HeLa (SERŠEN ET AL., 2015; VOKÁČOVÁ ET AL., 2018). A literatura também evidencia o emprego de arenos de rutênio(II) contendo βdicetonas. De acordo com trabalhos realizados por Seršen e colaboradores, arenos de rutênio(II) contendo acetilacetonato com diferentes substituintes aril mostraram atividade variável contra modelos de células cancerígenas tais como de ovário e osteossarcoma, com maior eficiência para os complexos contendo substituintes 4-clorofenil. Além disso, foram realizadas substituições no ligante clorido pela espécie pta, e de acordo com os resultados, além da capacidade anticancerígena promovida pelas β-dicetonas inseridas, os compostos contendo o ligante pta mostraram maior atividade, principalmente para osteossarcoma. Os principais compostos utilizados nesse estudo estão exibidos na Figura 12. (SERŠEN ET AL., 2015; VOKÁČOVÁ ET AL., 2018). Figura 12- Arenos de rutênio com potencial atividade anticarinogênica tendo em sua estrutura o substituinte aril: 4-clorofenil, sendo (1) com ligante clorido e (2) com ligante pta. (1) (2) Fonte: Elaborado pela autora. Pettinari e colaboradores sintetizaram complexos de arenos rutênio(II), sendo o grupo areno= p-cimeno, hexametilbenzeno e benzeno. Adicionado à esfera de coordenação foram empregados como ligantes dibenzoilmetano e seus derivados iônicos bem como pta. Além disso, os contraíons PF6- e SO3CF3- também foram inseridos na esfera de coordenação externa. Através deste trabalho, verificou-se que todos os compostos descritos apresentaram resultados satisfatórios frente às linhagens celulares de mieloma múltiplo humano U266 e RPMI. Ainda assim, a atividade esteve diretamente 19 relacionada com a inserção das β-dicetonas, bem como do contraíon SO3CF3-, apresentando melhores atividades anticancerígenas in vitro quando comparadas ao PF6(PETTINARI ET AL., 2017) O trabalho de Vock e colaboradores relata o desempenho biológico de organometálicos de rutênio(II) contendo β-dicetonas e ligantes fosfitos. Esses complexos de fórmula geral [Ru(tBu2acac)(p-cimeno){P(OR)3}][BF4], sendo R = Et, iPr, Ph, foram investigados como alternativas no tratamento da equinococose alveolar, conhecida como doença hidátida, sendo rara porém perigosa e com característica semelhantes ao câncer. Esses compostos apresentaram citoxicidade in vitro semelhante ao medicamento empregado no tratamento da doença (nitazoxanida). Os compostos que exibiram boa citotoxicidade estão mostrados na Figura 13. Figura 13- Organometálicos de rutênio(II) com atividade citotóxica contendo em sua estrutura ligantes β-dicetonas e fosfitos com substituintes R: etil (1), isobutil (2) e fenil (2). Fonte: Elaborado pela autora. Em se tratando de atividade antibacteriana, complexos de Rh(II) e Ir(II), tendo em sua estrutura β-dicetonas foram testados. Neste trabalho, foram sintetizados complexos contendo arenos, neste caso, ciclopentadienil bem como o ligante acac e seus derivados. Os resultados obtidos para tal aplicação foram promissores no que se refere à atividade antibacteriana. No entanto, alguns desses compostos apresentaram instabilidade em meios biológicos, comprometendo seu potencial terapêutico (DUCHANE ET AL, 2018). Deste modo, através dos relatos da literatura, os efeitos que esses ligantes apresentam quando inseridos na esfera de coordenação dos complexos metálicos, tendo em vista atividade biológica, são encorajadores. Isso corrobora positivamente para que os mesmos sejam utilizados no desenvolvimento de novos fármacos com potencial capacidade para tal aplicação já que podem garantir que os complexos constituídos pelos mesmo apresentarão maior hidrofobicidade e capacidade de permear pelas membranas 20 celulares, além de possibilitarem a inserção de diferentes grupos aromáticos em sua estrutura que corroboram para intenação com DNA ou outras proteínas constituintes do líquido extracelular. Todas essas características são capazes de promover melhor aplicabilidade no que se refere à atividades biológicas tais como citotoxicidade no tratamento de doenças parasitárias, particularmente, a leishmaniose. 1.2- Leishmaniose Uma das enfermidades que tem sido a razão de um número expressivo de morbidade e mortalidade no mundo e se tornado um grave problema global de saúde pública é a leishmaniose (ZAID ET AL.,2017). Esta é definida através de um grupo de doenças parasitárias que são causadas por protozoários flagelados do reino Protozoa, filo Sarcomastigophora, família Trypanosomatidae e gênero Leishmania (HASHIGUCHI ET AL., 2018; DE CASTRO ET AL., 2017; VELÁQUEZ ET AL., 2016). Todas as espécies do gênero da Leishmania (L.) têm como vetor transmissor os dípteros da subfamília Phlebotominae (BLANCO; NASCIMENTO-JÚNIOR, 2017) e geralmente apresentando coloração parda, sendo no Brasil conhecidos como “mosquito palha (AGUIAR, RODRIGUES, 2017; MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2006). De acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), a leishmaniose é considerada uma das seis doenças de maior relevância, sendo identificada como doença de categoria Tropical Negligenciada. Essa definição é dada para doenças que apresentam caráter emergente e descontrolado (SÜLEYMANOGLU ET AL., 2017; MURRAY ET AL., 2005). A doença se manifesta mais facilmente em regiões subdesenvolvidas, tendo em vista que os fatores econômicos e sociais influenciam diretamente na sua disseminação. A falta de saneamento básico, bem como a urbanização desordenada, causam o crescimento desenfreado, gerando condições de proliferação dos parasitas e promovendo também maior contato com os vetores transmissores. As espécies que envolvem essa doença estão amplamente distribuídas na natureza, podendo ter como alvos desde animais (e.g cães, zoonose) até os seres humanos (antropozoonose) (AKHOUNDI ET AL., 2017). A leishmaniose pode acarretar três tipos de lesões: cutânea, mucocutânea e visceral, sendo esta última a que apresenta maior incidência (90%), distribuída em toda extensão global. Sabe-se que é a forma mais grave da doença devido às suas altas taxas de letalidade e ocorrência em diversos países. Os diferentes estágios clínicos bem como a forma como a doença se manifesta no hospedeiro dependerá diretamente do tipo de 21 interação que ocorre entre o sistema imunológico do hospedeiro com o tipo de protozoário que o infectou (BLANCO; NASCIMENTO-JÚNIOR, 2017). Ainda assim, existem algumas doenças que corroboram para maior exposição à essas infecções, são essas a AIDS e a desnutrição, considerando que são problemas de saúde que comprometem o sistema imunológico (GAMBINO, OTERO, 2012).Os principais agentes causadores das lesões cutânea e mucocutânea são: Leishmania (L.) amazonensis, Leishmania (L.) guyanensis, Leishmania (L.) panamensis e Leishmania (L.) braziliensis. A lesão visceral é causada por L. chagasi, L. donovani e a L. infantum (AKHOUNDI ET AL., 2017; BEZERRA-SOUZA ET AL., 2016; COIRO ET AL., 2017). Até 2016, a estimativa mundial de casos de leishmaniose foi de aproximadamente 1,3 milhões, ocorrendo de 20 a 30 mil mortes por ano (VELÁQUEZ ET AL., 2016). Para o ano de 2017, estimou-se 12 milhões de casos, tendo entre 1,5 e 2 milhões de novos casos por ano (DE CASTRO ET AL., 2017). No Brasil, no período de 1990 a 2007, cerca de 561.673 casos de leishmaniose foram notificados. De 2011 a 2016, foram notificados 3500 casos novos em seres humanos, sendo o maior índice na região Nordeste. No estado de Minas Gerais foi verificado um aumento significativo no número de casos no período entre 2011 e 2017, tornando um problema que requer maior atenção das autoridades (SINAN). Considerando que há falta de controle adequado dos vetores que promovem a leishmaniose, bem como vacinas que apresentem a eficácia necessária, o tratamento geralmente é realizado através de agentes quimioterápicos (GAMBINO E OTERO, 2012). 1.2.1-Agentes utilizados no tratamento da Leishmaniose O emprego de agentes quimioterápicos para o tratamento da leishmaniose se iniciou em 1912, quando Gaspar de Oliveira Viana verificou a eficácia terapêutica do tártaro emético, contendo o metal antimônio na sua forma trivalente. No entanto, o seu uso acarreta em uma série de efeitos adversos tais como: febre, náuseas, anorexia, vômitos, pranqueatite, efeitos cardiotóxicos e gastrointestinais, dentre outros (RATH ET AL., 2003). Devido aos efeitos tóxicos causados pelo emprego desse fármaco, foram desenvolvidos novos compostos com efeitos menos agressivos, neste caso, os antimoniais pentavalentes (BALAÑA-FOUCE ET AL., 1998; RATH ET AL., 2003). Esses agentes são definidos como fármacos de primeira escolha. Entre os denominados de primeira escolha está o antimoniato de N-metil glumina, comercialmente conhecido como 22 Glucantime®, demonstrado na Figura 14, e o etilbogluconato de sódio (Pentostan) (ALPTUZUN ET AL., 2013; RATH ET AL., 2003). O emprego dos fármacos de segunda escolha, que são compostos orgânicos, só se faz necessário caso haja resistência parasitária no tratamento utilizando os compostos categorizados de primeira escolha, já que apresentam maior toxicidade, sendo conhecidos como Anfotericina B, Pentamidina e o agente antineuplásico Miltefosina (Figura 14) (INIGUEZ ET AL., 2013; TAHGHIGHI, 2014). Além dos agentes citadas anteriormente, foi desenvolvida recentemente a Anfotericina B lipossomal que, apesar de apresentar eficácia e efeitos adversos minimizados, especificamente para leishmaniose do tipo visceral, são fármacos de alto custo, o que torna o seu emprego inviável em países subdesenvolvidos. Figura 14- Fármacos mais utilizados no tratamento da Leishmaniose Visceral: (1) Glucantime®, (2) Pentamidina, (3) Anfontericina B e (4) Miltefosina. (3) (1) (2) (4) Fonte: Elaborado pela autora. Como já demonstrado, as doenças negligenciadas são um grave problema mundial e tem como principal desafio a busca por novos medicamentos. No entanto, as pesquisas para tal finalidade não são interessantes para a indústria farmacêutica e este desinteresse está associado a dois fatores principais: o primeiro é que os pacientes afetados não apresentam condições financeiras para custear o tratamento, acarretando em baixos lucros; e o segundo envolve a falta de investimento por parte das autoridades governamentais pelo mesmo motivo (INIGUEZ ET AL., 2013). 23 Diante de tal fato, os tratamentos disponíveis são ultrapassados, de eficiência limitada, além de ainda apresentarem efeitos adversos e resistência parasitária. Isso corrobora para o aumento do que pode ser considerado falha terapêutica, na qual existem diversos fatores envolvidos: resposta imunológica, características e genética do hospedeiro, além de fatores técnicos como a via de administração parental, a duração do tratamento, a qualidade do fármaco bem como a biologia do parasita. Apesar da eficácia dos agentes antimoniais, os mesmos apresentam altos índices de desenvolvimento à resistência parasitária, que é reflexo de tratamentos incompletos, uso de altas doses por longos períodos no regime terapêutico, além de promover danos aos rins e ao coração através do acúmulo. Além disso, o perfil epidemiológico está caminhando para um aumento da prevalência, e por isso, novas abordagens e instrumentos tem sido urgentemente necessários para alcançar o controle da doença. Por isso, há necessidade de se buscar novas estratégias que envolvam o desenvolvimento de potenciais fármacos que possam contornar a resistência parasitária, bem como serem mais eficientes utilizando dosagens mínimas e menos tóxicos. Dentro dessa perspectiva, compostos à base de rutênio tem sido uma das alternativas empregadas devido aos resultados promissores provenientes das propriedades atraentes não apenas do metal, mas também das espécies que compõem a esfera de coordenação desses compostos (GAMBINO, 2012) 1.2.1.2- Complexos de rutênio(II) utilizados no tratamento da leishmaniose Considerando a similaridade metabólica que a ação dos parasitas leishmania apresentam com algumas linhagens de células tumorais, diversos complexos à base de rutênio que já apresentavam potencial antitumoral foram testados como agentes leishmanicida (TAHGHIGHI, 2014). Essa similaridade está relacionada não apenas à capacidade de interagir com o DNA, quando comparado com os compostos de platina, mas também devido ao fato de que alguns compostos de rutênio para apresentarem atividade antitumoral necessitam ser reduzidos para a sua forma ativa, como já monstrado no mecanismo proposto para compostos de rutênio (III) (Figura 2). Da mesma forma, em alguns mecanismos propostos sugere-se que os compostos antimoniais pentavalentes para serem ativos também são reduzidos para a sua forma trivalente (SOARES-BEZERRA ET AL.,2004). Além disso, outro fator que concide no que se refere à utilização de compostos à base de rutênio é que, de acordo com os mecanismos propostos, a ação desses compostos não envolve apenas a interação com o DNA, mas também com outras biomoléculas 24 existentes no meio celular, da mesma forma que alguns agentes antimoniais que agem nas principais vias metabólicas e específicas do parasita leishmania. Segundo a literatura, esses compostos atuam como inibidores do metabolismo de folatos (BECK, ULMAN, 1991), das poliamidas (reguladoras de crescimento e diferenciação celular) (BRUN ET AL., 1996), na biossíntese de esteroides (GAUGHAN ET AL., 1995; WANG, 1997), que no caso dos parasitas sintetizamespecificamente o ergosterol, que é responsável pelo crescimento e viabilidade celular, além de serem inibidores de DNA topoisomerase, enzima responsável pela replicação Tendo em vista a pouca toxicidade dos antimoniais pentavalentes, os fármacos categorizados de primeira escolha, considera-se que esta forma Sb(V) seja um prófármaco, que se converte na forma mais ativa Sb(III), como já citado.Essa conversão foi sugerida há mais de 50 anos por e têm sido confirmada através de resultados expressivos a partir da análise de soro de pacientes que foram tratados com Glucantime, que apresenta em sua composição entre 15 a 25% de Sb(III). No que se refere a proposta de mecanismo, o fármaco Pentostan age diretamente na inibição de enzimas DNA topoisomerase SOARES-BEZERRA ET AL.,2004; BERMAN ET AL., 1985). Os mecanismos propostos para a ação de fármacos de segunda escolha também está relacionado com a interferência de mecanismos bioenergéticos do parasita. Ainda não há total esclarecimento acerca desses mecanismos, porém, segundo a literatura, a anfotericina B supostamente interage com a membrana do parasita formando poros artificiais, tendo a permeabilidade e o equilíbrio osmótico alterados, o que ocasiona a morte (URBINA, 1997). Já a pentamidina adentra o parasita na sua forma promastigota com o auxílio de transportadores de argina ou de poliamina. O seu acúmulo na mitocôndria afeta o genoma do parasita, o que dificulta a replicação e transcrição em nível mitocondrial (BERMAN, 1998). Por fim, a miltefosina se associa a alterações no metabolismo alqui-lipídico e na biossíntese de fosfolipídeos, modulado a composição lipídica, fluidez e permeabilidade plasmática, induzindo à apoptose (ARTHUR, BITTIMAN, 1998; LUX ET AL., 2000). Dentro desse contexto, muitos compostos vêm sendo testados e apresentado resultados significativos, como por exemplo, o complexo de fórmula [RuCl2(lap)(dppb)], sendo (lap= lapachol), sintetizado por Batista e colaboradores, em que verificou-se potencial atividade antiparasitária contra um subgênero da Leishmania (L. amazonenses), apresentando valores de IC50 similares à droga de referência Anfotericina B (BARBOSA ET AL., 2014). 25 Vale salientar que um dos grupos pioneiros a desenvolver compostos de rutênio para aplicação biológica antiparasitária foi o de Sánchez Delgado (SANCHEZDELGADO ET AL., 1993). O objetivo principal deste grupo é o estudo e desenvolvimento de novos fármacos, empregando ligantes que já apresentem potencial biológico como, por exemplo, cloroquina (GLANS ET AL., 2012), além das moléculas cetoconazol e clorotrimazol. Essas moléculas detêm atividade antimalária (MARTINEZ ET AL.,2012) e antiparasitária para leishmaniose e tripanossoma cruzi (INIGUEZ ET AL., 2013; (SANCHEZ-DELGADO E ANZELLOTTI, 2004). Martínez e colaboradores se baseiam na estratégia de obter complexos de rutênio visando atividade antiparasitária. Os precursores utilizados, neste caso, são geralmente arenos de rutênio. De acordo com trabalhos provenientes desse grupo, verificou-se que composto de estrutura cimeno)(bipy)(ctz)][BF4]2 en=etilenodiamina, química e [Ru(ƞ6-p-cimeno)(en)(ctz)][BF4]2, [Ru(ƞ6-p-cimeno)(acac)(ctz)][BF4] bipy=bipiridina, acac=acetilacetonato e ctz= [Ru(ƞ6-psendo clorotrimazol apresentaram atividade relevante frete à a espécie L. major, com valores de LD50 e boa seletividade em relação a células não infectadas (MARTÍNEZ ET AL., 2012). Diante das propriedades farmacológicas peculiares inerentes a compostos de rutênio e tendo em vista seu potencial biológico a partir da inserção de novas espécies, o grupo de pesquisa, ao qual estou inserida, tem realizado diversos trabalhos utilizando diversos precursores à base desse metal além de explorar o efeito de diferentes ligantes. O intuito principal é o desenvolvimento de fármacos que apresentem propriedades aperfeiçoadas em se tratando de citotoxicidade, seletividade, estabilidade, além de minimização dos efeitos colaterais provocados por fármacos comerciais. As linhas de pesquisa envolvem atividades biológicas na área de tratamento de doenças como câncer, tuberculose, e mais recentemente, leishmaniose. Alguns resultados acerca de atividade antitumoral foram obtidos, havendo significativos avanços nos estudos e na aplicação. Dentre eles, pode-se citar o complexo precursor de fórmula cis-[RuCl2(dppm)2], sendo dppm=1,1-bis-(difenilfosfina)metano. A esse composto foi inserido à esfera de coordenação o ligante 2- mercaptoimidazol (MIm) e seus derivados. Testes biológicos foram realizados com espécies de Leishmania, apresentando citotoxidade e seletividade in vitro com valor de IC50 para as espécies L.(L.) amazonensis, L.(L.) infantum e L.(V.) braziliensis de 1,19 μM, 0,42 μM e 0,43 μM, respectivamente, sendo valores satisfatórios quando comparados com o fármaco de referência, neste caso, a pentamidina (SOBRINHO, 2015). O mesmo complexo precursor foi empregado utilizando como 26 ligantes carboxilatos, como o cis-[Ru(hmxbato)(dppm)2]PF6, sendo hmxbato= 3-hidroxi4-metoxibenzoato. Neste trabalho, foi verificada boa perspectiva na atividade leishmanicida in vitro a partir dos valores de IC50 para as espécies L.(L.) amazonensis, L.(L.) infantum e L.(V.) braziliensis de 0,52 μM, 1,75 μM e 0,86 μM (COSTA ET AL., 2017). Outros precursores também foram explorados, tendo como exemplo o [RuCl2(ƞ6p-cimeno)]2 inserindo em sua esfera de coordenação ligantes que já são agentes antiflamatórios (ex: ibuprofeno, naproxeno e diclofenaco. Nesse estudo foi verificado que apenas os complexos contendo os ligantes diclofenaco e naproxeno apresentaram citotoxicidade frente às espécies L.