Комплексы Ni2+ и Cu2+ N

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 13414 (2023) Цитировать эту статью

2278 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Соединения металлов продолжали находить разнообразные применения благодаря своей пластичности в различных сферах. В данной работе представлены результаты исследования кристаллической структуры и функциональных свойств комплексов Ni2+ и Cu2+ дитиокарбамата N'-(2,6-дихлорфенил)-N-мезитилформамидина (L), включающих [Ni-(L)2] (1 ) и [Cu-(L)2] (2) с четырехкоординатным металлическим центром. Мы установили две сложные структуры с помощью ядерного магнитного резонанса (ЯМР) 1H и 13C, элементного и монокристаллического рентгеновского анализа. Анализ показал, что эти два комплекса изоморфны, имеют P21/c в качестве пространственной группы и индекс сходства элементарной ячейки (π) 0,002. Два комплекса соответствуют искаженной квадратно-плоской геометрии вокруг металлических центров. Расчетные и экспериментальные данные, включая длины связей, углы и значения ЯМР, аналогичны. Анализ поверхности Хиршфельда выявил вариационный вклад различных типов межмолекулярных контактов, обусловленных кристаллической решеткой двух сольватированных комплексов. Наши знания о потенциальном биологическом значении этих структур позволили нам исследовать эти соединения в качестве перспективных ингибиторов CYP3A4. Этот подход имитирует современные тенденции в фармацевтическом дизайне и биомедицине путем включения потенциально активных молекул в различные среды для прогнозирования их биологической эффективности. Моделирование показывает заметное связывание соединений 1 и 2 с CYP3A4 со средней энергией взаимодействия –97 и –87 ккал/моль соответственно. Белок достигает как минимум пяти конформационных состояний в трех изученных моделях с использованием кластеризации на основе модели гауссовой смеси и прогнозирования свободной энергии. Анализ электрического поля показывает важные остатки для связывания субстрата в активном сайте, что позволяет прогнозировать функционирование структуры CYP3A4. Предсказанное ингибирование этими комплексами Ni2+ и Cu2+ указывает на то, что сверхэкспрессия CYP3A4 в таких болезненных состояниях, как рак, будет снижаться, тем самым увеличивая срок хранения химиотерапевтических соединений для адсорбции. Это многоплановое исследование затрагивает различные аспекты электроники на основе молекулярных металлов, включая их применение в качестве ингибиторов, имитирующих подложки. Результат позволит продолжить исследования биометаллических соединений критического потенциала.

Использование дитиокарбаматов в координационной химии доступно в литературе1 с большим количеством информации о структуре их комплексов, что облегчает многочисленные применения; он применим в фотохимии2, катализе3, сельском хозяйстве4, аналитической химии5 и солнечной энергетике6. Он также используется в качестве предшественника из одного источника для получения наночастиц сульфида металла с органическим покрытием7, ингибиторов сердечной гипертрофии8, кандидатов в противораковые средства9, антибактериальных соединений10 и антиоксидантных агентов11. Дитиокарбаматы гибки в функционализации, что позволяет легко регулировать структурную архитектуру и электронные свойства12,13. Примечательным путем синтеза дитиокарбаматов является однореакторная реакция амина и сероуглерода в подходящем растворителе с добавлением водного предшественника соли металла14.

Теория функционала плотности (DFT) позволяет проводить расчеты химических свойств для прогнозирования стабильности, электронных состояний и химической реакционной способности соединений, включая дитиокарбаматные комплексы металлов15. Если кристаллические структуры недоступны, метод DFT позволяет выяснить геометрию и структуру комплексов с их химическими свойствами9. Ранее мы сообщали о применении комплексов 1 и 2 в качестве антибактериальных и антиоксидантных средств16 без кристаллографических координат. Основываясь на наших наблюдениях, мы предполагали, что компьютерные исследования новых рентгеновских кристаллических структур предоставят подробную информацию об их структурных свойствах, прогнозировании реакционной способности и других приложениях. Таким образом, исследование направлено на подробное выяснение структуры изоморфных соединений и теоретическое предсказание их биологического применения.