Регистрация / Вход
Прислать материал

Синтез, свойства и комплексообразующая способность ферроценсодержащей лигандной системы на основе гидразинофталазина

Сведения об участнике
ФИО
Гишко Константин Борисович
Вуз
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Химия и химические технологии
Раздел области наук
Физическая химия. Электрохимия. Физические методы исследования химических соединений
Тема
Синтез, свойства и комплексообразующая способность ферроценсодержащей лигандной системы на основе гидразинофталазина
Резюме
Производные ферроцена могут содержать самые различные хелатофорные группы. Металлохелаты на основе ферроцена представляют особый теоретический интерес благодаря тому, что при их образовании в пределах одной молекулы реализуются одновременно два типа донорно-акцепторного взаимодействия.
В качестве объектов настоящего исследования были выбраны 1′-фталазинилгидразон ацетилферроцена, а также его комплексы с некоторыми металлами.
Целью исследования является синтез новой лигандной системы – фталазинилгидразона ацетилферроцена, изучение его таутомерии и комплексообразующей способности, а также влияния структурных особенностей лигандной системы на строение металлохелатов.
Ключевые слова
ферроцен, гидразоны, квантово-химические методы моделирования, фталазин, магнетохимия
Цели и задачи
Целью исследования является синтез новой лигандной системы – фталазинилгидразона ацетилферроцена, изучение его таутомерии и комплексообразующей способности, а также влияния структурных особенностей лигандной системы на строение металлохелатов на её основе. Для достижения поставленных целей использован комплекс физико-химических (ИК, ЯМР и электронная спектроскопия, магнетохимия и РСА) и расчётных методов (DFT/B3LYP).
Введение

Производные ферроцена могут содержать самые различные хелатофорные группы, что обусловливает огромное разнообразие структур выделенных комплексов. Многим органическим производным ферроцена присуща высокая биологическая активность, в особенности, гидразоновым производным ферроцена, что обусловлено именно их хелатирующей способностью; при этом введение ферроценового фрагмента зачастую способствует усилению биологической активности. Высокая биологическая активность характерна также и для гидразоновых производных фталазина. Наличие в комплексах ферроценовых фрагментов, способных к обратимому окислению, предоставляет принципиальную возможность управления магнитными свойствами кластера.

 

Методы и материалы

В данной работе были исследованы 1′-фталазинилгидразон ацетилферроцена и хелатные комплексы с медью(II) и никелем(II) на его основе.

В работе использовались следующие физико-химические методы исследования:

1. Элементный анализ.

2. Регистрация ИК спектров в области 400 – 4000 см–1.

3. Регистрация электронных спектров поглощения в области 200 – 800 нм.

4. Регистрация спектров ПМР в ДМСО-d6 (300 МГц) в импульсном Фурье-режиме.

5. Определение удельной магнитной восприимчивости относительным методом Фарадея в интервале 77.4–300 К.

6. Рентгеноструктурное исследование.

7. Квантово-химические расчеты выполнены на кластерах WSD и INFINI с помощью программы Gaussian’03. Для подготовки данных, презентационной графики, визуализации результатов расчетов использовалась программа Chemcraft. Расчеты электронного и пространственного строения соединений проводили в рамках теории функционала плотности (DFT) в газовой фазе и в растворах. Учет влияния растворителя производился в рамках приближения непрерывной поляризуемой среды (PCM). Применялся гибридный обменно-корреляционный функционал B3LYP. В качестве базисного набора использовался базис 6-311G(d). Геометрическую структуру рассмотренных молекул предварительно оптимизировали по всем естественным переменным без ограничений на симметрию. Минимумы на поверхности потенциальной энергии идентифицировали для каждой структуры расчетом матрицы силовых постоянных и частот нормальных колебаний. 

Описание и обсуждение результатов

Впервые синтезирован и исследован с помощью методов ИК, ПМР и электронной спектроскопии и рентгеноструктурного анализа 1′-фталазинилгидразон ацетилферроцена.

Изучена таутомерия соединения. С помощью квантово-химического моделирования методом DFT показано, что значительно более устойчивой является фталазонная форма. Результаты физико-химического исследования гидразона свидетельствуют о том, что и в растворе, и в свободном состоянии 1′-фталазинилгидразон ацетилферроцена существует исключительно во фталазонной таутомерной форме.

Выделены и исследованы комплексы 1′-фталазинилгидразона ацетилферроцена с медью(II) и никелем(II); показано, что комплексы имеют тетраэдрическое строение.

В продолжение настоящего исследования планируется изучение биологической активности 1′-фталазинилгидразона ацетилферроцена и комплексных соединений на его основе. 

Используемые источники
1. Mahajan A., Kremer L., Louw S., Guéradel Y., Chibale K., Biot C. Synthesis and in vitro antitubercular activity of ferrocene-based hydrazones // Bioorg. Med. Chem. Lett. – 2011. – Vol. 21. – N 10. – P. 2866.

2. Maguene G.M., Jakhlal J., Ladyman M., Vallin A., Ralambomanana D.A., Bousquet T., Maugein J., Lebibi J., Pélinski L. Synthesis and antimycobacterial activity of a series of ferrocenyl derivatives // Eur. J. Med. Chem. – 2011. – Vol. 46. – N 1. – P. 31.

3. Negi V.J., Sharma A.K., Negi J.S., Ram V. Biological activities of hydrazone derivatives in the new millennium // Intern. J. Pharm. Chem. – 2012. – Vol. 2. – N 4. – P. 100.

4. Ali M.R., Marella A., Alam M.T. Naz R., Akhter M., Shaquiquzzaman M., Saha R., Tanwar O., Alam M.M., Hooda J. Review of biological activities of hydrazones // Indonesian J. Pharm. – 2013. – Vol. 23. – N 4. – P. 193.
Information about the project
Surname Name
Gishko Constantine
Project title
Synthesis, properties, and complexing ability of ferrocene-based ligand system with phthalazinylhydrazone
Summary of the project
Ferrocene derivatives may contain a variety of chelate groups. Metal chelates based on ferrocene have theoretical interest because of two types of donor-acceptor interaction, realized at the same time in the same molecule.
The subjects of this work are 1'-phthalazinylhydrazone of acetylferrocene and its complexes with certain metals.
The aim of the work is the synthesis of new ligand system - phthalazinylhydrazone of acetylferrocene, studying its tautomerism and complexing ability, and the impact of the structural features of the ligand system in the structure of the metal chelates.
Keywords
ferrocene , hydrazones , quantum-chemical modeling techniques , phthalazine , magnetochemistry