(L.) amazonenses e L.(L.) infantum, com valores de IC50 de 7,42 μM e 8,57 μM, respectivamente, para os complexos contendo diclofenaco e IC50 de 23,55 μM e 42,25 μM, respectivamente, para os complexos contendo o naproxeno (MIRANDA ET AL., 2018). Considerando os valores obtidos através desses estudos, é possível observar a influencia na citotoxicidade não apenas do complexo precursor, mas também dos ligantes utilizados. As estruturas alguns dos compostos citados estão demonstradas na Figura 15. Figura 15- Complexos de rutênio(II) ativos contra a doença leishamniose: (1) cis[Ru(MIm)(dppm)2]PF6, (2) cis-[Ru(hmxbato)(dppm)2]PF6, (3) [RuCl((dic)ƞ6-p-cimeno)] e (4) [Ru(ƞ6-p-cimeno)(acac)(ctz)][BF4]. (1) (2) (3) (4) Fonte: Elaborado pela autora. Fundamentado em todos os dados apresentados, a síntese de complexos utilizando precursores como cis-[RuCl2(dppm)2], bem como [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 contendo ligantes potencialmente ativos poderão conduzir a uma gama de aplicações 27 farmacológicas e medicinais, sendo considerada uma boa estratégia para o design de novos fármacos que apresentem potencial redox, estabilidade, solubilidade, labilidade e capacidade biológica. Adicionalmente, a utilização de ligantes que exibem previamente atividade biológica podem gerar efeitos sinérgicos com o centro metálico ou o complexo. Este é um fator fundamental para tornar esses compostos elegíveis no que se refere a atividade biológica, podendo sanar as falhas terapêuticas tais como efeitos adversos ou resistência das espécies-alvo, neste caso, os parasitas (OLIVEIRA ET AL., 2017). 2. OBJETIVOS 2.1-Gerais Este trabalho teve como objetivo a síntese, caracterização, estudo teórico das estruturas eletrônicas e avaliação de atividade leishmanicida de complexos à base de rutênio(II). Para essa finalidade foram utilizados dois precursores cis-[RuCl2(dppm)2] e [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2, tendo sido adicionado às esferas de coordenação ligantes bidentados da classe das β-dicetonas que, de acordo com a literatura, já apresentam aplicações biológicas. Utilizando os resultados biológicos obtidos, buscou-se avaliar o possível efeito sinérgico entre as espécies inseridas e o centro metálico, além dos outros fatores que influenciam na atividade leishmanicida. 2.2-Específicos Este trabalho teve como objetivos: 1) Sintetizar complexos cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6, cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6, cis[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 e cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6, utilizando cis- [RuCl2(dppm)2] adicionando à esfera de coordenação os ligantes BTA: 1,3butanodiona-1-fenil-4,4,4-trifluoro, TTA: 2-tenoiltrifluoroacetona, TFBr: 1,3butanodiona-1-(4-bromofenil)-4,4,4-trifluoro e TFF:1,3-butanodiona-1-(4- fluorofenil)-4,4,4-trifluoro; 2) Sintetizar complexos [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)], [RuCl(TTA)(ƞ6-p-cimeno)], [RuCl(TFBr)(ƞ6-p-cimeno)] e [RuCl(TFF)(ƞ6-p-cimeno)] utilizando [RuCl2(ƞ6-pcimeno)]2, adicionando à esfera de coordenação os ligantes:BTA, TTA, TFBr, TFF; 28 3) Caracterizar os novos complexos sintetizados através das técnicas: análise elementar; espectroscopia de absorção na região do infravermelho; espectroscopia de ressonância magnética nuclear de próton, fósforo e flúor; espectroscopia de absorção na região do UV-Vis e difração de raios X por monocristal; 4) Realizar o estudo eletrônico das estruturas dos compostos de modo a buscar compreender as transições eletrônicas observadas; 5) Avaliar a atividade leishmanicida in vitro dos complexos sintetizados por meio de ensaios de viabilidade da espécie Leishmania (L.) amazonensis, buscando-se relacionar atividades observadas e as estruturas dos complexos. 3. METODOLOGIA 3.1-Materiais e reagentes Para a realização do trabalho, todos os reagentes e materiais, foram utilizados sem nenhum pré-tratamento. 3.1.1- Reagentes Os solventes utilizados foram: água destilada, álcool metílico (Neon, P.A 99,8%), álcool etílico (Vetec, P.A 99,5%), éter dietílico (Synth, P.A), 1,2-dicloroetano (Merck), hexano (Neon, P.A), α- felandreno (Sigma-Aldrich). Para a realizar síntese dos complexos do rutênio(II) foram empregados os ligantes dppm: 1,1-bis-(difenilfosfina)metano (Sigma Aldrich), BTA: 1,3- butanodiona-1-fenil4,4,4-trifluoro (Sigma Aldrich), TTA: 2-tenoiltrifluoroacetona Sigma Aldrich), TFBr: 1,3-butanodiona -1-(4-bromofenil)-4,4,4-trifluoro (Sigma Aldrich) e TFF: 1,3butanodiona-1-(4-fluorofenil)-4,4,4-trifluoro (Sigma Aldrich). Além disso, para a síntese dos precursores foi utilizado o tricloreto hidratado de rutênio (Sigma Aldrich). Para a função de contra-íon dos complexos carregados foi empregado o sal hexafluorofosfato de amônio (Sigma Aldrich), e por fim, a fim de promover a desprontonação do ligante utilizou-se trietilamina (Vetec). 3.2-Síntese dos complexos de rutênio(II) 29 3.2.1- Síntese dos complexos precursores de rutênio(II) 3.2.1.1- Síntese do complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 A síntese do [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 foi realizada por meio da metodologia descrita na literatura (JENSEN ET AL., 1998). Sendo assim, para a obtenção do complexo precursor, adicionou-se 50 mL de etanol em um balão de fundo redondo de 150 mL. O solvente foi mantido sob refluxo e agitação a uma temperatura de 70ºC por um período de aproximadamente 0,5 h. Após o solvente atingir a temperatura de ebulição, adicionouse RuCl3.3H2O (1,00 g, 1,63 mmol) até total dissolução do sal. Em seguida, foram adicionados 5mL de α-felandreno à solução etanólica. A solução permaneceu sob agitação e refluxo por 4 horas. Posteriormente, a solução foi resfriada até a temperatura ambiente, e para obtenção do precipitado de cor laranja, foi realizada uma préconcentração utilizando um evaporador rotativo. Dessa forma, o produto obtido foi filtrado e lavado com éter dietílico. O precipitado remanescente é obtido através do líquido resultante da filtração, que foi resfriado durante 12 horas e também removido por filtração. [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2: MM= 612,39 g.mol-1. Rendimento: 525,50 mg (69,55%). Calculado para C20H28Cl4Ru2: C, 39,23; H, 4,61. Experimental: C, 38,94; H, 4,84. 3.2.1.2- Síntese do complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2] A princípio foi realizada a síntese do trans-[RuCl2(dppm)2], e posteriormente, a conversão para sua forma cis (SULLIVAN,MEYER,1982). 3.2.1.2.1- Síntese do trans-[RuCl2(dppm)2] Em um balão de duas bocas com capacidade de 125 mL, adicionou-se 30 mL de etanol. O solvente foi exposto ao refluxo e desaeração em argônio e agitação magnética por um período de 1h, numa temperatura de 40ºC. Em seguida, adicionou-se RuCl3.3H2O (0,26 g,0,99 mmol) e 1,1-bis-(difenilfosfina)metano (1,15 g,2,98 mmol), numa proporção 1:3 respectivamente. Por fim, o balão foi revestido em papel alumínio para manter a temperatura homogênea, e a solução permaneceu em refluxo sob argônio por 3 horas, a uma temperatura de 78ºC. Findado esse tempo, foi obtido um sólido amarelo que foi filtrado e lavado com etanol e éter. 30 3.2.1.2.2- Síntese do cis-[RuCl2(dppm)2] Para obtenção do cis-[RuCl2(dppm)2], em um balão de duas bocas com capacidade de 125 mL, adicionou-se 30 mL de 1,2-dicloroetano, sendo colocado em processo de desaeração em atmosfera inerte de argônio por 1 hora. Ao balão envolto em papel alumínio, foi acrescentado o complexo trans-[RuCl2(dppm)2] (0,5 g, 5,32 mmol), sendo mantido sob agitação magnética e refluxo por 15 horas. Posteriormente, a solução foi resfriada e gotejada em 150 mL de hexano. Após o gotejamento da solução, pôde-se observar a formação do sólido cis-[RuCl2(dppm)2], de coloração amarela. O sólido foi novamente resfriado por aproximadamente 0,5 horas, filtrado e lavado com éter dietílico. cis-[RuCl2(dppm)2]: MM= 940,79 g.mol-1. Rendimento: 839,10 mg (67,87%). Calculado para C50H44P4Cl2Ru: C, 63,83; H, 4,72. Experimental: C, 63,30; H, 4,79. 3.2.2- Síntese de complexos derivados do [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 Para a síntese dos novos complexos derivados do [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 foi adaptada metodologia já empregada na literatura (HANIF ET AL., 2014). Para essa finalidade, em um balão de fundo redondo de 100 mL de capacidade, adicionou-se 25 mL de metanol e o [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 (50 mg, 0,08 mmol). A solução foi mantida sob refluxo e agitação magnética, à temperatura ambiente até a dissolução completa do precursor. Preparou-se uma solução metanólica de aproximadamente 5mL contendo excesso dos ligantes β-dicetonas, sendo adicionada uma gota de trietilamina. As quantidades em massa dos ligantes adicionados foi de aproximadamente: 40 mg (0,18 mmol) de BTA; 41 mg (0,18 mmol) de TTA; 53 mg (0,18 mmol) de TFBr; 42 mg (0,18mmol) de TFF. A razão molar precursor/ligante utilizada foi 1:2,2. Em seguida, a solução contendo os ligantes anteriormente citados foi gotejada à primeira contendo o precursor. A reação foi mantida sob agitação magnética e refluxo por 6 horas. Após esse período, a solução final foi pré-concentrada com o auxílio do rotaevaporador até a solução apresentar um volume de aproximadamente 5mL, adicionando água destilada para diminuir a solubilidade e favorecer a precipitação quantitativa. Os precipitados de diferentes tonalidades de laranja foram filtrados em um funil de placa sinterizada, lavados com água destilada (5-10 mL) e para total secagem foram deixados no dessecador, sob vácuo. [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)]: MM=485,89 g.mol-1. Rendimento: 40,00 mg (49,00%). Calculado para C20H20ClF3O2Ru: C, 49,44; H, 4,15. Experimental: C, 48,87; H, 4,13. 31 [RuCl(TTA)(ƞ6-p-cimeno)]: MM= 491,93 g.mol-1. Rendimento: 42,20 mg (51,40%). Calculado para C18H18ClF3O2SRu: C, 43,95; H, 3,69. Experimental: C, 43,42, H, 3,51. [RuCl(TFBr)(ƞ6-p-cimeno)]: MM= 564,78 g.mol-1. Rendimento: 72,49 mg (78,00%). Calculado para C20H19BrClF3O2Ru: C, 42,53; H, 3,39. Experimental: C, 42,26; H, 3,42. [RuCl(TFF)(ƞ6-p-cimeno)]: MM= 503,88 g.mol-1. Rendimento: 60,50 mg (73,38%). Calculado para C20H19ClF4O2Ru: C, 47,67; H, 3,80. Experimental: C, 47,29; H, 3,81. 3.2.3- Síntese de complexos derivados do cis-[RuCl2(dppm)2] Para a síntese dos complexos derivados do precursor cis-[RuCl2(dppm)2], utilizou-se um balão de fundo redondo com capacidade de 100 mL, contendo 20 mL de metanol. Ao solvente foi adicionado o precursor cis-[RuCl2(dppm)2] (50 mg, 0,053 mmol), sendo mantido sob agitação magnética e refluxo até total dissolução do composto. Preparou-se uma solução metanólica de aproximadamente 10 mL contendo excesso dos ligantes β-dicetonas, sendo adicionada uma gota de trietilamina. A razão molar precursor/ligante utilizada foi 1:1,1. As quantidades em massa dos ligantes adicionados foi de aproximadamente: 13 mg (0,06 mmol) de BTA; 13 mg (0,06 mmol) de TTA; 18 mg (0,06 mmol) de TFBr; 4 mg (0,06 mmol) de TFF. Em seguida, a solução contendo os ligantes foi gotejada à primeira contendo o precursor. A reação permaneceu sob refluxo e agitação durante 24 horas, à temperatura ambiente. Posteriormente, adicionou-se ao sistema uma solução aquosa de 5mL contendo o sal NH4PF6 (8-9 mg, 0,049 mmol) favorecendo a precipitação dos novos complexos de coloração amarela. Após este período, a solução foi resfriada durante 24 horas, para a precipitação quantitativa dos compostos. Por fim, a solução foi pré-concentrada com o auxílio do rotaevaporador. Os precipitados obtidos foram filtrados em um funil de placa sinterizada e lavados com água/éter 1:1 e para completa secagem, os novos materiais foram deixados em um dessecador à vácuo. cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6: MM=1229,95 g.mol-1. Rendimento:38,40 mg (56,27%). Calculado para C60H50P5F9O2Ru: C,58,58; H,4,10. Experimental: C, 59,71; H, 4,61. cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6: MM= 1235,97 g.mol-1. Rendimento: 40,80 mg (79,01%). Calculado para C58H48P5F9O2SRu: C,56,35; H,3,92. Experimental: C,56,97; H,3,84. 32 cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6: MM= 1308,84 g.mol-1. Rendimento: 33,40 mg (47,45%). Calculado para C60H49BrP5F9O2Ru: C, 55,06; H, 3,78. Experimental: C, 54,50; H, 3,94. cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6: MM= 1247,95 g.mol-1. Rendimento:41,30 mg (62,02%). Calculado para C60H49P5F10O2Ru: C, 57,75; H,3,96. Experimental: C, 57,81; H, 3,98. 3.3- Caracterização físico-química 3.3.1- Análise elementar (CHN) Utilizando-se o analisador CHN modelo Perkin Elmer Precisely – Series II CHNS/O Analizer 2400, pertencente ao Laboratório Multiusuário do Instituto de Química da Universidade Federal de Uberlândia – UFU – foram realizadas caracterizações dos complexos sintetizados. 3.3.2- Espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV) Os espectros vibracionais dos complexos sintetizados foram obtidos no estado sólido utilizando-se um espectrofotômetro FTIR Frontier Single Range – MIR da Perkin Elmer, no intervalo regional de 4000-220 cm-1. A análise das amostras foi realizada a partir da Reflectância Total Atenuada (ATR, traduzido do inglês Attenuated Total Reflectance), com o auxílio de um cristal de diamante. O equipamento utilizado é pertencente ao Laboratório de Fotoquímica e Ciência de Materiais (LAFOT-CM). 3.3.3- Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear Os espectros foram obtidos utilizando-se do espectrofotômetro Ascend 400 Avance III HD de 9,4 TESLA, operados a 400 mHz, 162 mHz e 377 mHz para as análises de 1H RMN, RMN 31P {1H} e RMN 19F {1H} , respectivamente. O equipamento é pertencente ao laboratório Multiusuário do Instituto de Química da Universidade Federal de Uberlândia (IQ-UFU). Todas as amostras foram solubilizadas em clorofórmio deuterado. Todos os deslocamentos químicos no RMN 1H são reportados relativos ao TMS. Os deslocamentos químicos obtidos por RMN 31P {1H} foram reproduzidos de acordo com o H3PO4 85% (aq). Já os deslocamentos químicos obtidos por RMN 19F {1H} foram reproduzidos de acordo com o CCl3F. 3.3.4- Difração de raios X por monocristal A obtenção dos cristais do complexo [RuCl(TFF)(ƞ6-p-cimeno)] de coloração vermelho-marrom, foi possível através do método de cristalização. O método consistiu da solubilização em metanol com posterior adição de éter dietílico. O recipiente foi 33 mantido em um sistema refrigerado, em lenta evaporação até a observação das espécies cristalinas. Os dados foram coletados no laboratório coordenado pelo Prof. Victor Deflon (USP) e refinados por Pedro Ivo da Silva Maia através de um difratômetro BruKER APEX II Duo com Mo-K radiation (λ = 0.71073 Å). Para otimização desses dados, utilizou-se de procedimentos padrão para possíveis correções de absorção. Para calcular os prótons presentes nas estruturas em posições ideais, utilizou-se do “riding model” de SHELXL97. Por fim, a partir do ORTEP-3 para Windows, obteve-se a figura ORTEP. 3.3.5- Espectroscopia de absorção na região do Ultravioleta Visível (UV-Vis) Os espectros eletrônicos de absorção foram obtidos através do espectrofotômetro UV- 2501 PC Shimatzu, num intervalo de 200 a 800 nm. Foram utilizadas cubetas de quartzo com caminho óptico de 1 cm. Para análise, foram preparadas soluções com concentração entre 1x10-5 e 1x10-6 dos materiais sintetizados, utilizando como solvente o metanol. O equipamento utilizado é pertencente ao Laboratório de Fotoquímica e Ciência de Materiais (LAFOT-CM). 3.3.6- Estudos teóricos sobre estrutura eletrônica dos complexos sintetizados Foram realizados cálculos teóricos com a finalidade de confirmar os dados experimentais obtidos através de absorção dos complexos na região do UV-Vis. O estudo foi desenvolvido pelo Prof. Dr. Antonio Eduardo da Hora Machado com o auxílio de cluster dos computadores do Laboratório de Fotoquímica e Ciência de Materiais (LAFOT-CM), do Instituto de Química da Universidade Federal de Uberlândia. Tanto a otimização da geometria dos complexos como para os espectros eletrônicos empregou-se o funcional DFT M06 juntamente com o conjunto de bases DZP-DKH (bases relativísticas Douglas-Kroll-Hess tipo duplo zeta com polarização), para todos os elementos que compõem as estruturas. Para a realização dos cálculos e tratamentos de dados, as ferramentas empregadas foram os softwares Gaussian09 e GaussView 5.0.9. 3.4- Avaliação da atividade biológica dos complexos sintetizados 3.4.1- Ensaios de atividade biológica in vitro Após síntese e confirmação das estruturas propostas através das caracterizações realizadas, os complexos foram utilizados em testes biológicos. O intuito foi verificar sua atividade em sistemas “in vitro” contendo 3 espécies diferentes do protozoário leishmania mais comumente encontrados. As análises de atividade citotóxica dos compostos 34 sintetizados serão realizadas pelo LaBiTox (Laboratório de Bioquímica e Toxinas Animais), tendo como responsável a professora Kelly Aparecida Yoneyama Tudini. 3.4.1.1- Condições de cultura de promastigotas A princípio, foi realizada a cultura em meio LIT (“Liver Infusion Tryptose”) de espécies Leishmania (Leishmania) amazonensis ((IFLA/BR/67/PH8 strain) no estágio promastigota. O meio de cultura foi mantido em condições ideais: pH 7,4 com adição de 1% de penicilina (100 UI. mL−1) / estreptomicina (100 μg. mL−1), 2% de glicose (LIT complete) como suplementação de 10% de soro fetal bovino desativado pelo calor. As culturas também foram mantidas em câmaras do tipo B.O.D à 23 ± 0.5°C. Todas as espécies promastigotas empregadas nos ensaios foram isoladas após 5-6 dias de cultura (fase estacionária do crescimento). Além disso, para garantir a potencial capacidade infectiva, foram utilizados parasitas com baixa passagem nos meios de cultura em todos os testes. 3.4.1.2- Determinação da viabilidade celular Para a determinação da viabilidade celular das espécies de anteriormente citadas, utilizou-se de um método específico: micrométodo do MTT (sal brometo de 3-(4,5dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil-tetrazólio) (MOSMANN,1983). Esse método consiste na suspensão dos parasitos em meio LIT completo, sendo posteriormente dispostos em placas de cultura de 96 poços (5x 105 parasitas/poço). Fo realizada a diluição seriada com os diferentes compostos de rutênio (200 μM a 0.097 μM). Após o período de 72 horas de cultivo em câmara do tipo B.O.D à 23ºC, foi adicionado o reagente MTT (5 mg ml -1 em meio LIT completo, 20 μL/poço), e posteriormente à essa etapa, a placa de cultura foi incubada à 37°C em estufa de CO2, por um período de 3 horas. Por fim, adicionou-se 100 μL de SDS aos poços, e a absorbância foi medida com o auxílio de um leitor de ELISA em um comprimento de onda específico (570 nm). Os testes foram realizados em triplicatas e por mais duas vezes de forma independente, a fim de garantir a confiabilidade dos resultados obtidos. 3.4.1.3- Análise estatística das concentrações inibitórias de 50% da viabilidade (IC50) Para esta análise, foi realizada a determinação de 50% da viabilidade de promastigotas das concentrações inibitórias através da curva dose-efeito do ensaio de viabilidade. Para isso, o software utilizado foi Prima 5.0 (GraphPad Software Inc, San Diego, USA). 35 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1- Síntese dos complexos de rutênio(II) Para a síntese dos novos complexos, foram utilizados dois precursores de rutênio: [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 e cis-[RuCl2(dppm)2]. Foram obtidos oito complexos, sendo quatro provenientes de cada precursor. As fórmula mínima geral para os complexos derivados do cis-[RuCl2(dppm)2] é: cis-[Ru(O-O)(dppm)2]PF6. Em se tratando dos complexos derivados do [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2, a fórmula mínima geral é: [RuCl(OO)(ƞ6-p-cimeno)], sendo (O-O) as β-dicetonas empregadas:1,3- butanodiona-1-fenil4,4,4-trifluoro (BTA), 2-tenoiltrifluoroacetona (TTA), 1,3-butanodiona -1-(4- bromofenil)-4,4,4-trifluoro (TFBr) e 1,3-butanodiona-1-(4-fluorofenil)-4,4,4-trifluoro (TFF). Uma das metodologias mais empregadas para a obtenção de arenos de rutênio(II) consiste na desidrogenação de cicloexadienos em soluções de RuCl3.XH2O, em presença de etanol. Dessa forma, a reação para a obtenção do precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 (Figura 16) consistiu na adição de α-felandreno em meio etanólico contendo cloreto de rutênio, em uma razão molar 1:10. O produto obtido apresenta solubilidade em dimetilsufóxido, acetona, água e diclorometano; e imiscibilidade em éter dietílico, apresentando também estabilidade frente a radiação luminosa e ao ar (BENNETT ET AL.,1973). Os complexos derivados desse precursor, apresentaram diferentes tons de laranja com adição dos ligantes β-dicetonas. A obtenção dos derivados está exibida na Figura 17. Figura 16- Complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2. Fonte: Elaborado pela autora. 36 Figura 17- Esquema da síntese dos novos complexos derivados do [RuCl2(η6-p-cimeno)]2, sendo (1) [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)], (2) [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)], (3) [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)] e (4) [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)]. CH3OH/trietilamina (ligante O-O) Ar: BTA Rend.: 49,0% TTA Rend.: 51,4% (1) (2) TFBr Rend.: 78,0% (3) TFF Rend.: 73,4% (4) Fonte: Elaborado pela autora. O complexos cis-[RuCl2(dppm)2], verificou-se que com a adição do dppm (1,1-bis- (difenilfosfina)metano) à solução etanólica contendo o cloreto de rutênio, na etapa de obtenção do isômero trans, a cor da solução foi alterada, sendo observada a formação de um precipitado alaranjado. No processo de conversão isomérica, houve outra mudança de cor, o que resultou em um precipitado amarelo referente ao complexo na sua forma cis. Os complexos sintetizados através desse precursor cis após a adição dos ligantes βdicetonas exibiram diferentes tonalidades mais escuras de amarelo e o esquema de síntese está exibido na Figura 18. 37 Figura 18- Esquema da síntese dos novos complexos derivados do cis-[RuCl2(dppm)2], sendo (5) cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 (6) cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6, (7) cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 e (8) cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6. CH3OH/trietilamina NH4PF6 (ligante O-O) Ar: BTA TTA Rend.: 56,3% TFBr Rend.:79,0% (5) TFF Rend.:47,5% (6) Rend.:62,0% (7) (8) Fonte: Elaborado pela autora. Após a síntese, todos os complexos obtidos foram caracterizados pelas técnicas: Análise elementar; Espectroscopia vibracional na região do infravermelho; 1 31 P {1H}. Dados Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de H e cristalográficos também foram obtidos para o complexo [RuCl(TFF)(ƞ6-p-cimeno)]. 38 4.2-Caracterização físico-química dos complexos sintetizados 4.2.1- Análise elementar (CHNS) Tabela 1- Análise elementar dos complexos sintetizados. COMPLEXO %C %H Exp (Calc.) Exp (Calc.) [Ru(ƞ6-p-cimeno)Cl2]2 38,94 (39,23) 4,84 (4,61) [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)] 48,87 (49,44) 4,13 (4,15) [RuCl(TTA)(ƞ6-p-cimeno)] 43,42 (43,95) 3,51 (3,69) [RuCl(TFBr)(ƞ6-pcimeno)] 42,26 (42,53) 3,42 (3,39) [RuCl(TFF)(ƞ6-p-cimeno)] 47,29 (47,67) 3,81 (3,80) cis-[RuCl2(dppm)2] 63,30 (63,83) 4,79 (4,72) cis-[Ru(BTA)(dppm)2)]PF6 59,71 (58,58) 4,61 (4,10) cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 56,97 (56,36) 3,84 (3,91) cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 54,50 (55,06) 3,94 (3,78) cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 57,81 (57,75) 3,98 (3,96) Fonte: Dados da Pesquisa. A partir da análise elementar, foi possível verificar que a composição de todos os complexos obtidos, tanto dos precursores quando dos seus derivados, estão em concordância com as estruturas propostas, indicando também que as amostras possuem o grau de pureza satisfatórios dados sugerem também a substituição dos cloretos (ligantes dos complexos percursores) pelas β-dicetonas. Na Tabela 1 estão demonstrados os dados obtidos através da técnica de caracterização citada e as respectivas fórmulas mínimas propostas: 4.2.2- Espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV) A Figura 19 mostra alguns modos vibracionais correspondentes aos ligantes fosfínicos no cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6, praticamente inalterados mesmo após a substituição dos cloridos pelas β-dicetonas. Considerando a similaridade no perfil dos espectros de todos complexos sintetizados e a verificação das mesmas bandas, apenas o espectro do composto cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 bem como o precursor cis[RuCl2(dppm)2] são exibidos. Os demais espectros dos outros complexos são exibidos no Apêndice A. 39 Figura 19- Modos vibracionais e atribuições de bandas no complexo cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 (vermelho) que são inerentes do precursor cis-[RuCl2(dppm)2] (preto). cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 cis-[RuCl2(dppm)2] P P PF6 P Ru P O 1600 1000 800 1200 F F F (anel) P-C(anel) CH2 1400 P-F P-C(alif.) 1800 C-H (anel) 2000 C-Cfen C-Cfen O 600 -1 N° de onda (cm ) Fonte: Dados da pesquisa. A Tabela 2 expressa todas as regiões correspondentes aos modos vibracionais das bifosfinas presentes no complexo precursor que foram mantidas nos novos complexos, além da região em que expressa a presença do contra-íon PF6-. Tabela 2- Modos vibracionais (cm-1) e atribuições no espectro do IV correspondentes às principais bandas das bifosfinas e o contra-íon PF6 nos complexos sintetizados. cis-[Ru(O-O)(dppm)2]PF6 (cm-1) Atribuições* (Intensidades)# (O-O)= BTA (O-O)= TTA (O-O)= TFBr (O-O)=TFF νC-H(ϕ) (f) 3056 3056 3062 3055 νC-H(ϕ) (f) 3008 3006 3007 3009 νasCH2 (m) νsCH2 (m) 2978 Não observado 2979 2977 2917 2916 2920 2918 νC-C(ϕ) (f) Não observado Não observado 1601 1609 νC-C(ϕ) (m) 1595 1589 1582 1599 40 νC-C(ϕ) (m) 1485 1484 1483 1484 νC-C(ϕ) (F) 1435 1436 1435 1435 ωCH2(ϕ) (f) 1313 1308 1311 1315 ωCH2(ϕ) (f) 1191 1195 1190 1189 βC-H(ϕ) (f) 1149 1150 1152 1155 βC-H(ϕ) (f) Não observado Não observado 1073 Não observado νP-C(anel) (f) 1099 1094 1100 1098 βC-H(ϕ) (f) 1024 1025 1027 1023 ν(anel) (f) 1000 1000 1000 1000 νP-F(contra-íon) (F) 831 834 831 832 δCH2 (m) 776 782 787 776 γC-H(anel) sh 750 745 765 751 νP-C(alifático) (F) 730 725 730 730 γ(anel) (F) 691 691 693 693 *ν designa vibração de estiramento; δ designa vibração de deformação; γ designa vibração de deformação fora do plano; ω designa vibração de deformação fora do plano; β designa vibração de deformação no plano #F-forte, m-média,f-fraca,sh-ombro Fonte: Dados da pesquisa. A análise dos espectros obtidos nos permite avaliar a eficiência da síntese por meio da metodologia escolhida, na qual consiste na comparação entre os complexos precursores, ligantes livres e novos complexos obtidos após adição dos ligantes βdicetonas. Considerando que os modos vibracionais existentes absorvem em frequências características e que comparando esses modos com os modos observados após modificação estrutural é possível verificar a desprotonação do ligante, e consequente coordenação do metal, neste caso, o rutênio(II). A análise foi feita no intervalo entre 4000220 cm-1. No entanto, a região em que ocorre a mudança nos modos vibracionais de interesse está compreendida entre 2000 e 600 cm-1 para os novos complexos provenientes precursor cis-[RuCl2(dppm)2] e entre 3300 e 220 cm-1 para os provenientes do precursor [Ru(ƞ6-p-cimeno)Cl2]2. Dessa forma, a partir da análise realizada, em se tratando do precursor cis[RuCl2(dppm)2], observou-se que as regiões onde são encontrados os modos vibracionais das bifosfinas, se mantiveram praticamente inalteradas. Diante disso, pôde-se sugerir que a geometria do precursor não foi comprometida, se mantendo cis mesmo após a substituição dos ligantes clorido. Esses modos vibracionais mostrados na Figura 19 são: correspondentes às regiões que caracterizam as vibrações nos anéis aromáticos, 41 especificamente aos grupos mais energéticos CH do anel fenílico e estiramentos simétricos e assimétricos dos grupos metilênicos entre os fósforos na estrutura, apresentando assim, bandas fracas ou médias num intervalo de 3100 a 2800 cm-1; regiões que caracterizam os estiramentos da ligação C-C existente nos anéis fenílicos entre 1600 a 1400 cm-1; regiões que apresentam modos vibracionais característicos de anéis aromáticos entre 1400 a 1020 cm-1, tendo pelo menos 5 bandas fracas; na região em 1000 cm-1 aproximadamente, uma banda com intensidade média também correspondente aos anéis fenílicos; a presença de duas bandas com intensidades média ou forte numa região compreendida entre 750 e 690 atribuídas às deformações fora do plano das ligações CH e do anel; por fim, a presença de bandas de fraca intensidade na região de 600 cm-1, atribuídas à deformação no plano no anel aromático (WHIFFEN,1956). Tendo em vista que com a substituição de dois ligantes clorido pelas β-dicetonas (ligantes neutros) nos complexos sintetizados, tornando-os complexos catiônicos, houve a necessidade adição de um contra-íon, neste caso o PF6-, para o balanço de carga e isolamento do precipitado. A banda que representa o modo vibracional desse contra-íon (vP-F), de acordo com a literatura, é observado numa região compreendida entre 830-840 cm-1. Além disso, a banda apresenta alta intensidade, uma vez que há alto valor no momento dipolar P-F. Sendo assim, para todos os novos complexos foi observada a presença dessa banda, o que confirma a obtenção das estruturas propostas (NAKAMOTO, 1997). No entanto, não pôde-se fazer atribuições acerca dos modos vibracionais relacionados às energias das ligações Ru-P, já que as bifosfinas também apresentam bandas nas regiões características, o que resulta em sobreposição de bandas. Outra dificuldade na atribuição é causada pelas ligações σ e interações π existentes, o que influencia diretamente na constante de força Ru-P e corrobora para a existência de diversas bandas numa ampla faixa do espectro (NAKAMOTO, 1997). Todos os modos vibracionais dos complexos sintetizados estão mostrados na Tabela 2. A Figura 20 apresenta o espectro do ligante BTA em sua forma livre e o complexo cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6, com o intuito de comparar e avaliar a presença e ausência de bandas específicas e suas respectivas atribuições. Os demais complexos estão exibidos no Apêndice A. 42 Figura 20- Espectro no IV do ligante BTA em sua forma livre (verde) e do complexo cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 (vermelho) e suas atribuições. BTA cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 Transmitância (%) P P PF6 P Ru P O 1800 1600 1400 F F F P-F Ru-O  asC-F CF3+ C=C C=O + C=C O 1200 1000 800 600 400 -1 N° de onda (cm ) Fonte: Dados da pesquisa. A Figura 21 mostra regiões que apresentam bandas que caracterizam a tautomeria do ligante β-dicetona bem como a evidência de coordenação do mesmo à um centro metálico. Figura 21- Ampliação de regiões características no espectro de IV referente aos estiramentos CH e O-H para o complexo cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6(vermelho) e para o ligante livre BTA (verde). O-H C-H C-Hanel da bifosfina 3200 3100 N° de onda (cm-1) 3000 2760 2700 2640 N° de onda (cm-1) Fonte: Dados da pesquisa. A Tabela 3 apresenta todos os modos vibracionais específicos dos ligantes BTA, TTA, TFBr e TFF em sua forma livre e quando coordenados ao rutênio. 43 Tabela 3- Modos vibracionais (cm-1) e atribuições do espectro no IV correspondentes às principais bandas referentes às β-dicetonas em sua forma livre e quando coordenadas. β-dicetonas livres (cm-1) BTA TTA TFBr TFF 3124 3339 3119 3126 3070 3115 3093 3082 2729 2972 2649 2941 2564 2601 1600 1658 1607 1597 1574 1644 1586 1510 1140 1170 1198 1180 795 470 1065 - Atribuições* Intensidades# νC-H (ϕ)(f) νO-H(ϕ) (sh) νC=O + νC=C(ϕ) (F) νC-F(ϕ)(F) δC-F(F) δC-Br(F) νC-S(f) νa C=O + νC–O (m) νasC-F(ϕ)(F) νC-CF3 + νC=C(ϕ) (F) νru-O(f) - - - - - - - - - - - - β-dicetonas complexadas (cm-1) BTA TTA TFBr TFF - - - - 1595 1571 - 1589 1534 1067 1600 1582 476 - 1608 1600 797 - 1204 1204 1315 1292 436 1410 1149 1149 1356 1308 1234 417 1205 1205 1311 1292 1278 434 1204 1204 1305 1290 1252 433 *ν designa vibração de estiramento; δ designa vibração de deformação #F-forte, m-média,f-fraca,sh-ombro Fonte: Dados da pesquisa. O aparecimento de novos modos vibracionais nos novos complexos e ausentes no complexo precursor bem como a comparação dos espectros dos ligantes livres com os complexos sintetizados mostrado na Figura 20, sugerem a inserção dos ligantes βdicetonas à esfera de coordenação do metal. Vale ressaltar que os ligantes empregados nesse trabalho são as β-dicetonas, que apresentam um equilíbrio tautométrico podendo estar na forma ceto ou enol. Relatos da literatura expressam que as β-dicetonas apresentam em sua forma ceto modos vibracionais referentes ao estiramento simétrico e assimétrico da carbonila, em regiões de 1723 cm-1 e 1706 cm-1, respectivamente. Em sua forma enol, pode-se observar bandas em frequências num intervalo de 3200 a 2400 cm-1 atribuídas ao estiramento da ligação O-H e bandas atribuídas ao estiramento da ligação C=O em frequências de aproximadamente 1622 cm-1, como mostrado na Figura 21 (DEEPTHI; VENUGOPALAN, 2016). Diante disso, é possível verificar em que forma tautomérica o ligante livre se encontra, uma vez que, as bandas deste tipo de ligante na sua forma enólica se apresenta mais deslocada e intensa, se comparada com a forma ceto. Isso é decorrente 44 de dois fatores: devido à existente de uma ligação intramolecular de hidrogênio; e ressonância da carbonila na forma enol, o que corrobora para a diminuição da frequência de estiramento (SILVERSTEIN, 2005). Considera-se ainda que a ausência da banda referente à carbonila em sua forma enólica é um indicio de que houve a desprotonação do ligante, e consequentemente, coordenação ao metal, neste caso, rutênio(II) (NEKOEI ET AL., 2009). Ainda assim, de acordo com a literatura, o ligante livre pode diferir do ligante coordenado também através da modificação nos modos vibracionais de regiões que são atribuídas às vibrações de C=C acopladas à C=O, sofrendo um pequeno deslocamento. Essas regiões são expressas em frequências compreendidas entre 1700 cm-1 e 1475 cm-1 (DEEPTHI; VENUGOPALAN, 2016). Outras frequências típicas das β-dicetonas livres empregadas são: do grupo CF3, sendo, portanto, νC-F entre 1350 e 1100 cm-1; à vibração νC=C em aproximadamente 1605 cm-1; e νC-H em um intervalo de 3200-3000 cm-1 (SILVERSTEIN, 2005). O aparecimento de bandas referentes ao modo vibracional νC=C + νC-CF3 também é um indício de que o ligante está quelado à espécie metálica e ocorrendo em frequências entre 1320 a 1250 cm-1 (COUTO ALMEIDA ET AL., 2015). Para os complexos contendo TTA, TFF e TFBr, existem modos vibracionais adicionais. No ligante TTA, há a presença de uma banda na região de aproximadamente 1060 cm-1 atribuída à νC-S e em aproximadamente 1408 cm-1 atribuída à νaC=O + νC–O. Para os outros complexos contendo os halogênios bromo e flúor, existem os modos vibracionais atribuídos à δC-Br e δC-F nas frequências 650-480 cm-1 e 830-520 cm-1, respectivamente (BARBOSA,2007). Diante disso, através dos espectros obtidos, foi possível sugerir a desprotonação do ligante através da ausência da banda referente às vibrações νO-H em aproximadamente 2700 cm-1 (Figura 21), a presença de bandas características dos ligantes, e principalmente ao evento de deslocamento de bandas das regiões atribuídas à vibração C=C acoplada à C=O. As frequências das vibrações relacionadas aos estiramentos dessas ligações sofrem deslocamentos de 5 a 16 cm-1 (WANG ET AL., 2016). O aparecimento de bandas atribuídas à vibração de estiramento C=C + C-CF3 também é verificado. Esse resultado sugere que os ligantes estão coordenados à espécie metálica, sendo também possível observar a frequência que corresponde à ligação M-O em 520-463 cm-1, envolvida na formação dos complexos. Como o metal empregado é o rutênio, devido à sua densidade, os modos vibracionais esperados para a ligação Ru-O serão encontrados em frequências 45 um pouco menores que as regiões citadas (DEEPTHI; VENUGOPALAN, 2016; COUTO ALMEIDA ET AL.,2014). A Figura 22 apresenta o espectro do precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 e o complexo [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno], com o intuito de comparar, avaliando a presença e ausência de bandas específicas e suas respectivas atribuições. Os demais complexos estão exibidos no Apêndice A. Figura 22- Espectros no IV do complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 (preto) e do complexo [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)] (azul). 6 [RuCl(BTA)( -p-cimeno)] 6 [RuCl2( -p-cimeno)]2 Ru 3500 3000 2500 2000 1500 -1 N° de onda (cm ) 1000 O FF F Ru-Cl C-Hanel C=C C-H C-HMetil C-Hanel Cl O 500 Fonte: Dados de pesquisa. A Figura 23 mostra a região que caracteriza a quebra do dímero e indícios de coordenação dos ligantes β-dicetonas ao rutênio. 46 Figura 23- Ampliação dos espectros no IV do complexo [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)] (azul) e complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 (preto) referente ao estiramento Ru-Cl. Ru-Clterminal Transmitância (%) 500 450 400 350 Ru-Clponte 300 250 -1 N° de onda (cm ) 200 Fonte: Dados da pesquisa. A Tabela 4 mostra as atribuições e respectivas bandas de todos os complexos obtidos após a substituição do clorido pelos ligantes TTA, TFF e TFBr. Tabela 4- Modos vibracionais (cm-1) e atribuições do espectro no IV correspondentes às principais bandas do precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 e seus derivados utilizando como ligantes as β-dicetonas. [RuCl(TTA)(ƞ6-p-cimeno)] [RuCl(TFBr)(ƞ6-p-cimeno)] [RuCl(TFF)(ƞ6-p-cimeno)] νC-Hanel (f)(ϕ) νC-Hanel (f) (ϕ) νC-Hmetil (f) νC=C (f) δC-H (f) (ϕ) δC-H (f) (ϕ) δC-Hanel(m) νRu-Clterminal (F) νRu-Clponte (F) [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)] Atribuições* Intensidades# Complexos derivados do [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 (cm-1) [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 Precursor (cm-1) 3052 3033 2962 1471 1389 1379 876 292 259 3056 3043 2970 1465 1386 1362 865 281 - 3063 2966 1466 1389 1378 878 279 - 3052 2966 1483 1392 1378 887 283 - 3057 2968 1466 1385 1362 868 280 - *ν designa vibração de estiramento; δ designa vibração de deformação #F-forte, m-média,f-fraca 47 Fonte: Dados da pesquisa. O precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 apresenta no espectro do infravermelho vibrações de ligações em altas frequências relativas aos grupos aromáticos existentes na sua estrutura, especificamente o p-cimeno (Figura 22). Essas bandas estão compreendidas em regiões de 3030 a 3080 cm-1, sendo, portanto, atribuídas ao estiramento da ligação C-H dos anéis. As bandas nessas regiões podem diminuir, quanto mais substituído for o anel. Ainda assim, outras bandas caracterizam esse precursor, atribuídas ao estiramento das ligações C-H do grupo metil em 2966 a 2975 cm-1; vibrações de deformação da ligação C-H do grupo isopropílico em 1367 a 1390 cm-1 que, neste caso, é acoplado ao grupo metil; vibrações de estiramento da ligação C=C dos anéis do dímero em 1384 a 1470 cm-1; vibração de deformação da ligação C-H em aproximadamente 870 cm-1, correspondendo ao benzeno substituído, neste caso, o p-cimeno (SILVERSTEIN, 2005; TOCHER ET AL., 1983). Bandas em baixas frequências também são observadas cujas vibrações de estiramentos são atribuídas às ligações Ru-Cl (Figura 23), sendo em aproximadamente 290 cm-1 para νRu-Clterminal e 260 cm-1 para νRu-Clponte (COLINAVEGAS ET AL., 2015). Por meio da correlação do espectro do complexo precursor com os espectros dos seus derivados, foi possível sugerir que os modos vibracionais correspondentes ao precursor se mantiveram praticamente inalterados após a coordenação ao metal. Isso foi perceptível devido à presença de bandas características do p-cimeno nos espectros referentes aos complexos sintetizados. Além disso, foi observado também a presença de apenas uma banda atribuída à ligação Ru-Cl, o que já era esperado (Figura 23), já que em solução as ligações em ponte são enfraquecidas e, por isso, o dímero se quebra, além do fato de que um ligante clorido é substituído pelas β-dicetonas. Para o complexo [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)], mostrado na Figura 22, as vibrações atribuídas à νC-H do anel se apresentaram nas regiões 3056 e 3043 cm-1; os estiramentos atribuídos à νC-H do grupo metil existentes no p-cimeno foram observadas em 2985 e 2970 cm-1; nas regiões compreendidas em 1465 cm-1 as bandas referentes ao estiramento νC=C do anel aromático; em 1386 e 1362 cm-1 as bandas atribuídas ao estiramento δC-H do grupo isopropílico acoplado ao grupo metil existente no p-cimeno; em 865 cm1 a deformação da ligação C-H do anel aromático; e por fim em 281 cm-1 o estiramento νRu-Cl. Todas as bandas do precursor e dos complexos derivados bem como suas atribuições estão mostradas na Tabela 4. 48 A Figura 24 apresenta o espectro do ligante BTA em sua forma livre e o complexo [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)]. Os demais complexos estão exibidos no Apêndice A. Figura 24- Espectro no IV ampliado na região referente às bandas características do ligante BTA em sua forma livre (verde) e presentes no complexo [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)] (azul) e suas atribuições. BTA  Transmitância (%) [RuCl(BTA)( p-cimeno)] Ru 1800 1600 1400 1200 Ru-O C-F asC-F C=O + C=C C-CF3 + C=C Cl 1000 -1 N° de onda (cm ) Fonte: Dados da pesquisa. 800 600 400 O O FF F 49 Tabela 5- Modos vibracionais (cm-1) e atribuições do espectro no IV correspondentes às principais bandas dos ligantes β-dicetonas em sua forma livre e quando coordenadas pelo rutênio(II). Atribuições* Intensidades# 3126 3082 2601 1597 1510 1180 795 - [RuCl(TFF)(ƞ6-p-cimeno)] TFF 3119 3093 2564 1607 1586 1198 470 1198 - [RuCl(TFBr)(ƞ6-p-cimeno)] TFBr 3339 3115 2972 2941 1658 1644 1576 1170 1065 - [RuCl(TTA)(ƞ6-p-cimeno)] TTA 3124 3070 2729 2649 1600 1590 1574 1140 1200 - [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)] BTA νC-H (ϕ)(f) νC-H (ϕ)(f) νO-H(ϕ) (sh) νO-H(ϕ) (sh) νC=O + νC=C(ϕ) (F) νC=O + νC=C(ϕ) (F) νC=O + νC=C(ϕ) (F) νC=O + νC=C(ϕ) (F) νC-F(ϕ)(F) δC-F(F) δC-Br(F) νC-S(f) νC=O + νC–O (m) νasC-F(ϕ)(F) νC-CF3 + νC=C(ϕ) (F) νC-CF3+ νC=C(ϕ) (F) νC-CF3 + νC=C(ϕ) (F) νRu-O(f) Complexos derivados do [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 (cm-1) β-dicetonas livres (cm-1) 1607 1595 1574 1534 1138 1201 1319 1308 1286 394 1595 1575 1537 1135 1070 1407 1189 1306 1281 340 1600 1584 1561 1532 1140 480 1196 1309 1296 355 1609 1599 1562 1538 1144 806 1200 1303 1286 350 *ν designa vibração de estiramento (νa= assimétrico); δ designa vibração de deformação #F-forte, m-média,f-fraca,sh-ombro Fonte: Dados da pesquisa. De acordo com os resultados obtidos pela análise de espectroscopia na região do infravermelho, foi possível sugerir também acerca da substituição do ligante clorido pelas β-dicetonas em se tratando do precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2. O aparecimento de bandas características das β-dicetonas foi verificado, tendo em vista a comparação dos espectros dos ligantes livres e seus respectivos derivados. Como já mencionado, observou-se vibrações em regiões com bandas que podem ser atribuídas à carbonila acoplada à ligação C=C, as vibrações de estiramento das ligações C-F e aparecimento de bandas referentes ao acoplamento da ligação C=C com a ligação C-CF3. As regiões desses 50 três modos vibracionais citados são indícios de que a complexação dos ligantes empregados ao metal rutênio(II) ocorreu. Em se tratando das regiões atribuídas ao acoplamento das carbonila com C=C, por meio da correlação com os espectros dos ligantes, observou-se um deslocamento entre 4-18 cm-1, como relatado na literatura. Vale ressaltar ainda que não foi verificada a presença de bandas que correspondem à ligação C-H do ligante β-dicetona, o que corrobora para o entendimento de que houve desprotonação, sendo mais um indicio de que o metal foi complexado. Para os complexos utilizando o ligante TTA, foram verificadas bandas atribuídas aos estiramentos da ligação C-S e vibrações de estiramentos assimétrico atribuídas à carbonila acoplada à C-O. Em se tratando do complexo contendo na sua esfera o TFBr, verificou-se frequências específicas de deformação da ligação C-Br, além das citadas anteriormente. Ainda assim, os complexos obtidos através da inserção de TFF, apresentaram modos vibracionais correspondentes às energias de deformação da ligação C-F. Por fim, todos os complexos sintetizados apresentaram também vibrações em regiões específicas de ligação M-O, uma vez que o átomo doador das β-dicetonas, é o oxigênio. Por sua vez, para o complexo [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)], mostrado na Figura 24, a ausência de bandas nas regiões entre 3124 e 3073 cm-1 correspondentes à vibração de estiramento da ligação C-H entre as carbonilas e a banda correspondente à hidroxila, quando o ligante se encontra na sua forma enólica, foi observada. As bandas correspondentes à carbonila acopladas à ligação C=C em frequências compreendidas 1607, 1595, 1574, 1534 cm-1, bem como os modos vibracionais de estiramentos simétricos e assimétricos referentes à νC-F em regiões compreendidas em 1137 e 1201 cm-1 também foram observadas. Ainda assim, houve o aparecimento de bandas referentes aos modos vibracionais das ligações νC-CF3 em 1319, 1286 e 1308 cm-1. Por fim, foi verificado também modos vibracionais resultantes do estiramento de ligações νRu-O, em regiões compreendidas em 400-340 cm-1 (NEGRÓN, 2005). Para [RuCl(TTA)(ƞ6-p-cimeno)] verificou-se modos vibracionais específicos atribuídos às ligações νC-S e νC-O +C=O em regiões de 1070 e 1407 cm-1, respectivamente. Para o complexo [RuCl(TFBr)(ƞ6-p-cimeno)], o modo vibracional específico à δC-Br foi atribuída à região em 480 cm-1. Em se tratando do complexo [RuCl(TFF)(ƞ6-p-cimeno)] o modo vibracional atribuído à δC-F foi observada na região de 806 cm-1. Os espectros referentes a esses complexos estão exibidos no Apêndice A. Para melhor entendimento, todos os modos vibracionais existentes nos ligantes livres e nos complexos derivados do [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 estão expressos na Tabela 5. 51 4.2.3- Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear A espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear é uma técnica bastante empregada para a compreensão e caracterização de complexos que apresentam em sua estrutura espécies com núcleos ativos. Tendo em vista que os complexos sintetizados possuem esses núcleos ativos em suas estruturas tais como 1H, 31P e 19F, foi possível realizar a elucidação estrutural desses compostos, além de verificar a existência dos ligantes β-dicetonas, evidenciando a eficiência da síntese para posterior aplicação biológica. 4.2.3.1- Ressonância Magnética Nuclear de 1H A Figura 25 mostra o espectro obtido a partir da análise do complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2, em que são observados os sinais referentes aos prótons do grupo p-cimeno bem como suas atribuições e integrais. Figura 25- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo precursor [RuCl2(η6-p-cimeno)]2 com os hidrogênios identificados. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. A Figura 26 mostra o espectro obtido a partir da análise do complexo após a inserção do ligante BTA, em que são observados os sinais referentes aos prótons deste ligante e do grupo p-cimeno, bem como suas atribuições e integrais. Algumas regiões foram ampliadas para melhor visualização das multiplicidades obtidas. 52 Figura 26- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)] com os hidrogênios identificados. Deslocamento Químico (ppm) Deslocamento químico (ppm) Deslocamento químico (ppm) Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. 53 A Figura 27 mostra o espectro obtido a partir da análise do complexo após a inserção do ligante TFBr, em que são observados os sinais referentes aos prótons deste ligante e do grupo p-cimeno, bem como suas atribuições e integrais. Os demais espectros estão exibidos no Apêndice B. Figura 27- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)] com os hidrogênios identificados. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. Os deslocamentos químicos, atribuições e constante de acoplamento de todos complexos sintetizados estão expressos na Tabela 6. Tabela 6- Deslocamentos químicos (ppm), atribuições de sinais, valores das integrais e constantes de acoplamento (Hz) dos prótons existentes no complexo precursor [RuCl2(η6-p-cimeno)]2 e em [RuCl2(η6-p-cimeno)]2 seus derivados [RuCl(O-O)(ƞ6-p-cimeno). Ha 2,18 (3H,s) δ (ppm) / (Integrais e Atribuições) / Constantes de acoplamento (Hz) Precursor Ligantes Hb/Hb’ Hc/Hc’ Hd He/He’ Hf Hg/Hg’ Hh/Hh’ 5,36 5,49 2,94 1,30 (2H,d) (2H,d) (1H,h) (6H,d) 3 3 3 3 JH-H JH-H JH-H JH-H 5,6 5,8 6,9 6,9 Hi - [RuCl(TFF)(ƞ6-p-cimeno)] [RuCl(TFBr)(ƞ6-p-cimeno)] [RuCl(TTA)(ƞ6-p-cimeno)] [RuCl(BTA)(ƞ6-p-cimeno)] 54 Ha 2,90 (3H,s) Hb/Hb’ 5,37 (2H,t) 3 JH-H 6,0 Hc/Hc’ 5,64 (2H,2d) 3 JH-H 12,8 Hd 3,00 (1H,h) 3 JH-H 7,0 He/He’ 1,41 (6H,2d) 3 JH-H 6,9 Hf 6,22 (1H,s) Hg/Hg’ 7,89 (2H,d) 3 JH-H 7,2 Hh/Hh’ 7,43 (2H,t) 3 JH-H 7,6 Hi 7,54 (1H,t) 3 JH-H 7,2 Ha 2,31 (3H,s) Hb/Hb’ 5,35 (2H,d) 3 JH-H 6,0 Hc/Hc’ 5,64 (2H,2d) 3 JH-H 8,0 Hd 3,00 (1H,h) 3 JH-H 6,8 He/He’ 1,42 (6H,2d) 3 JH-H 4,0 Hf 6,11 (1H,s) Hg 7,61 (1H,d) 3 JH-H 4,8 Hh 7,01 (1H,t) 3 JH-H 4,8 Hi 7,65 (1H, d) 3 JH-H 3,6 Ha 2,32 (3H,s) Hb/Hb’ 5,37 (2H,t) 3 JH-H 6,0 Hc/Hc’ 5,64 (2H,dd) 3 JH-H 17,6 3 JH-H 5,6 Hd 2,97 (1H,h) 3 JH-H 6,8 He/He’ 1,40 (6H,dd) 3 JH-H 10,0 3 JH-H 3,6 Hf 6,15 (1H,s) Hg/Hg’ 7,74 (2H,d) 3 JH-H 8,8 Hh/Hh’ 7,57 (2H,d) 3 JH-H 8,4 Hi - Há 2,32 (3H,s) Hb/Hb’ 5,37 (1H,t) 3 JH-H 6,0 Hc/Hc’ 5,64 (2H,dd) 3 JH-H 17,6 3 JH-H 5,6 Hd 2,98 (1H,h) 3 JH-H 6,8 He/He’ 1,41 (6H,dd) 3 JH-H 10,0 3 JH-H 3,6 Hf 6,16 (1H,s) Hg/Hg’ 7,90 (2H,dd) 3 JH-H 13,6 3 JH-H 5,6 Hh/Hh’ 7,08 (2H,t) 3 JH-H 8,4 Hi - s = singleto, d = dubleto, t = tripleto, h= hepteto, m = multipleto, dd = duplo dupleto Fonte: Dados da pesquisa. A partir da análise dos espectros de RMN 1H foi possível observar sinais característicos dos precursores, além dos deslocamentos químicos que confirmam a presença dos ligantes. De acordo com a Figura 25, para o precursor [RuCl2(ƞ6-pcimeno)]2, são observados sinais referentes aos prótons existentes no anel aromático do grupo p-cimeno. As atribuições desses prótons bem como os deslocamentos químicos observados estão em concordância com a literatura (SERŠEN ET AL.,2013). Geralmente, os prótons que constituem o anel apresentam anisotropia diamagnética, o que resulta em menor blindagem, gerando sinais entre 6,5 e 8,5 ppm. Ou seja, com a aplicação do campo magnético induzido (Bo), os elétrons de caráter π ao redor do anel irão gerar um campo 55 magnético adicional. Esse feito denominado “corrente de anel” corrobora para a desblindagem dos hidrogênios existentes na parte externa da estrutura, já que nessa região o campo magnético gerado se alinhará ao campo magnético aplicado, o que não ocorre no interior das duplas ligações, sendo o campo gerado oposto ao aplicado (SILVERSTEIN, 2005). Ainda em relação ao p-cimeno, os deslocamentos químicos atribuídos aos hidrogênios constituintes do anel são observados em regiões de frequências mais baixas do que o esperado. Esse fato incomum é decorrente da utilização dos elétrons π na coordenação ao metal rutênio(II), o que resulta na redução do efeito de corrente do anel, prejudicando também a ressonância (BROWN ET AL, 2010). Sendo assim, os deslocamentos químicos estão compreendidos em 5,36 ppm pra Hb/Hb’ e 5,50 ppm para Hc/Hc’. Os sinais atribuídos a esses prótons apresentam multiplicidade dupleto, sendo essa gerada através do acoplamento vicinal dos hidrogênios. Além disso, a pequena diferença de deslocamento químico entre Hb/Hb’ e Hc/Hc’, é ocasionada pelos diferentes ambientes químicos que grupos substituintes apresentam. Diante do fato de que o grupo metil apresenta um efeito eletrônico menos pronunciado que o grupo isopropil, os hidrogênios Hb/Hb’ estão mais blindados que os Hc/Hc’ (próximos ao grupo isopropil). Por isso, seu deslocamento químico ocorrerá em menores frequências que o grupo isopropil, como observado. Outros sinais referentes aos prótons do precursor também são observados: o simpleto em 2,18 ppm é atribuído aos hidrogênios equivalentes do grupo metil (Ha); o grupo isopropil apresentou dois sinais distintos, sendo um hepteto correspondente ao hidrogênio Hd em 2,94 ppm e um dupleto atribuído aos 6 hidrogênios equivalentes (He/He’) em 1,30 ppm (FONSECA, 2011; SERŠEN ET AL.,2013). Por meio do conhecimento e interpretação dos sinais típicos do precursor, e posterior comparação com os espectros dos complexos derivados do [RuCl2(η6-pcimeno)]2, foi possível confirmar a inserção dos ligantes empregados à esfera de coordenação do metal rutênio(II). Em todos os espectros observou-se sinais referentes ao p-cimeno, alguns com um pequeno deslocamento para a regiões de frequências mais altas quando comparados aos espectros do precursor. Esse efeito pode ser gerado a partir da inserção do ligantes, que promovem competição por elétrons com o grupo p-cimeno, o que torna os prótons deste grupo mais sensíveis ao campo magnético. Além, disso, foram observados sinais com deslocamentos químicos referentes aos hidrogênios provenientes dos ligantes β-dicetonas denominados Hf, Hg/Hg’, Hh/Hh’ e Hi. O próton Hf, corresponde ao hidrogênio do metileno presente entre as carbonilas. Já Hg/Hg’, Hh/Hh’ e Hi 56 correspondem aos prótons existentes no anel aromático das β-dicetonas. O sinal referente a Hf é crucial para a confirmação da desprotonação do ligante, tendo em vista que, em se tratando dos ligantes em sua forma livre, a integral corresponderia a dois hidrogênios, e quando complexados, sua integral corresponde a apenas a um hidrogênio, como foi observado (SERŠEN ET AL.,2013; URŠIC ET AL.,2017) De acordo com a Figura 26, para o complexo [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)] foram observados sinais dos prótons similares ao complexo precursor: Ha em 2,90 ppm; Hb/Hb’ em 5,37 ppm; Hc/Hc’ em 5,64 ppm; Hd em 3,00 ppm; He/He’ em 1,41 ppm. Além disso, foram verificados também sinais dos prótons referentes ao ligantes com os seguintes deslocamentos químicos: Hf em 6,22 ppm; Hg/Hg’ em 7,89 ppm; Hh/Hh’ em 7,43 ppm; e Hi em 7,54 ppm.Para os complexos contendo TFBr (Figura 27) e TFF, alguns sinais referentes aos ligantes apresentaram deslocamentos químicos em regiões de maior frequência quando comparados ao precursor, sendo os prótons Hg/Hg e Hh/Hh’ com deslocamentos maiores. Apesar do Hh/Hh’ estar na posição orto aos heteroátomos brometo e fluoreto, este apresenta sinais em regiões de campo mais alto que o Hg/Hg’, que está na posição meta. Isso é proveniente do ambiente químico gerado pela outra parte da molécula, tendo efeito indutivo mais pronunciado, o que desblinda de forma mais eficiente esses prótons ( Hg/Hg’). Em se tratando do Hf, diante da posição ocupada, este próton se encontra mais blindado, devido à nuvem eletrônica gerada pelas carbonilas. A Figura 28 mostra o espectro obtido através da análise do complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2], ao passo que, a Figura 29 mostra o espectro do complexo derivado através da adição do ligante BTA, o composto cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 com a ampliação de regiões de interesse do espectro. 57 Figura 28- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2] e os com os hidrogênios identificados.. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. Figura 29- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 com os hidrogênios identificados. Deslocamento químico (ppm) 58 Deslocamento químico (ppm) Deslocamento químico (ppm) Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. Considerando a similaridade entre os compostos e, consequentemente, de sinais observados, os espectros dos complexos cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6, cis- [Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 e cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 estão exibidos no Apêndice B. Os deslocamentos químicos e atribuições de todos os compostos sintetizados estão resumidos na Tabela 7. 59 Tabela 7- Deslocamentos químicos (ppm), atribuições e valores das integrais dos prótons existentes no complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2] e em seus derivados cis-[Ru(OO)(dppm)2]PF6. δ (ppm) / (Integrais e Atribuições) / Constantes de acoplamento (Hz) cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 cis-[RuCl2(dppm)2] Precursor Ligantes Ha 4,67 (1H,m) 4,95 (1H,m) Hb 7,03 (3H,m) 7,19 (3H,m) 7,45 (3H,m) Hc 6,79 (2H,t) 7,28 (2H,m) Hd 6,59 (2H,dd) 7,00 (2H,dd) 7,95 (2H,dd) 8,24 (2H,dd) He - Hf /Hf - Hg/Hg’ - Hh - Ha 4,34 (1H,m) 4,60 (1H,m) 4,78 (1H,m) 5,04 (1H,m) Hb - Hc 7,00 (2H,t) Hd 6,34 (2H,dd) 6,60 (2H,dd) 7,75 (2H,dd) 7,81 (2H,dd) He 6,24 (1H,s) Hf /Hf’ - Hg/Hg’ - Hh Ha 4,48 (2H,m) 4,86 (2H,m) Hb - Hc - Hd 6,40 (2H,m) 6,61 (2H,m) 7,78 (2H,m) 7,84 (2H,m) He 6,09 (1H,s) Hf - Hg - Hh - Ha 4,33 (1H,m) 4,58 (1H,m) 4,80 (1H,m) 5,08 (1H,m) Hb - Hc - Hd 6,34 (2H,dd) 6,60 (2H,dd) 7,72 (2H,dd) 7,82 (2H,dd) He 6,18 (1H,s) Hf /Hf’ - Hg/Hg’ - - cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 60 Ha 4,33 (1H,m) 4,59 (1H,m) 4,79 (1H,m) 5,08 (1H,m) Hb - Hc - Hd 6,33 (2H,dd) 6,61 (2H,dd) 7,72 (2H,dd) 7,81 (2H,dd) He 6,18 (1H,s) Hf /Hf’ - Hg/Hg’ - s = singleto, d = dubleto, t = tripleto, m = multipleto, dd = duplo dupleto. Fonte: Dados da pesquisa. Por meio da análise realizada dos derivados do complexo precursor cis[RuCl2(dppm)2], os espectros obtidos apresentaram algumas características que impossibilitaram a atribuição e multiplicidade de alguns sinais dos prótons existentes. Esse fator está intimamente relacionado à presença dos ligantes bifosfínicos, uma vez que, o acoplamento dos átomos de fósforo ocorre com os prótons da estrutura (SOBRINHO, 2015). Além disso, alguns sinais respectivos aos ligantes β-dicetonas apresentam deslocamentos químicos em regiões semelhantes às bifosfinas, gerando sobreposição, e impedindo a análise completa dos espectros. Diante disso, não houve necessidade em atribuir todas as constantes de acoplamento provenientes dos derivados do complexo precursor. Apesar disso, alguns sinais que são cruciais para a confirmação da desprotonação e coordenação dos ligantes β-dicetonas, além de alguns sinais do complexo precursor puderam ser observados. Para o precursor cis-[RuCl2(dppm)2], foram observados sinais em regiões atribuídas aos hidrogênios das bifosfinas, tanto os prótons aromáticos quanto os alifáticos. São verificados dois multipletos entre 4,60 e 5,0 ppm referentes aos prótons alifáticos Ha; os prótons aromáticos ocupando as posições orto, meta e para ao átomo de fósforo foram denominados Hb, Hc e Hd, respectivamente. Em se tratando dos prótons que ocupam a posição orto ao fósforo, estes sofrem acoplamento mais pronunciado, o que corrobora para sua multiplicidade pouco definida. Haja vista, os sinais atribuídos aos hidrogênios aromáticos apresentam deslocamentos químicos em regiões compreendidas entre 6,60 e 8,50 ppm, como demonstrado na Figura 28. Ainda assim, a partir da comparação do espectro do complexo cis-[RuCl2(dppm)2] e os seus derivados pôde-se observar a presença de sinais que evidenciam a presença dos ligantes β-dicetonas desprotonados. Como já mencionado anteriormente, a presença do 61 simpleto em aproximadamente 6,20 ppm, além de alguns sinais existentes nos ligantes, permitem a confirmação da complexação ao metal. Vale ressaltar que alguns sinais dos ligantes β-dicetonas sesobrepuseram aos sinais referentes aos prótons aromáticos das bifosfinas. No entanto, foi possível atribuir alguns sinais do precursor que se encontram em regiões em que os deslocamentos químicos não coincidem com o dos ligantes βdicetonas. Também observou-se um deslocamento de alguns sinais para regiões de alto campo, o que já era esperado, tendo em vista que, com a inserção dessas espécies, os prótons do complexo precursor ficaram mais desblindados. Além disso, a influência dos atómos de fósforo sobre os prótons das bifosfinas já não é mais tão proeminente. Para o complexo cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 foram observados multipletos em regiões compreendidas entre 4,30 - 5,04 ppm atribuídos aos prótons alifáticos dos ligantes fosfínicos (Ha); um simpleto em 6,24 ppm correspondente ao próton entre as carbonilas no ligante BTA (He), sendo esse o indício de que o ligante sofreu desprotonação; em regiões compreendidas entre 6,34 -7,90 ppm sinais correspondentes aos prótons das bifosfinas: um atribuído à Hc, e dois multipletos atribuídos à Hd. Nas regiões entre 7,54 e 6,99 ppm foram verificados sinais sobrepostos referentes ao BTA e às bifosfinas. Esses sinais foram atribuídos aos hidrogênios:Hb, Hf/Hf’; Hg/Hg’ e Hh, como mostrado na Figura 29. A Tabela 7 exibe todos os sinais, deslocamentos químicos e atribuições tanto do complexo precursor quanto dos seus derivados. 4.2.3.2- Ressonância Magnética Nuclear de 31P{H} Foi realizada a análise dos núcleos ativos dos átomos de fósforo a partir de RMN 31 P{H} tanto para o complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2] quanto para os compostos derivados a partir da inserção dos ligantes b-dicetonas. Os espectros obtidos do complexo precursor cis-[RuCl2 (dppm)2] bem como os derivados cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 e cis[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 estão exibidos abaixo. Vale ressaltar que os espectros com deslocamentos e atribuições dos outros complexos estão expostos no Apêndice C. 62 Figura 30-Espectro de RMN 31 P{H} do complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2] obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. Figura 31- Espectro de RMN 31 P{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. 63 Figura 32- Espectro de RMN 31 P{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo precursor cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. Os deslocamentos químicos, atribuição de sinais e multiplicidade para todos os complexos, inclusive o complexo precursor, estão expressos na Tabela 8. Tabela 8- Deslocamentos químicos (ppm) e atribuições de sinais e integrais existentes no 31P RMN{H} do complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2] e em seus derivados de fórmula cis-[Ru(OO)(dppm)2]PF6. Complexos cis-[RuCl2(dppm)2] cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 Fonte: Dados da pesquisa. δ/ppm – (integral) P1 P4 -27,04 -0,84 (2P,t) (2P,t) 3,99 0,45 -13,99 (1P, ddd) (1P, ddd) (2P,ddd) 2,25 -14,22 (2P,dt) (2P,t) 4,52 0,50 -13,90 (1P, ddd) (1P, ddd) (2P, ddd) 4,60 0,57 -13,92 (1P, ddd) (1P, ddd) (2P, ddd) P2 P3 - 64 A análise do espectro exibido na Figura 30 permitiu verificar a presença das bifosfínas, já que os sinais obtidos são bem típicos. Considerando que essas espécies se encontram na posição cis, são observados dois sinais com multiplicidade tripleto, com deslocamentos químicos em -0,84 ppm e -27,04 ppm. Esses sinais em deslocamentos distintos correspondem ao ambiente químico em que os átomos de fósforos estão inseridos, sendo que dois fósforos são magneticamente análogos: um átomo de fósforo na posição trans a outro átomo de fósforo (P1), e um átomo de fósforo na posição trans aos ligantes cloridos (P2). A modificação desses sinais, verificada na Figura 31, está diretamente relacionada com a alteração dos grupos coordenados ao rutênio(II) nos novos complexos obtidos. Com a inserção de novas espécies à esfera interna de coordenação do complexo precursor, e a depender do modo de coordenação, os fósforos serão distintos. Ou seja, se os ligantes adicionados apresentarem a mesma natureza, por exemplo, dois ligantes iguais, como é caso dos cloridos no cis-[RuCl2(dppm)2], ou um ligante bidentado com estrutura simétrica, existirão dois núcleos ativos de natureza química e magnética equivalentes, originando o padrão de sinais anteriormente citado. No entanto, se as novas espécies inseridas apresentarem ambientes químicos diferentes, os sinais obtidos corresponderão aos quatro núcleos ativos diferentes entre si: um átomo de fósforo na posição trans a outro átomo de fósforo (P1), um átomo de fósforo na posição trans a um átomo doador do ligante (P2), um átomo de fósforo na posição trans ao outro átomo doador do ligante (P3), e por fim, um átomo de fósforo na posição trans ao átomo de fósforo P1 (P4). Essa situação é correspondente aos complexos sintetizados, haja vista, todas βdicetonas empregadas apresentam dois ambientes químicos diferenciados. Para complexos que apresentam quatro fósforos não-equivalentes, o padrão de sinais esperado é duplo duplo dubleto (ddd). A multiplicidade citada está em concordância com todos sinais observados nos espectros dos complexos derivados do cis-[RuCl2(dppm)2]. Apesar das β-dicetonas se coordenarem de modo bidentado através do mesmo átomo doador, neste caso, os oxigênios (modo de coordenação O-O), todos os ligantes empregados possuem estrutura química assimétrica, o que corrobora para originar ambientes químicos distintos. Para o cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 os átomos de fósforo sentem diferencialmente o efeito do grupo fenil em uma extremidade da molécula e o grupo CF3 na outra extremidade. Para os complexos cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 e cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 os ambientes químicos distintos são originados do grupo CF3 em ambos, e dos grupos bromofenil e fluorofenil, respectivamente. Adicionalmente, foi observado um septeto, 65 característico de acoplamento do átomo de fósforo com os átomos de flúor, correspondente ao íon de esfera externa PF6-, em deslocamentos químicos de, aproximadamente, -144,30 ppm em todos derivados obtidos. Considerando todas as informações obtidas, foi possível propor a elucidação da estereoquímica dos complexos sintetizados, através da atribuição de sinais, deslocamentos químicos e constantes de acoplamento, confirmando também a coordenação dos ligantes β-dicetonas via átomos de oxigênio. Para o complexo cis[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 (Figura 31), observou-se o efeito trans, já que foram observados três conjuntos de sinais, em distintos deslocamentos químicos, e os sinais presentes em regiões de baixo campo, correspondem aos átomos de fósforo na posição trans aos átomos de oxigênio do ligante, já que a desblindagem é ocasionada pelos efeitos eletrônicos desse átomo doador. Já o sinal observado em regiões de alto campo, neste caso, os fósforos na posição trans a outro átomo de fósforo apresentam maior blindagem, uma vez que esse efeito não é tão pronunciado. Para o complexo cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6, exibido na Figura 32, foram observados sinais com multiplicidade diferenciada. Isso pode ser decorrente do grupo tiofeno existente no ligante inserido. Outra hipótese é que neste caso os fósforos apresentem maior semelhança química o que resulta em sinais menos desdobrados. Para esse composto foram observadas duas regiões de sinais: dois duplos tripletos centrados em 2,25 ppm e um tripleto centrado em -14,22 ppm, se integrando em proporções 2:2. O íon PF6-, para este composto, é atribuído ao sinal na região correspondente a -144,25 pppm. Também para este caso, a região correspondente ao núcleo mais desprotegido, de maior deslocamento químico, está relacionada com o fósforo existente na posição trans aos átomos de oxigênio. Verificou-se também que os P2 e P3 apresentaram sinais coalescidos, o que não foi visto para os sinais correspondentes ao P1 e P4. A justificativa que explica esse fato é que os fósforos na posição trans a outros átomos de fósforo se acoplam mais eficientemente, gerando constantes maiores, e consequentemente gerando sinais menos sobrepostos. 4.2.3.3- Ressonância Magnética Nuclear de 19F{1H} Os espectros obtidos para os complexos derivados do [RuCl2(η6-p-cimeno)]2 e do cis-[RuCl2(dppm)2], respectivamente, contendo os ligantes TFF e TTA estão exibidos 66 abaixo. Diante da similaridade de sinais, os demais espectros estão mostrados no Apêndice D. Figura 33- Espectro de RMN – 19F{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] (traço verde) e o ligante TFF (traço preto) em sua forma livre com as respectivas atribuições. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. Figura 34- Espectro de RMN – 19F{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)] (traço verde) e o ligante TTA (traço preto) em sua forma livre com as respectivas atribuições. Deslocamento químico (ppm) 67 Fonte: Dados da pesquisa. Figura 35- Espectro de RMN – 19F{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 (traço verde) o ligante TFF (traço preto) em sua forma livre com as respectivas atribuições. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. Figura 36-Espectro de RMN – 19F{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 (traço verde) e o ligante TTA (traço preto) em sua forma livre com as respectivas atribuições Deslocamento químico (ppm) 68 Fonte: Dados da pesquisa. Tabela 9– Deslocamentos químicos (ppm), constante de acoplamento e multiplicidade dos núcleos ativos de 19F existentes nos complexos derivados dos precursores cis-[RuCl2(dppm)2] e [RuCl2(η6-p-cimeno)2]2 após inserção dos ligantes β-dicetonas. Complexos 2J δ/ppm – (multiplicidade) CF3 F-F(Hz) C6H4-F PF6- PF6- cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 -74,24 (s) - -73,02 (d) 757,60 cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 -74,26 (s) - -73,07 (d) 757,60 cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 -74,28 (s) - -72,94 (d) 757,60 cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 -74,26 (s) -106,20 (s) -72,96 (d) 757,60 [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)] -74,20 (s) - - - [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)] -74,30 (s) - - - [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)] -74,25 (s) - - - [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] -74,24 (s) -106,20 (s) - - s = singleto, d = dubleto Fonte: Dados da pesquisa. Tabela 10- Deslocamentos químicos (ppm) e multiplicidades observados no RMN 19F para os ligantes β-dicetonas em sua forma livre utilizando como solvente o metanol. Grupos Fluorados δ/ppm – (multiplicidade) Ligantes CF3 C6H4-F BTA -72,62 (s) - TTA -79,39 (s) - -91,24(s) TFBr -76,97 - TFF -76,75 -102,94 Fonte: Dados da pesquisa. Foi realizada a análise dos núcleos de 19F, tendo em vista que, para todos complexos existe o grupo CF3 nos ligantes empregados, além do grupo fluorofenil do ligante TFF. Adicionalmente, para os complexos à base de cis-[RuCl2(dppm)2], foi adicionado à esfera secundária de coordenação o contra íon PF6. 69 Considerando que os átomos de flúor no grupo trifluorometil são equivalentes, a multiplicidade de sinal observada nos espectros obtidos foi simpleto em regiões de deslocamentos químicos em -74,2±0,1 ppm, como exibido na Tabela 9. Para os complexos [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)], [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)], [RuCl(TFBr)(η6-pcimeno)] e [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] (Figura 33) foram observados sinais em deslocamentos em -74,20 ppm, -74,30 ppm, -74,25 ppm e -74,24 ppm, respectivamente, sendo que esses resultados são coincidentes com o de complexos similares relatados na literatura (SERŠEN ET AL.,2013). Os sinais dos complexos sintetizados foram comparados com os ligantes não coordenados, sendo verificados os deslocamentos e multiplicidades apresentados na Tabela 10. Diante dessa comparação, foi observado que houve um deslocamento para regiões de baixo campo, indicando que os átomos de flúor estão desblidandos, exceto para o BTA. Essa desblindagem pode estar relacionada com a coordenação desses ligantes ao metal, o que torna a densidade eletrônica menos disponível para este heteroátomo. Para o BTA, ocorre o inverso já que existe a ressonância e densidade eletrônica do anel que não permite a desblindagem dos heteroátomos tão fortemente como os complexos com os demais ligantes. No que se refere ao ligante TTA, em sua forma livre é verificado que os átomos de flúor apresentam ambientes químicos diferentes, gerado pelo seu equilíbrio ceto-enólico, o que permite desdobramento de sinais. Porém quando coordenados, os sinais ocorrem praticamente no mesmo deslocamento químico, o que sugere que os átomos de 19F no grupo CF3 sejam equivalentes, resultando em multiplicidade simpleto (Figuras 34 e 36). Já para os complexos sintetizados a partir do precursor cis-[RuCl2(dppm)2], os sinais referentes ao trifluorometil foram observados em deslocamentos de -74,2±0,1 ppm. Os deslocamentos químicos para os complexos cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6, cis[Ru(TTA)(dppm)2]PF6, cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 e cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 (Figura 37) foram -74,24 ppm, -74,26 ppm, -74,28 ppm e -74,26 ppm, respectivamente. Em se tratando do contra-íon PF6- , foi observado um sinal de multiplicidade dupleto em aproximadamente -73,0± 0,1 (URŠIC ET AL.,2017). Para os complexos contendo o ligante TFF, foi verificado um simpleto em aproximadamente -106,2 ppm referente ao núcleo ativo do grupo fluorofenil, como exibido nas Figuras 33 e 35. Esse sinal se apresenta em regiões de alto campo, tendo em vista a blindagem que este grupo possui devido à densidade eletrônica do flúor, além dos elétrons deslocalizados do anel aromático. A distância dessa ramificação do ligante para 70 centro metálico e carbonilas corrobora para que o grupo (fluorofenil) não seja tão afetado pelo ambiente químico (SILVA ET AL., 2015). 4.2.4- Difração de raios X por monocristal Através da técnica de difração de raios X por monocristal foi possível verificar a estrutura cristalina do complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] exibida na Figura 37. Os principais ângulos de ligações e comprimentos de ligação estão exibidos nas Tabelas 11 e 12. Os demais dados estão demonstrados no Apêndice D. Figura 37- Estrutura cristalográfica do complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno). Fonte: Dados da pesquisa. Tabela 11- Principais ângulos de ligações das espécies atômicas coordenadas ao rutênio(II) no complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)]. [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] Ligação Ângulo (°) Ligação Ângulo (°) O(2)-Ru-O(1) 87,46(7) C(24)-Ru-Cl 89,06(8) O(2)-Ru-Cl 85,18(6) C(25)-Ru-Cl 98,41(8) O(1)-Ru-Cl 84,22(6) C(26)-Ru-Cl 130,78(8) O(2)-Ru-C(21) 106,93(10) C(23)-Ru-C(21) 67,85(11) O(1)-Ru-C(21) 99,56(9) C(24)-Ru-C(21) 80,55(11) O(2)-Ru-C(22) 86,84(9) C(25)-Ru-C(21) 68,99(11) O(1)-Ru-C(22) 131,21(10) C(26)-Ru-C(21) 38,07(11) O(2)-Ru-C(23) 97,12(9) C(21)-Ru-C(22) 37,70(10) 71 O(1)-Ru-C(23) 167,36(9) C(23)-Ru-C(22) 37,99(11) O(2)-Ru-C(24) 129,22(10) C(24)-Ru-C(22) 68,85(11) O(1)-Ru-C(24) 142,03(10) C(25)-Ru-C(22) 82,53(10) O(2)-Ru-C(25) 166,51(9) C(26)-Ru-C(22) 68,79(10) O(1)-Ru-C(25) 105,80(9) C(24)-Ru-C(23) 37,99(11) O(2)-Ru-C(26) 143,15(10) C(26)-Ru-C(23) 80,69(10) O(1)-Ru-C(26) 88,56(9) C(23)-Ru-C(25) 69,38(11) C(21)-Ru-Cl 167,38(8) C(24)-Ru-C(25) 38,43(10) C(22)-Ru-Cl 143,22(8) C(26)-Ru-C(25) 37,86(11) C(23)-Ru-Cl 107,84(8) C(24)-Ru-C(26) 68,07(11) Fonte: Dados da pesquisa. Tabela 12- Comprimentos de ligação (Å) para a estrutura cristalina obtida através do complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)]. [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] Ligação Comprimento (Å) Ru-Cl 2,4127(7) Ru-O(2) 2,0791(19) Ru-O(1) 2,0899(18) C(1)-O(1) 1,261(3) C(3)-O(2) 1,261(3) C(3)-C(2) 1,375(4) C(2)-C(1) 1,411(4) Fonte: Dados da pesquisa. A partir dos dados obtidos, foi possível constatar algumas características já sugeridas pelas demais técnicas de caracterização utilizadas. Tais fatores envolvem a confirmação da geometria dos complexos e o modo de coordenação bidentado via O-O das β-dicetonas empregadas na síntese ao centro metálico. De acordo com o que é observado na Figura 37, é possível constatar através dos dados que a cristalização ocorre no sistema triclínico, sendo seu grupo espacial P-1. É possível verificar também que o rutênio(II) se coordena ao grupo p-cimeno, ao ligante clorido e, por fim, ao ligante TFF a partir átomos de oxigênio gerando, neste caso, um anel quelato, o que confere uma estabilidade adicional ao complexo. Ainda assim, a geometria que o complexo possui é definida como pseudooctaédrica “piano-stool” (traduzida do inglês “banco de piano”), sendo típica de 72 complexos organometálicos à base de rutênio(II). Essa definição é dada a partir da similaridade da molécula com um banco de piano, em que o grupo p-cimeno é o acento e os outros três sítios de coordenação ocupados por ligantes clorido e dois átomos de oxigênio do ligante desprotonado, neste caso, o TFF, são as pernas do banco, formando uma espécie neutra (SERŠEN ET AL.,2015). A partir da análise dos ângulos de ligação dos átomos coordenados ao metal, apresentados na Tabela 11, foi possível verificar que o complexo apresenta uma distorção geométrica pseudo-octaédrica devido ao valor obtido para os ângulos de ligação O(2)Ru-O(1) (87.46(7)°). Ainda assim, observa-se que a ligação apresenta menor tensão, haja vista seu valor esse encontra num intervalo entre 86,67 Å e 88,10 Å, sendo o ângulo de mordida das β-dicetonas consistentes com valores de organometálicos à base de rutênio previamente conhecidos envolvendo esses ligantes (MELCHART ET AL., 2007 HABTEMARIAM; AL., 2006; SERŠEN ET AL.,2015).Foi possível verificar também que os átomos de carbono que constituem o anel aromático do ligante p-cimeno apresenta a planaridade já esperada. Isso foi confirmado através da posição dos átomos de carbono C(27), do grupo metil, e C(28), do grupo isopropil. Esses átomos se encontram no mesmo plano do anel. De acordo com a Tabela 12, o comprimento da ligação Ru-O está diretamente relacionado não somente com o ligante clorido, mas também com a orientação dos átomos de oxigênio no ligante bidentado O-O. Observa-se também que a ligação mais próxima ao grupo CF3, neste caso, Ru-O(2), é um pouco mais curta ou equivalente à outra extremidade definida como Ru-O(1) (URŠIC ET AL.,2017). A partir da análise dos dados infere-se que a força da ligação Ru-O(1) é totalmente dependente do caráter elétrondoador do grupo arila. Isso foi confirmado através da comparação dos dados experimentais obtidos no trabalho com o que está relatado na literatura (SERŠEN ET AL.,2015; URŠIC ET AL.,2017). Anéis aromáticos contendo halogênios como, por exemplo, o fluorofenil (TFF), promovem a diminuição do caráter elétron-doador através do efeito indutivo, e consequentemente as ligações ficam mais fortes quando comparado com a força das ligações de espécies tais como o BTA. Esse efeito faz com que haja a diminuição do comprimento das ligações. Os ligantes β-dicetonas utilizados apresentam uma característica de extrema importância quando se trata de funcionalidade. Essa característica é decorrente das ligações deslocalizadas inerentes às carbonilas e, de acordo com dados experimentais já publicados, as ligações C-O, neste caso C(1)-O(1) e C(3)-O(2), apresentam 73 comprimentos variando entre 1,252 Å a 1,283 Å e ligações C-C entre 1,369 Å e 1,421 Å, para este complexo C(3)-C(2) e C(2)-C(1), os quais apresentam valore similares aos comprimentos de ligação de compostos análogos contendo os ligantes β-dicetonas relatados na literatura (URŠIC ET AL.,2017). 4.2.5- Espectroscopia de absorção na região do Ultravioleta Visível (UV-Vis) com estudo teórico das estruturas eletrônicas 4.2.5.1- Análise das transições eletrônicas referentes aos complexos derivados do precursor [RuCl2(η6-p-cimeno)2]2 Os espectros de absorção na região do UV-Vis obtidos experimentalmente e através de cálculos teóricos para os complexos [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)] (1), [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)] (2), [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)] (3) e [RuCl(TFF)(η6-pcimeno)] (4) estão mostrados na Figura 38. Os dados de εmáx as transições envolvidas dos complexos e dos ligantes livres estão nas Tabelas 13 e 14, respectivamente, e a Figura 39 exibe a comparação dos espectros com o intuito de avaliar a complexação dos ligantes ao precursor. As principais transições eletrônicas dos estados excitados na região do UV- Vis com suas contribuições bem como os principais orbitais envolvidos estão apresentados na Tabela 15. Tabela 13- Valores de absortividade (εmáx ) dos complexos (1), (2), (3) e (4) e as transições envolvidas. COMPLEXO (1) (2) (3) (4) λmáx εmáx (103.L.mol-1.cm-1) ATRIBUIÇÃO 262 6,51 ILCTBTA+LLCT Cl BTA +ILCT p-cimeno 303 11,67 382 2,52 ILCTBTA+ LLCT Cl BTA MLCTRuBTA+LLCTClBTA 265 8,03 ILCTTTA + LLCTClTTA+ ILCT p-cimeno 331 19,38 ILCTTTA+ LLCT ClTTA 432 1,03 MLCTRuTTA+ LLCTClTTA 273 7,93 ILCTTFBr +LLCTClTFBr 311 16,12 ILCTp-cimeno 417 3,08 MLCTRuTFBr+LLCTClTFBr 265 8,63 ILCTTFF + LLCTClTFF 304 17,93 ILCTTFF (nm) 74 377 4,19 MLCTRuTFF Fonte: Dados da pesquisa. Tabela 14- Valores de absortividade (εmáx ) dos ligantes livres BTA, TTA, TFBr e TFF e as transições envolvidas. LIGANTE λmáx (nm) εmáx (103.L.mol-1.cm-1) ATRIBUIÇÃO 232 7,71 ILCT (ππ*) 247 9,46 325 7,58 ILCT (ππ*) ILCT (nπ*) 258 19,32 ILCT (ππ*) 281 13,93 ILCT (ππ*) 342 3,02 ILCT (nπ*) 254 11,67 ILCT (ππ*) 328 14,41 ILCT (nπ*) 244 6,89 ILCT (ππ*) 323 12,63 ILCT (nπ*) BTA TTA TFBr TFF Fonte: Dados da Pesquisa Figura 38- Espectros no UV-Vis teórico e experimental dos complexos [RuCl(BTA)(η6-pcimeno)] (1), [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)] (2), [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)] (3) e [RuCl(TFF)(η6p-cimeno)] (4). (1) Experimental (1) Teórico Absorbância normalizada 1,6 1,2 0,8 0,4 0,0 200 250 300 350 400 450 500 Comprimento de onda (nm) Fonte: Dados da pesquisa. 550 600 75 (2) Experimental (2) Teórico Absorbãncia normalizada 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00 200 300 400 500 600 700 800 Comprimento de onda (nm) Fonte: Dados da pesquisa. 1,2 Absorbância normalizada (3)Experimental (3)Teórico 0,9 0,6 0,3 0,0 250 300 350 400 450 500 Comprimento de onda (nm) Fonte: Dados da pesquisa. 550 600 76 Absorbância normalizada 1,5 (4) Experimental (4) Teórico 1,2 0,9 0,6 0,3 0,0 200 300 400 500 600 700 800 Comprimento de onda (nm) Fonte: Dados da pesquisa. Tabela 15- Transições eletrônicas majoritárias teóricas e experimentais dos complexos (1), (2), λteo (λexp) Força do Orbitais HOMO e LUMO envolvidos nas nm Oscilador transições Exos Complexos (3) e (4) nos espectros UV-Vis e orbitais envolvidos com suas respectivas atribuições. Atribuições (eV) 244 (262) ILCTBTA+LLCT Cl BTA 0.0306 +ILCT p-cimeno (4.87) HOMO -8  LUMO 313 (1) (303) 0.4569 (3.95) ILCTBTA+ LLCT Cl BTA HOMO -3  LUMO 447 (382) 0.1460 MLCTRuBTA+LLCTClBTA (2.77) HOMO -1 250 (2) (265) (4,15) 0.0421  LUMO ILCTTTA + LLCTClTTA+ ILCT p-cimeno 77 HOMO -5  LUMO 334 (331) 0.4478 ILCTTTA+ LLCT ClTTA (3,71) HOMO -3  LUMO 457 (-) 0.1716 MLCTRuTTA+ LLCTClTTA (2,71) HOMO -1  LUMO 228 (273) 0.5643 ILCTTFBr +LLCTClTFBr (4,48)  HOMO -4 LUMO 275 (3) (311) 0.0267 ILCTp-cimeno (3,99) HOMO -2  LUMO +1 417 (388) 0.0315 (2,99) 243 (265) 0.0317 (5,14) (4) 318 (304) (3,88) 0.4904 MLCTRuTFBr+ 0 , HOMO -1 0  3 1 7 0 , HOMO -2  0 3 1 7 0 , HOMO -3 0  3 1 7 LLCTClTFBr LUMO ILCTTFF + LLCTClTFF LUMO+1 ILCTTFF LUMO 78 454 (377) 0 , 0 HOMO 3-1 1 7 0.1522 (2,74) Fonte: Dados da pesquisa MLCTRuTFF  LUMO Figura 39- Comparação das bandas dos espectros de absorção em regiões compreendidas entre 300 nm e 500 nm dos novos complexos (1), (2), (3) e (4) e do complexo precursor [RuCl2(η6-pcimeno)]2. 3000 -1  (M .cm ) 6000 -1  (M .cm ) -1 2000 4000 1000 6 [RuCl2( -p-cimeno)]2 -1 6000 -1  (M .cm ) 400 -1 15000 0 350 2000 4000 500 550 (nm) 600 6 0 350 2000 10000 [RuCl(TFF)( -p-cimeno)] 400 450 (nm) 500 550 600 -1  (M .cm ) 450 5000 0 350 400 450 4000 500 (nm) [RuCl(TFBr)( -p-cimeno)] 550 600 6  (M .cm ) 0 350 -1 -1 6 -1 6000 [RuCl(TTA)( -p-cimeno)] 400 450 500 550 600 (nm) 2000 6 0 350 [RuCl(BTA)( -p-cimeno)] 400 450 (nm) 500 550 600 Fonte: Dados de pesquisa. Os espectros dos complexos derivados foram obtidos e comparados com os espectros teóricos com o intuito de analisar e confirmar o comportamento das espécies em relação às energias envolvidas, e, consequentemente, compreender as transições eletrônicas de maneira geral, envolvendo o metal e os ligantes. Todos os espectros obtidos estão compreendidos numa faixa de 250-600 nm, tendo como solvente o metanol. Estudos teóricos já realizados para o complexo precursor [RuCl2(η6-p-cimeno)2]2, inferem a existência de três bandas. As absorções observadas são em 269 nm e 338 nm, 79 correspondendo à transições do tipo MLCT Ru (4dπ)  π* p-cimeno, em que a densidade eletrônica centrada em torno do metal, neste caso o rutênio(II), se desloca para o ligante p-cimeno, e em 445 nm, correspondendo à transição do tipo LMCT Cl(3pσ)  Ru (4dπ), sendo que o deslocamento da densidade sai do ligante clorido para o rutênio(II). Isso justifica-se pelo caráter doador σ que o mesmo apresenta. As transições d-d também ocorrem para este precursor (MIRANDA ET AL., 2018; WANG ET AL., 2012). Para os complexos derivados verificou-se similaridade no perfil dos espectros através da presença de três absorções em regiões compreendidas entre 250-450 nm, sendo a mais intensa em aproximadamente 300 nm. Os ligantes β-dicetonas livres empregados no trabalho geralmente apresentam duas a três absorções em regiões entre 240 e 350 nm. Segundo a literatura, considerando os ligantes TFBr e TFF, as bandas observadas correspondem à transições caracterizadas ILCT, sendo atribuídas à π  π*, em aproximadamente 250 nm, e n  π*, em regiões próximas à 330 nm (DO COUTO ALMEIDA ET AL., 2015). Já os ligantes BTA e TTA possuem três absorções, e todas elas referentes à transição ILCT, sendo duas atribuídas às transições π  π* (258 e 342 nm, aproximadamente) e transições n π* (281 nm). Quando esses ligantes são coordenados, as bandas atribuídas à ILCT π  π* apresentam deslocamento batocrômico em relação aos ligantes livres, o que confirma a presença dos complexos em solução, comparando os dados das Tabelas 13 e 14. Adicionalmente, a banda atribuída à ILCT n  π* desaparece ou é observado apenas um ombro de baixa intensidade, o que sugere que o oxigênio do grupo β-dicetona está envolvido na esfera de coordenação (DO COUTO ALMEIDA ET AL., 2014). De forma geral, a banda de maior energia em 270 nm está centrada nos ligantes inseridos, neste caso, as β-dicetonas, correspondendo às transições ILCT π  π*, envolvendo todo o sistema eletrônico de conjugação e deslocalização do ligante β-dicetona. As transições de maior absorção n π* em 300-310 nm, correspondem também à transição centrada nos ligantes, que basicamente envolve o grupo carbonila que sofre tautorismo ceto-enólico (DO COUTO ALMEIDA ET AL., 2014), sendo essas bandas com altos valores de absortividade molar(εmáx), exibidos na Tabela 13, o que evidencia que as transições são permitidas pelas regra de seleção. Por fim, em regiões de mais baixa energia, em torno de 450 nm, estão as transições Ru (4dπ)  π* (L), sendo (L)= BTA, TTA, TFBr ou TFF, referentes à transferência de carga do metal para o ligante β-dicetona (MLCT), além das transições d-d, que podem estar sobrepostas (MOHAN ET AL., 2016). 80 A partir da comparação das bandas observadas experimentalmente nos espectros de absorção com os dados obtidos através de cálculos teóricos, mostrados na Figura 38, verificou-se, para os complexos (1), (3) e (4) a existência de 3 bandas e para o complexo (2), foram observadas duas bandas. As duas bandas exibidas em regiões de menor comprimento de onda (entre 241 e 298 nm para a primeira banda e entre 310 e 334 nm para a segunda banda) são caracterizadas como ILCT, em que a densidade eletrônica se desloca dentro dos próprios ligantes β-dicetonas, justificado pelo sistema eletrônico de conjugação e deslocalização das carbonilas, bem como o anel aromático. Além disso, para todos os complexos, não foi possível observar as bandas que caracterizam transições do tipo d-d. Para o complexo [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)] (1), como mostrado na Figura 39, atribui-se as bandas exibidas nas regiões em 262 nm e 303 nm como transições do tipo ILCT π  π* em que a deslocalização eletrônica ocorre no próprio BTA. Em 262 nm também observou-se uma transição do tipo ILCT π  π* em que a transferência de carga ocorre no grupo p-cimeno. Deve-se considerar também que há contribuição de uma transição LLCTClBTA (262 nm e 303 nm) em que observa-se transferência de carga do ligante clorido (orbitais p) para o ligante BTA (orbitais π* vazios). Verificou-se uma banda em região de menor energia que caracteriza transições do tipo MLCTRuBTA com contribuição de LLCTClBTA em 382 nm. Todas as transições foram confirmadas pelos principais orbitais envolvidos que estão exibidos na Tabela 15. Para o complexo [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)](2) as duas primeiras bandas em 265 nm e 331 nm sugerem transições do tipo ILCT π  π* em que a transferência de carga ocorre no ligante TTA, além de contribuição de transição ILCT π  π* do grupo p-cimeno em 331. Adicionalmente, sugere-se que ocorra transição LLCT em que observa-se o deslocamento de carga do ligante clorido para o ligante β-dicetona (LLCTClTTA em 265 nm e 331 nm). A banda que caracteriza as transições MLCTRu TTA com contribuição de transição LLCTClTTA não foi observada no espectro experimental. O complexo [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)](3) apresentou transições caracterizadas como ILCT π  π* correspondente ao ligante TFBr em região mais energética (273 nm) e contribuição de transição do tipo LLCTClTFBr. A banda em 311 é atribuída à transições do tipo ILCT π  π* correspondente ao p-cimeno. Já a banda observada em região menos energética (388 nm) é caracterizada como transição do tipo MLCT em que a transferência de carga ocorre dos orbitais d semipreenchidos do Ru para os orbitais π* vazios doTFBr além de contribuição da transição do tipo LLCTClTFBr. Por fim, o complexo 81 [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)](4) apresentou transições do tipo ILCT π  π* ( ILCTTFF) e LLCTClTFF em 265 nm. A banda verificada em 304 nm apresenta transição do tipo LCTTFF. Já a banda e 377 nm é caracterizada como MLCTRuTFF. Os espectros dos complexos sintetizados foram comparados entre si e com o espectro do complexo precursor e, a partir disso, observou-se que os cinco possuem na região do visível uma banda, a qual localiza-se entre 350 e 500 nm. Adicionalmente, após verificada a semelhança estrutural entre eles, o que torna as esferas de coordenação do Ru(II) idênticas entre si em tais complexos, foi possível considerar essas bandas como correspondentes a transições eletrônicas análogas. A comparação das bandas na região visível dos complexos está esquematizada na Figura 39. A análise das principais transições associadas com as bandas, em regiões compreendidas entre 350 nm e 600 nm, permitiu evidenciar a substituição do ligante Clpelas β-dicetonas. Comparando-se os espectros dos complexos derivados com o espectro do precursor, verificou-se a ausência da banda atribuída à transição do tipo LMCT, em que a densidade eletrônica se desloca do clorido para o metal, aparecendo, portanto novas bandas correspondentes às transições que envolvem os ligantes β-dicetonas, neste caso, correspondentes à MLCT ou LLCTClβ-dicetona. Como observado na Figura 39, considerando as bandas atribuídas à MLCT, essas aparecem em regiões menos energéticas, e isso pode ser relacionado ao fato de que, após a troca do clorido (ligante com caráter doador σ) pelas β-dicetonas (ligantes com caráter doador σ e acpetor π), o rutênio(II) ficou mais pobre em elétrons, o sugere, portanto, da necessidade de um fornecimento maior de energia para que a transição ocorra. Adicionalmente, é verificado que para os complexos [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)] e [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] as bandas referentes às transições MLCT aparecem em regiõs mais energéticas que os complexos [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)] e [RuCl(BTA)(η6-pcimeno)]. Isso pode estar relacionado à maior dificuldade de que as transições ocorram devido à menor disponibilidade eletrônica que os grupos aril contendo heteroátomos com efeito indutivo mais pronunciado geram. 4.2.4.2- Análise das transições eletrônicas referentes aos complexos derivados do precursor cis-[RuCl2(dppm)2] Os espectros de absorção na região do UV-Vis obtidos experimentalmente e por cálculos teóricos para os complexos cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 (5), cis- [Ru(TTA)(dppm)2]PF6 (6), cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 (7) e cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 (8) estão mostrados na Figura 40. Os dados de εmáx as transições envolvidas estão na 82 Tabela 16 e a Figura 41 exibe a comparação dos espectros com o intuito de avaliar a complexação do precursor aos novos ligantes e os. As principais transições eletrônicas dos estados excitados na região do UV-Vis com suas contribuições bem como os principais orbitais envolvidos estão apresentados na Tabela 17. Tabela 16- Valores de absortividade (εmáx ) dos complexos (5), (6), (7) e (8) e as transições envolvidas. COMPLEXO (5) (6) (7) (8) λmáx (nm) εmáx (103.L.mol-1.cm-1) ATRIBUIÇÃO* 300 0,44 ILCTBTA+LLCT bifBTA 350 0,28 418 0,063 MLCTRuBTA MLCTRuBTA 327 0,85 ILCTTTA +LLCTbifTTA 355 1,01 MLCTRubif 421 0,16 MLCTRuTTA 308 2,28 MLCTRuTFBr 352 1,52 MLCTRubif 426 0,26 MLCTRuTFBr 270 3,29 ILCTTFF+LLCTbifTFF 306 1,38 ILCTTFF+MLCTRuTFF 350 1,01 MLCTRubif 512 0,009 MLCTRuTFF *As atribuições foram feitas com base nos dados teóricos Fonte: Dados da pesquisa. 83 Figura 40- Espectros no UV-Vis teórico e experimental dos complexos cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 (5), cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 (6), cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 (7) e cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 (8) em metanol. 1,5 Absorbância normalizada (5) Experimental (5) Teórico 1,0 0,5 0,0 250 300 350 400 450 500 Comprimento de onda (nm) 550 600 Fonte: Dados da pesquisa. 3,0 (6) Experimental (6) Teórico Absorbância normalizada 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 250 Fonte: Dados da pesquisa. 300 350 400 450 500 Comprimento de onda (nm) 550 600 84 6,0 5,5 (7) Experimental (7) Teórico Absorbância normalizada 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 -0,5 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 Comprimento de onda (nm) Fonte: Dados da pesquisa. 4,0 (8) Experimental (8) Teórico Absorbância normalizada 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 300 450 600 Comprimento de onda (nm) Fonte: Dados da pesquisa. 750 85 Tabela 17- Transições eletrônicas marjoritárias teóricas e experimentais dos complexos (5), (6), (7) e (8) nos espectros UV-Vis e orbitais envolvidos com suas respectivas atribuições utilizando Complexos metanol como solvente. λteo (λexp) Força do Orbitais HOMO e LUMO envolvidos nm Oscilador nas transições Atribuições (eV) 295 (300) 0,1627 ILCTBTA+LLCT bifBTA (4,19) HOMO -5 (5)  LUMO 401 (350) 0,3325 MLCTRuBTA (3,08) HOMO -2  LUMO 544 (-) 0,0060 MLCTRuBTA (2,28) HOMO -1  LUMO 328 (327) 0,0995 ILCTTTA +LLCTbifTTA (4,04) HOMO -5 (6)  LUMO 356 (355) 0,1552 MLCTRubif (3,26) HOMO  LUMO+2 86 434 (421) 0,3539 MLCTRuTTA (2,93)  HOMO-2 LUMO 356 (308) 0,0313 MLCTRuTFBr (3,48) HOMO (7)  LUMO+10 434 (352) 0,0172 MLCTRubif (2,85) HOMO-1 516 (-) 0,1668 (2,40) HOMO -2 291 (-) 352 0,2526 (3,52) HOMO -2 356 (350) MLCTRuTFBr LUMO ILCTTFF+LLCTbifTFF HOMO-3 (306) 0 , 0 3 1 7 LUMO+2 0,3157 (4,26) (8)  0,2233 (3,43) HOMO 0 ,  0 3 1 07 ,  0 3 1 07 , 0  3 1 7 LUMO ILCTTFF+MLCTRuTFF LUMO MLCTRubif LUMO+1 87 562 (-) 0,0018 MLCTRuTFF 0 (2,21) , HOMO  LUMO 0 Fonte: Dados da pesquisa 3 1 7 Figura 41- Comparação das bandas dos espectros de absorção em regiões compreendidas entre 300 nm e 500 nm dos novos complexos (5), (6), (7) e (8) e do complexo precursor cis[RuCl2(dppm)2] obtidos em metanol. (M . cm ) 30000 -1 300000 -1 (M . cm ) -1 20000 cis-[RuCl2(dppm)2] 10000 -1 200000 100000 0 300 -1 (M . cm ) 300000 200000 -1 0 300 350 400 (nm) 100000 80000 -1 -1 (M . cm ) 150000 100000 0 300 350 60000 450 400 450 (nm)  (nm) 450 500 500 cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 500 cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 -1 -1 (M . cm ) 400 (nm) 50000 350 40000 0 300 350 400 450 500 cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 20000 0 300 350 400 (nm) 450 500 cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 Fonte: Dados da pesquisa. Os espectros foram obtidos em metanol e a atribuição de bandas verificadas nos espectros eletrônicos foi realizada através da comparação dos espectros dos complexos sintetizados com espectros obtidos através de cálculos teóricos. O intuito foi avaliar, confirmar e compreender as mudanças ocorridas nas transições envolvidas após a substituição dos cloridos pelas β-dicetonas. Relatos na literatura sugerem para o precursor cis-[RuCl2(dppm)2] apresenta três absorções e as energias envolvidas correspondem às transições caracterizadas como π  π* (ILCT), referentes à transferência de densidade eletrônica entre os anéis dos grupos fosfínicos. Essas transições são observadas em regiões de mais alta energia (266 e 236 nm). Há transições eletrônicas caracterizadas como LMCT, que ocorre entre os ligantes cloridos, que apresentam maior caráter doador σ, e o centro metálico Ru(II), em regiões 88 de mais baixa energia (419 nm) (SOBRINHO, 2015). Além disso, considerando que as fosfinas apresentam caráter doador σ e repector π, esses ligantes possuem orbitais d vazios em baixo estado energético que, quando coordenadas a íons metálicos de baixo estado de oxidação, como por exemplo, o rutênio(II), são esperadas transições de transferência de carga metal-ligante (MLCT) (BATISTA ET AL., 1999). Através de cálculos realizados a partir da análise da estrutura eletrônica dos complexos sintetizados, foi possível confirmar as transições existentes, bem como avaliar a contribuição de cada uma. Os espectros obtidos pelos dados teóricos foram sobrepostos aos espectros experimentais, verificando, desta forma a similaridade dos perfis. A princípio, para os complexos cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6(5), cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 (7) e cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6(8) foram observadas duas bandas nos espectros experimentais e para o cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 (6) foram verificadas 3 bandas. Para os complexo cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6(5), verificou-se uma banda na região de maior energia (300 nm) sendo atribuída à transições do tipo ILCT π  π* em que a transferência de carga ocorre no ligante BTA com contribuição de transição do tipo LLCT em que a transferência de carga ocorre do ligante bifosfina(orbitais π) para o BTA (orbitais π* vazios) . Deve-se considerar que para o complexo cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 (6) o mesmo tipo de transição foi observado em 327 nm e, em se tratando do complexo cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6(8), essa transição não foi observada no espectro experimental. Além disso observou-se uma banda em região de menor energia (350 nm) atribuída à transição do tipo MLCT envolvendo os orbitais d semipreenchidos do Ru e os orbitais orbitais π* vazios do BTA. Além de transições do tipo ILCT já mencionadas, o complexo cis[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 (6) apresentou em regiões de maior comprimento de onda transições do tipo MLCT. A banda verificada em 355 nm é atribuída à MLCTRubif e um ombro compreendido em 421 nm é atribuído à MLCTRuTTA. O complexo cis[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6(7) apresentou apenas bandas em regiões menos energéticas que caracterizam transições do tipo MLCT. As bandas observadas foram em 308 nm, 352 nm e um ombro 426 nm, sendo que nas regiões mais energéticas (308 nm) e menos energética (426 nm), a transferência de carga ocorre do metal rutênio(II) através dos seus orbitais 4dπ para os orbitais π* do TFBr. Por fim, a banda observada em região intermediária (352 nm) corresponde à transferência de carga do rutênio(II), através dos seus orbitais 4dπ para o orbital π* da bifosfina. 89 O complexo cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6(7) exibiu duas bandas que caracterizam a transição ILCT ππ* centrada no ligante TFF com contribuição de transição do tipo MLCTRu(4dπ)  π*(TFF). A banda compreendida em 350 nm é atribuída à transições do tipo MLCT, mas neste caso, a transferência de carga ocorre do rutênio para o ligante bifosfina (MLCTRu(4dπ)  π*(bif). Vale salientar que as bandas observadas no espectro teórico em região de maior energia ( 291 cm) atribuída à ILCTTFF com contribuição de transições do tipo LLCTbifTFF bem como a banda em 562 nm atribuída à MLCTRuTFF não foram observadas nos espectros experimentais. Outras transições que não foram verificadas nos espectros experimentais de todos os complexos são as transições que envolvem apenas os orbitas do rutênio (transições d-d). Do mesmo modo, os espectros dos complexos sintetizados foram comparados entre si e com o espectro do complexo precursor, observando-se também que os quatro possuem na região do visível uma banda, a qual localiza-se entre 350 e 500 nm. A partir da similaridade das esferas de coordenação nos compostos sugerida através da semelhança estrutural entre eles, as bandas foram consideradas como provenientes de transições eletrônicas análogas. A comparação das bandas na região visível dos complexos está esquematizada na Figura 41. A análise das principais transições associadas com as bandas na região do visível permitiu evidenciar a substituição dos ligantes Cl- pelas β-dicetonas. As bandas que apresentaram perfil semelhante nos complexos derivados são atribuídas como bandas de transição do tipo MLCT, em que a densidade eletrônica se desloca do metal, neste caso, o rutênio (II) para o ligante. Em comparação com o espectro do complexo precursor cis[RuCl2(dppm)2], além da presença de novas bandas provenientes de transições envolvendo os ligantes β-dicetonas, pôde-se sugerir também a ausência da banda LMCT Cl(3pσ)  Ru(4dπ) como justificativa para a inserção das β-dicetonas. Com a substituição do ligante que apresenta caráter doador σ, neste caso, o íon clorido, pelo ligante β-dicetona, de caráter doador σ e aceptor π, ocorre uma competição por densidade eletrônica entre esses ligantes e as bifosfinas, que resulta na diminuição do efeito retrodoador Ru-P. Tendo em vista a natureza do fósforo, para compensar a deficiência eletrônica, ocorre a drenagem da densidade eletrônica dos anéis, necessitando, desta maneira, de maior energia para que a transição ocorra. A partir da comparação dos espectros experimentais e teóricos, foi possível verificar que os complexos sintetizados apresentaram as transições esperadas, já que as 90 algumas bandas obtidas experimentalmente são concordantes com as bandas obtidas pelos cálculos teóricos. 4.3- Ensaio de Atividade Leishmanicida in vitro Os oito complexos de rutênio(II) obtidos e os seus respectivos complexos precursores foram submetidos a ensaios antiparasitários in vitro contra a forma promastigota Leishmania (L.) amazonensis e as Tabelas 18 e 19 sumarizam os valores de IC50 obtidos. Tabela 18- Valores de IC50 para o complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 e seus derivados contendo β-dicetonas. COMPLEXOS L. (L.) amazonenses IC50 (95% CI) (μM)a [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 6 >200 [RuCl(BTA)(ƞ -p-cimeno)] 90,5 (85,6 – 95,7) [RuCl(TTA)(ƞ6-p-cimeno)] 72,0 (57,4 – 90,2) 6 55,8 (51,9 – 60,0) 6 59,6 (57,0 – 62,3) [RuCl(TFBr)(ƞ -p-cimeno)] [RuCl(TFF)(ƞ -p-cimeno)] Pentamidina# Glucantime 3,4 ±0,02 ## Anfontericina B 25,6 ± 1,6 ### 15,6 (9,1 -22,6) a: os valores de IC50 foram calculados a partir das concentrações: 200; 100; 50; 25; 12,5; 6,25; 3,12; 1,56; 0,78; 0,39; 0,19 e 0,097 μM. #: FARIA ET AL., 2013; ##: RAMIREZ-MACIAS ET AL., 2012; ###: PALADI ET AL., 2012 Fonte: Dados da pesquisa Tabela 19- Valores de IC50 para o complexo precursor cis-[RuCl2(dppm)2] e e seus derivados contendo β-dicetonas. COMPLEXOS L. (L.) amazonenses IC50 (95% CI) (μM)a cis-[RuCl2(dppm)2]b 15.5 (14.29–16.77) cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 8,9 (7,39 – 10,87) cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 4,8 (3,73 – 6,27) cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 24,7 (18,8 – 32,4) cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 3,9 (3,09 – 5,08) Pentamidina# 3,4 ±0,02 91 Glucantine## 25,6 ± 1,6 Anfontericina B### 15,6 (9,1 -22,6) a: os valores de IC50 foram calculados a partir das concentrações: 200; 100; 50; 25; 12,5; 6,25; 3,12; 1,56; 0,78; 0,39; 0,19 e 0,097 μM. b: COSTA ET AL., 2017 #: FARIA ET AL., 2013; ##: RAMIREZ-MACIAS ET AL., 2012; ###: PALADI ET AL., 2012 Fonte: Dados da pesquisa A análise dos resultados exibidos nas Tabelas 18 e 19 sugere que todos os compostos sintetizados foram ativos contra a espécie L. (L.) amazonensis com valores de IC50 na faixa de 55,8 a 90,5 μM para os derivados do [RuCl2(η6-p-cimeno)]2 e IC50 na faixa de 3,9 a 24,7 μM para os derivados do complexo cis-[RuCl2(dppm)2]. A comparação de valores de citotoxicidade (IC50) entre os complexos precursores e seus respectivos derivados permitiu verificar que a inserção dos ligantes β-dicetonas aumentou a atividade biológica para ambas as séries. Em se tratando do complexo precursor [RuCl2(η6-p-cimeno)]2, o mesmo não foi ativo contra a espécie L. amazonensis na máxima concentração utilizada (200 μM). Deve-se considerar também que a inatividade desse precursor já foi verificada em outros trabalhos (LUCAS ET AL., 2012; DEMORO ET AL., 2012). Em contrapartida, a partir do valor de IC50 observado na Tabela 18, verificou-se que o precursor cis-[RuCl2(dppm)2] já apresentava atividade antiparasitária, e este fato provavelmente está relacionado à presença de ligantes fosfínicos, como relatado na literatura (RODRIGUEZ-BARZANO ET AL., 2015). Neste caso, a atividade citotóxica foi potencializada após a modificação estrutural. Esses resultados indicam a importância do efeito sinérgico entre os ligantes e o centro metálico do rutênio(II), que neste caso em sua maioria, resultou em melhor resposta frente à atividade leishmanicida. Os compostos derivados do [RuCl2(η6-pcimeno)]2 foram de no mínimo 2 a 3 vezes mais ativos que o precursor, e para os compostos derivados do cis-[RuCl2(dppm)2], verificou-se potencialização de atividade numa ordem de até 4 vezes mais quando as β-dicetonas estão coordenadas. Além disso, para a classe de compostos dos arenos, o complexo contendo o ligante TFBr exibiu maior potencial citotóxico, ao passo que, para a classe dos compostos contendo os ligantes fosfínicos, o complexo contendo o ligante TFF foi mais ativo e os valores de IC 50 para o cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 e para o [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)] foram de 3,9 μM e 55,8 μM, respectivamente. 92 Analisando a classe dos arenos de rutênio, na Tabela 18, verificou-se que o complexo menos ativo foi o [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)]. Estudos anteriores em nosso grupo de pesquisa (MIRANDA ET AL., 2018) relacionam a atividade leishmanicida com a presença e quantidade de heteroátomos nos ligantes, o que pode justificar a menor atividade observada para o complexo [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)] com IC50 de 90,5 μM, quando comparado aos complexos [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)], [RuCl(TFBr)(η6-pcimeno)] e [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] com valores de IC50 72,0 μM, 59,6 μM e 55,8 μM, respectivamente. Ou seja, há possibilidade de que a presença e número de heteroátomos contribuam na interação com biomoléculas presentes nas células das espécies de Leishmania. Além disso, tendo em vista que um dos mecanismos de ação propostos para os arenos de rutênio permearem as células pode consistir na taxa de hidrólise da ligação Ru-Cl (PAL ET AL., 2018; NAZAROV ET AL., 2014), há possibilidade de que esses heteroátomos presentes nos ligantes β-dicetonas, além do grupo CF3 que está em todos os complexos, por meio do efeito indutivo, enfraqueçam a ligação, o que pode garantir maior permeação para o interior das células, o que pode ser uma das justificativas para maior atividade citotóxica do [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)] quando comparado com o [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)]. Outro fator que pode corroborar para a capacidade de permeabilidade celular, além da taxa de hidrólise, é a hidrofobicidade que o complexo pode exibir. A princípio, analisando a estrutura do areno, este possui o grupo p-cimeno, conferindo ao complexo um caráter hidrofóbico. Apesar de ter este grupo, os dados sugerem que isso não foi suficiente para garantir a citotoxicidade esperada. Porém, com a inserção dos ligantes βdicetonas, foi verificado aumento do caráter hidrofóbico, já que os mesmos apresentam fragmentos apolares, favorecendo a permeabilidade e, consequentemente influenciando na atividade antiparasitária. Os resultados biológicos dos complexos contendo os ligantes fosfínicos exibidos na Tabela 19, sugerem que, exceto para o cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6, o aumento da atividade quando comparado ao precursor também pode estar relacionada com a presença de heteroátomos na estrutura. O complexo cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 apresentou menor valor de IC50 (3,9 μM) quando comparado com os demais complexos cis- [Ru(BTA)(dppm)2]PF6 e cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 com valores de IC50 8,9 μM e 4,8 μM, respectivamente. Já o complexo cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 foi o único que apresentou valor de IC50 (24,4 μM) maior que o precursor. Esse fato sugere que o ligante 93 TFBr influenciou negativamente no comportamento dos ligantes fosfínicos, no entanto, as razões para tal característica ainda não estão claras. Adicionalmente, a partir da comparação entre os grupos dos dois precursores, foi verificado que os complexos derivados do cis-[RuCl2(dppm)2] foram mais ativos para essa espécie da Leishmania, que os complexos derivados do [RuCl2(η6-p-cimeno)]2. A atividade leishmanicida observada nos complexos derivados do cis-[RuCl2(dppm)2] podem estar relacionadas com a presença dos ligantes fosfínicos que, a princípio, já apresentam potencial biológico, conferindo também maior lipofilicidade, propriedade que influencia na interação com biomoléculas. Outra consideração a ser feita é que esses compostos são carregados positivamente, ao contrário dos arenos que são neutros, o que sugere caráter carreador maior possibilidade de interagir com as moléculas-alvo. No entanto, apesar dos arenos de rutênio também apresentarem estruturalmente fatores que podem garantir capacidade biológica, estes não foram suficientes para tornar os seus derivados potenciais fármacos no tratamento da leishmaniose. Em nosso grupo de pesquisa outros complexos análogos foram obtidos anteriormente e também tiveram a atividade antiparasitária explorada. Em se tratando do cis-[RuCl2(dppm)2], foram sintetizados complexos utilizando como ligantes os mercaptoimidazóis e carboxilatos. Da mesma forma, complexos derivados [RuCl2(η6-pcimeno)]2 também foram estudados utilizando carboxilatos, em específico agentes antiinflamatórios comumente utilizados. Todos os complexos estão exibidos na Tabela 20. Tabela 20- Valores de IC50 para outros complexos obtidos a partir dos precursores cis-[RuCl2(dppm)2] e [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 utilizando outras classes de ligantes COMPLEXOS L. (L.) amazonensis IC50 (95% CI) (μM) REFERÊNCIAS a Classe:mercaptoimidazóis* cis-[Ru(MIm)(dppm)2]PF6 1,19 (1,06-1,34) cis-[Ru(MMIm)(dppm)2]PF6 3,59 (2,74-4,73) cis-[Ru(MBIm)(dppm)2]PF6 6,32 (5,51-7,24) cis-[Ru(MFIm)(dppm)2]PF6 3,81 (3,34-4,34) SOBRINHO, 2015 Classe: Carboxilatos** cis‑[Ru(bbato)(dppm)2]PF6 7,52 (6,49-8,71) cis‑[Ru (mtbato)(dppm)2]PF6 0,70 (0,59-0,82) COSTA ET AL., 2017 94 cis‑[Ru (hmxbato)(dppm)2]PF6 0,52 (0,44-0,63) Classe: agentes antiflamatórios*** [RuCl(dic)(η6-p-cimeno)] 7,42 (5,19 – 10,11) 6 [RuCl(ibu)(η -p-cimeno)] ˃ 100 [RuCl(nap)(η6-p-cimeno)] 23,55 (22,54 – 24,62) MIRANDA ET AL., 2018 a: os valores de IC50 foram calculados a partir das concentrações: 200; 100; 50; 25; 12,5; 6,25; 3,12; 1,56; 0,78; 0,39; 0,19 e 0,097 μM. *MIm: 2-mercaptoimidazol; MMIm: 2-mercapto-1-metilimidazol; MBIm: 2-mercaptobenzimidazol; MFIm: 2-mercapto-4-fenilimidazol **bbato: 4-butilbenzoato; mtbato: 4-(metiltio)benzoato; hmxbato: 3-hidroxi-4-metoxibenzoato *** dic: diclofenaco de sódio; ibu: ibuprofeno de sódio; nap: naproxeno de sódio Fonte: (SOBRINHO, 2015; COSTA ET AL., 2017; MIRANDA ET AL., 2018) Os complexos derivados do cis-[RuCl2(dppm)2] foram comparados com complexos similares sintetizados pelo grupo. Através dos dados exibidos na Tabela 20, verificou-se que, de forma geral, a troca dos ligantes clorido por ligantes bidentados aumenta a atividade. A partir disso, verifica-se que a maior parte dos complexos com dppm exibe valores de IC50 próximos, entre 4 e 7 μM. Considerando a série dos mercaptoimidazóis e dos carboxilatos, os compostos mais ativos foram os que apresentaram maior quantidade de heteroátomos e menores cadeias carbônicas, a citar o MIm, que contem o nitrogênio imidazólico livre, o mtbato, o grupo S-CH3, e o hmxbato os grupos –OH e –O-. Os cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 e cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 exibem tais características e também apresentaram atividade significativa. Em contrapartida, os menos ativos possuem substituinte sobre o nitrogênio imidazólico ou não exibem em sua estrutura heteroátomos, a justificar cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 para tal fato. Os trabalhos futuros do grupo envolvem a verificação do efeito gerado pela presença de grupos com N e O ou OH livres na atividade leishmanicida através de novos derivados obtidos. Ainda, comparando-se os complexos derivados do [RuCl2(η6-p-cimeno)]2 contendo os agentes antinflamatórios com os novos complexos sintetizados da mesma classe de areno, foi verificado que os complexos sintetizados neste trabalho foram mais ativos que o complexo [RuCl(ibu)(η6-p-cimeno)]. Os demais, apresentaram menor atividade que o [RuCl(dic)(η6-p-cimeno)] e [RuCl(nap)(η6-p-cimeno)]. E para os complexos contendo os ligantes fosfínicos, comparando-se os dados, foi possível sugerir que a inserção dos ligantes β-dicetonas promoveu atividade leishmanicida similar à inserção dos ligantes mercaptoimidazóis. No entanto, não apresentaram melhor resposta biológica quando relacionados com os complexos contendo os ligantes carboxilatos. 95 De acordo com a literatura, os compostos usados como drogas de segunda escolha no tratamento da leishmaniose, a citar isotionato de pentamidina (Pentamidina - quando testado sob 24h de incubação), Anfontericina B e antimoniato de meglumina (Glucantine), exibem valores de IC50 de 3,4 μM, 15,6 μM e 25,6 μM, respectivamente, para L.(L.) amazonensis (FARIA ET AL., 2013; RAMIREZ-MACIAS ET AL., 2012; PALADI ET AL., 2012 ). Assim, observa-se que apenas os complexos derivados do precursor cis-[RuCl2(dppm)2] exibiram maior citotoxidade para a espécie L.(L.) amazonensis do que as drogas de referência citadas. O composto cis- [Ru(TFF)(dppm)2]PF6 apresentou valores similares à Pentamidina, ao passo que o complexo cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 exibiu melhor resposta biológica para a mesma droga de referência. Da mesma forma, foi verificado que o cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 exibiu melhor citotoxicidade que a Anfotecinina B e o valor de IC50 do cis[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 foi concordante com o valor de IC50 da Glucantine. Diante da análise dos resultados obtidos, foi possível verificar potencial destes complexos, particularmente os derivados do precursor cis-[RuCl2(dppm)2], para aplicação em atividade leishmanicida. Adicionalmente, alguns testes complementares estão sendo realizados visando elucidar possíveis alterações morfológicas nas diferentes espécies Leishmanias , além da espécie utilizada (a L (L.) amazonensis), provocadas pela ação dos complexos sintetizados, e ainda, estudos serão feitos com o objetivo de relacionar a estrutura eletrônica dos complexos com as atividades exibidas e os possíveis alvos biológicos e mecanismos que levam à citotoxidade. 5. CONCLUSÕES Neste trabalho foram sintetizados oito novos complexos de rutênio(II) de fórmula geral cis-[Ru(O-O)(dppm)2]PF6 e [RuCl(O-O)(η6-p-cimeno)] sendo O-O = BTA: 1,3butanodiona-1-fenil-4,4,4-trifluoro, TTA: 2-tenoiltrifluoroacetona, TFBr: 1,3- butanodiona-1-(4-bromofenil)-4,4,4-trifluoro e TFF:1,3-butanodiona-1-(4-fluorofenil)4,4,4-trifluoro , sendo obtidos a partir dos complexos precursores cis-[RuCl2(dppm)2] e [RuCl2(η6-p-cimeno)]2. As fórmulas empíricas e o grau de pureza satisfatórios dos complexos foram comprovados pela análise elementar. A coordenação dos ligantes via átomos de oxigênio (O-O) bem como as geometrias propostas foram verificados pelo padrão dos sinais no RMN 1H e RMN 31P{1H}. Através do deslocamento das bandas referentes às carbonilas observados nos espectros do infravermelho, pelos sinais observados no RMN 19F{1H} e 96 pelo deslocamento de bandas nos espectros no UV-Vis, pôde-se evidenciar a substituição dos ligantes clorido pelos ligantes β-dicetonas. Além disso, as principais transições eletrônicas envolvidas nos novos complexos foram confirmadas pelo estudo teórico. Praticamente todos os complexos apresentaram três bandas, sendo as mais energéticas referentes às transições do tipo ILCT e LLCT. As bandas de menor energia foram atribuídas às transições MLCT. Em se tratando do complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)], a técnica de difração de raios X confirma a estrutura proposta pelas outras técnicas de caracterização. Os complexos sintetizados foram submetidos a ensaios de viabilidade celular frente às espécies L. amazonensis, o que permitiu a determinação dos valores de IC50. A partir desses dados, observou-se que todos os complexos foram ativos nos testes in vitro, no entanto, apenas três complexos derivados do cis-[RuCl2(dppm)2] apresentaram atividade leishmanicida significativa. Não foi observada atividade biológica para o complexo precursor [RuCl2(η6-p-cimeno)]2 e o complexo cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]. Além disso, baseando-se no resultados dos ensaios de viabilidade, propõe-se que a atividade leishmanicida são resultados do efeito sinérgico ente os ligantes β-dicetonas e o rutênio(II), conferindo aos mesmos uma bioatividade aprimorada. Posteriormente, serão realizados estudos que relacionam a atividade leishmanicida com as estruturas eletrônicas dos compostos. REFERÊNCIAS AGUIAR, P.F.; RODRIGUES, R. K. Visceral Leishmaniasis in Brazil: review article. Revista Unimontes Científica, v.19, n.1, 2017. ALESSIO, E.; IENGO, E.; SERLI, B.; MESTRONI, G.; SAVA, G. Ruthenium anticancer drugs. Journal of Inorganic Biochemistry, v. 86, n. 1, p. 21-21, 2001. https://doi.org/10.1016/S0162-0134(01)00248-3 ALPTUZUN, V.; CAKIROGLU, G.; LIMONCU, E. M.; ERAC, B.; HOSGORLIMONCU, M.; ERCIYAS, E. Synthesis and antileishmanial activity of novel pyridinium-hydrazone derivatives. 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P P PF6 P Ru P O 2000 1800 1600 1400 1200 -1 N° de onda (cm ) Fonte: Dados da pesquisa. 1000 800 Br (anel) P-C(alif.) P-F (anel) C-C C-C P-C(anel) O 600 F F F 114 Figura A3- Modos vibracionais e atribuições de bandas no complexo cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 (vermelho) que são inerentes do precursor cis-[RuCl2(dppm)2] (preto) cis-[RuCl2(dppm)2] Transmitância (u.a.) cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 2000 P P PF6 P Ru P O F 1600 1400 1200 1000 800 F F F P-C(alif.)  (anel) P-F P-C(anel) C-C C-C C-C 1800 (anel) O 600 -1 N° de onda (cm ) Fonte: Dados da pesquisa Figura A4- Espectro no IV do ligante TTA em sua forma livre (verde) e do complexo cis[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 (vermelho) e suas atribuições. Transmitância (u.a.) TTA cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 P P PF6 P Ru P O CF3+ C=C CF3+ C=C asC-F 1800 asC=O + C-O 2000 C=O + C=C 1600 1400 1200 1000 -1 N° de onda (cm ) Fonte: Dados da pesquisa. Ru-O C-S S P-F C=O + C=C O 800 600 400 F F F 115 FiguraA5- Espectro no IV do ligante TFBr em sua forma livre (verde) e do complexo cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 (vermelho) e suas atribuições. Transmitância (u.a.) TFBr cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 P P PF6 P Ru P O F 1800 1600 1400 1200 1000 800 F F Br C-Br P-F CF3+ C=C asC-F C=O + C=C 2000 Ru-O O 600 400 -1 N° de onda (cm ) Fonte: Dados da pesquisa. Figura A6- Espectro no IV do ligante TFF em sua forma livre (verde) e do complexo cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 (vermelho) e suas atribuições. Transmitância (u.a.) TFF cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 P P PF6 P Ru P O 2000 1800 1600 1400 1200 1000 -1 N° de onda (cm ) Fonte: Dados da pesquisa. Ru-O P-F C-F C=O + C=C C-CF3 + C=C asC-F O 800 600 400 F F F F 116 Figura A7- Espectro no IV do complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 (preto) e do complexo [RuCl(TTA)(ƞ6-p-cimeno)] (azul) 6 [RuCl(TTA)( -p-cimeno)] 6 Transmitância (u.a.) [RuCl2( -p-cimeno)]2 Ru Cl 3000 O FF F 2500 2000 1500 Ru-Cl C=C C-H C-Hanel S C-Hanel C-HMetil 3500 O 1000 500 -1 N° de onda (cm ) Fonte: Dados da pesquisa. Figura A8- Espectro no IV do complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 (preto) e do complexo [RuCl(TFBr)(ƞ6-p-cimeno)] (azul)  [RuCl2( p-cimeno)]2  3500 Ru Cl C-Hanel C-HMetil 3000 2500 2000 1500 -1 N° de onda (cm ) Fonte: Dados da pesquisa. O O 1000 Ru-Cl C-Hanel Br C=C C-H Transmitância (u.a.) [RuCl(TFBr)( p-cimeno)] 500 FF F 117 Figura A9- Espectro no IV do complexo precursor [RuCl2(ƞ6-p-cimeno)]2 (preto) e do complexo [RuCl(TFF)(ƞ6-p-cimeno)] (azul) 6 [RuCl(TFF)( -p-cimeno)] 6 Transmitância (u.a.) [RuCl2( -p-cimeno)]2 Ru 3000 2500 2000 1500 1000 O FF F F Ru-Cl C-Hanel 3500 C=C C-H C-Hanel C-HMetil Cl O 500 -1 N° de onda (cm ) Fonte: Dados da pesquisa. Figura A10- Espectro no IV do ligante TTA em sua forma livre (verde) e do complexo [RuCl(TTA)(ƞ6-p-cimeno)] (azul) e suas atribuições. TTA  Transmitância (u.a.) [RuCl(TTA)( p-cimeno)] Ru Fonte: Dados da pesquisa. Ru-O C-S 1400 1200 1000 O S asC-F 1600 C-CF3 + C=C asC-O + C=O 1800 C=O + C=C Cl O 800 -1 N° de onda (cm ) 600 400 FF F 118 Figura A11- Espectro no IV do ligante TFBr em sua forma livre (verde) e do complexo [RuCl(TFBr)(ƞ6-p-cimeno)] (azul) e suas atribuições. TFBr  Transmitância (u.a.) [RuCl(TFBr)( p-cimeno)] Ru 1800 1600 1400 O FF F O 1200 1000 -1 N° de onda (cm ) 800 600 Ru-O C-F C-Br Br asC-F C=O + C=C C-CF3 + C=C Cl 400 Fonte: Dados da pesquisa. Figura A12- Espectro no IV do ligante TFF em sua forma livre (verde) e do complexo [RuCl(TFF)(ƞ6-p-cimeno)] (azul) e suas atribuições. TFF  Transmitância (u.a.) [RuCl(TFF)( p-cimeno)] Ru 1800 1600 1400 1200 Ru-O C-F 1000 -1 N° de onda (cm ) Fonte: Dados da pesquisa. O O F asC-F C=O + C=C C-CF3 + C=C Cl 800 600 400 FF F 119 APÊNDICE B– ESPECTROS DE RMN 1H FiguraB1- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis-[Ru(TTA)(dppm)2]PF6 com os hidrogênios identificados. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. FiguraB2- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 com os hidrogênios identificados. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. 120 FiguraB3- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 com os hidrogênios identificados. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. FiguraB4- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo [RuCl(TTA)(η6-p-cimeno)] com os hidrogênios identificados. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa 121 FiguraB5- Espectro de RMN – 1H, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] com os hidrogênios identificados. Deslocamento Químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. APÊNDICE C– ESPECTROS DE RMN 31P{H} FiguraC1- Espectro de RMN 31 P{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo precursor cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 com os fósforos identificados. Deslocamento químico (ppm) 122 Fonte: Dados da pesquisa. FiguraC2- Espectro de RMN 31 P{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo precursor cis-[Ru(TFF)(dppm)2]PF6 com os fósforos identificados. Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. APÊNDICE D– ESPECTROS DE RMN 19F{H} FiguraD1- Espectro de RMN – 19F{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo [RuCl(BTA)(η6-p-cimeno)] e as respectivas atribuições Deslocamento químico (ppm) 123 Fonte: Dados da pesquisa. Figura D2- Espectro de RMN – 19F{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo [RuCl(TFBr)(η6-p-cimeno)] e as respectivas atribuições Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. Figura D3- Espectro de RMN – 19F{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis-[Ru(BTA)(dppm)2]PF6 e as respectivas atribuições Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. 124 Figura D4- Espectro de RMN – 19F{H}, obtido em CDCl3 e frequência de 400 MHz, do complexo cis-[Ru(TFBr)(dppm)2]PF6 e as respectivas atribuições Deslocamento químico (ppm) Fonte: Dados da pesquisa. APÊNDICE E– SINTETIZADOS DADOS CRISTALIGRÁFICOS DOS COMPLEXOS Tabela E1- Dados cristalográficos obtidos através da análise do complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] Complexo [ruCl(TFF)(η6-p-cimeno)] Dados de refinamento estrutural Fórmula empírica C20H19ClF4O2ru Massa Molar (g.mol-1) 503,87 Temperatura (K) 296(2) Comprimento de onda Mo Kα (Å) 0,71073 Sistema Cristalino Tríclinico Grupo Espacial P -1 Parâmetros da Célula Unitária 3 Volume (Å ) a = 7,6401(3) Å α= 94,8220(10)° b = 11,0291(4) Å β= 91,9420(10)° c = 12,0976(5) Å γ = 104,2760(10)° 982,83(7) 125 3 Z, Densidade (calculada) (Mg/m ) 2, 1,703 Coeficiente de absorção (mm-1) 0,983 F(000) 504 Tamanho do cristal (mm3) 0,290 x 0,270 x 0,050 Intervalo de θ (°) 1,692 até 26,451 Intervalo de hkl -9<=h<=9, -13<=k<=13, -15<=l<=15 Coeficiente de transmissão max,;min 0,7454 ; 0,6758 Reflexões coletadas 29907 Reflexões únicas [Rinterno] 4052 [0,0218] Integralidade para teta 25,242° de 100,0 % Matriz completa de mínimos quadrados em Método de refinamento F2 F2 1,033 Reflexões observadas R[I>2σ(1)]; wR R1 = 0,0292, wR2 = 0,0756 R (todos os dados); wR R1 = 0,0305, wR2 = 0,0773 Parâmetro de estrutura absoluta 266 S 1 Δρmáx ; Δρmin (e,Å-3) 1,128; -0,728 Fonte: Dados da pesquisa, Tabela E2 - Comprimentos de ligação do complexo [ruCl(TFF)(η6-p-cimeno)] com tratamento estatístico adequado (desvio padrão) Ligação Distância Ligação (Å) Distância Ligação (Å) Distância (Å) Ru-O(2) 2,0791(19) C(26)-C(25) 1,408(4) C(28)-C(29) 1,529(5) Ru-O(1) 2,0899(18) C(26)-C(21) 1,418(4) C(28)-H(9) 0,9800 Ru-C(24) 2,148(3) C(26)-H(26) 0,9300 C(30)-H(8) 0,9600 Ru-C(26) 2,161(3) C(25)-C(28) 1,515(4) C(30)-H(6) 0,9600 Ru-C(23) 2,176(3) C(23)-C(22) 1,423(4) C(30)-H(7) 0,9600 Ru-C(25) 2,180(3) C(23)-H(5) 0,9300 C(29)-H(10) 0,9600 Ru-C(21) 2,184(3) C(22)-C(21) 1,415(4) C(29)-H(11) 0,9600 Ru-C(22) 2,194(3) C(22)-C(27) 1,500(4) C(29)-H(12) 0,9600 Ru-Cl 2,4127(7) C(27)-H(2) 0,9600 O(2)-C(3) 1,261(3) F(1)-C(14) 1,356(3) C(27)-H(3) 0,9600 C(3)-C(2) 1,375(4) C(24)-C(23) 1,407(4) C(27)-H(1) 0,9600 C(3)-C(4) 1,518(4) C(24)-C(25) 1,425(4) C(21)-H(4) 0,9300 C(2)-C(1) 1,411(4) 126 C(24)-H(24) 0,9300 C(28)-C(30) 1,516(5) C(2)-H(17) 0,9300 C(4)-F(2B) 1,277(8) C(15)-C(14) 1,368(5) C(1)-O(1) 1,261(3) C(4)-F(4A) 1,294(7) C(15)-H(15) 0,9300 C(1)-C(11) 1,492(3) C(4)-F(3B) 1,306(11) C(14)-C(13) 1,359(5) C(11)-C(12) 1,392(4) C(4)-F(4B) 1,326(10) C(13)-C(12) 1,389(4) C(11)-C(16) 1,392(4) C(4)-F(3A) 1,334(6) C(13)-H(14) 0,9300 C(16)-C(15) 1,386(4) C(4)-F(2A) 1,335(7) C(12)-H(13) 0,9300 C(16)-H(16) 0,9300 Fonte: Dados da pesquisa Tabela E3 - Ângulos de ligação do complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] com tratamento estatístico adequado (desvio padrão) Ligação Ângulo (°) Ligação Ângulo (°) Ligação Ângulo (°) O(2)-Ru-O(1) 87,46(7) O(2)-Ru-C(25) 166,51(9) C(25)-Ru-C(21) 68,99(11) O(2)-Ru-C(24) 129,22(10) O(1)-Ru-C(25) 105,80(9) O(2)-Ru-C(22) 86,84(9) O(1)-Ru-C(24) 142,03(10) C(24)-Ru-C(25) 38,43(10) O(1)-Ru-C(22) 131,21(10) O(2)-Ru-C(26) 143,15(10) C(26)-Ru-C(25) 37,86(11) C(24)-Ru-C(22) 68,85(11) O(1)-Ru-C(26) 88,56(9) C(23)-Ru-C(25) 69,38(11) C(26)-Ru-C(22) 68,79(10) C(24)-Ru-C(26) 68,07(11) O(2)-Ru-C(21) 106,93(10) C(23)-Ru-C(22) 37,99(11) O(2)-Ru-C(23) 97,12(9) O(1)-Ru-C(21) 99,56(9) C(25)-Ru-C(22) 82,53(10) O(1)-Ru-C(23) 167,36(9) C(24)-Ru-C(21) 80,55(11) C(21)-Ru-C(22) 37,70(10) C(24)-Ru-C(23) 37,99(11) C(26)-Ru-C(21) 38,07(11) O(2)-Ru-Cl 85,18(6) C(26)-Ru-C(23) 80,69(10) C(23)-Ru-C(21) 67,85(11) O(1)-Ru-Cl 84,22(6) C(24)-Ru-Cl 89,06(8) C(25)-C(26)-H(26) 119,0 C(21)-C(22)-C(23) 118,1(3) C(26)-Ru-Cl 130,78(8) C(21)-C(26)-H(26) 119,0 C(21)-C(22)-C(27) 120,9(3) C(23)-Ru-Cl 107,84(8) Ru-C(26)-H(26) 130,0 C(23)-C(22)-C(27) 120,8(3) C(25)-Ru-Cl 98,41(8) C(26)-C(25)-C(24) 116,7(3) C(21)-C(22)-Ru 70,79(15) C(21)-Ru-Cl 167,38(8) C(26)-C(25)-C(28) 122,4(3) C(23)-C(22)-Ru 70,31(15) C(22)-Ru-Cl 143,22(8) C(24)-C(25)-C(28) 120,8(3) C(27)-C(22)-Ru 126,7(2) C(23)-C(24)-C(25) 122,2(3) C(26)-C(25)-Ru 70,34(15) C(22)-C(27)-H(2) 109,5 C(23)-C(24)-Ru 72,10(16) C(24)-C(25)-Ru 69,54(15) C(22)-C(27)-H(3) 109,5 C(25)-C(24)-Ru 72,02(15) C(28)-C(25)-Ru 129,05(19) H(2)-C(27)-H(3) 109,5 C(23)-C(24)-H(24) 118,9 C(24)-C(23)-C(22) 120,3(3) C(22)-C(27)-H(1) 109,5 C(25)-C(24)-H(24) 118,9 C(24)-C(23)-Ru 69,92(15) H(2)-C(27)-H(1) 109,5 Ru-C(24)-H(24) 129,6 C(22)-C(23)-Ru 71,69(15) H(3)-C(27)-H(1) 109,5 C(25)-C(26)-C(21) 122,0(3) C(24)-C(23)-H(5) 119,8 C(22)-C(21)-C(26) 120,6(3) C(25)-C(26)-Ru 71,80(15) C(22)-C(23)-H(5) 119,8 C(22)-C(21)-Ru 71,52(16) 127 C(21)-C(26)-Ru 71,85(15) Ru-C(23)-H(5) 131,4 C(26)-C(21)-Ru 70,07(15) C(22)-C(21)-H(4) 119,7 C(28)-C(30)-H(6) 109,5 H(11)-C(29)-H(12) 109,5 C(26)-C(21)-H(4) 119,7 H(8)-C(30)-H(6) 109,5 C(3)-O(2)-Ru 124,45(17) Ru-C(21)-H(4) 131,6 C(28)-C(30)-H(7) 109,5 O(2)-C(3)-C(2) 130,3(3) C(25)-C(28)-C(30) 113,5(3) H(8)-C(30)-H(7) 109,5 O(2)-C(3)-C(4) 111,8(2) C(25)-C(28)-C(29) 108,8(3) H(6)-C(30)-H(7) 109,5 C(2)-C(3)-C(4) 117,8(3) C(30)-C(28)-C(29) 110,9(3) C(28)-C(29)-H(10) 109,5 C(3)-C(2)-C(1) 124,2(3) C(25)-C(28)-H(9) 107,9 C(28)-C(29)-H(11) 109,5 C(3)-C(2)-H(17) 117,9 C(30)-C(28)-H(9) 107,9 H(10)-C(29)-H(11) 109,5 C(1)-C(2)-H(17) 117,9 C(29)-C(28)-H(9) 107,9 C(28)-C(29)-H(12) 109,5 O(1)-C(1)-C(2) 124,3(2) C(28)-C(30)-H(8) 109,5 H(10)-C(29)-H(12) 109,5 O(1)-C(1)-C(11) 115,6(2) C(2)-C(1)-C(11) 120,1(2) F(1)-C(14)-C(13) 118,5(3) F(3B)-C(4)-F(4B) 105,2(6) C(1)-O(1)-Ru 128,56(17) F(1)-C(14)-C(15) 118,7(3) F(4A)-C(4)-F(3A) 106,6(5) C(12)-C(11)-C(16) 118,3(3) C(13)-C(14)-C(15) 122,8(3) F(4A)-C(4)-F(2A) 104,4(4) C(12)-C(11)-C(1) 122,7(3) C(14)-C(13)-C(12) 118,6(3) F(3A)-C(4)-F(2A) 106,9(5) C(16)-C(11)-C(1) 119,1(2) C(14)-C(13)-H(14) 120,7 F(2B)-C(4)-C(3) 117,4(4) C(15)-C(16)-C(11) 121,1(3) C(12)-C(13)-H(14) 120,7 F(4A)-C(4)-C(3) 112,7(3) C(15)-C(16)-H(16) 119,5 C(13)-C(12)-C(11) 120,9(3) F(3B)-C(4)-C(3) 112,4(4) C(11)-C(16)-H(16) 119,5 C(13)-C(12)-H(13) 119,6 F(4B)-C(4)-C(3) 109,1(4) C(14)-C(15)-C(16) 118,3(3) C(11)-C(12)-H(13) 119,6 F(3A)-C(4)-C(3) 115,4(3) C(14)-C(15)-H(15) 120,8 F(2B)-C(4)-F(3B) 104,7(6) F(2A)-C(4)-C(3) 110,0(3) C(16)-C(15)-H(15) 120,8 F(2B)-C(4)-F(4B) 107,2(6) Fonte: Dados da pesquisa Figura E1 - Representação estrutural do complexo [RuCl(TFF)(η6-p-cimeno)] através do ORTEP Fonte: Dados da pesquisa