Síntese e caracterização de novos compostos de coordenação de íons lantanídeos com agentes complexantes cromóforos para investigação de potenciais aplicações biológicas, catalíticas e como sondas

Abstract

Os íons lantanídeos (Ln3+) possuem propriedades físicas, químicas, espectroscópicas e magnéticas particulares, as quais lhes proporcionam um amplo potencial de aplicação, como por exemplo: agentes de contraste, agentes antitumorais, catálise, sondas luminescentes, entre outras. Nas sondas luminescentes, os íons Ln3+ quando coordenados a agentes complexantes cromóforos podem intensificar suas propriedades luminescentes pelo efeito antena. A etapa inicial desse trabalho consistiu na síntese e caracterização de novos compostos de coordenação de íons Ln3+ obtidos a partir de agentes complexantes cromóforos (2-hidroxi-1,4-naftoquinona; tropolona; naftaleno – 2,3-diol; 1,2-dimetil -3-hidroxi-4-piridinona; fenatrolina; 2,2-bipiridina e maltol) com potenciais aplicações em catálise e em sistemas biológicos. Primeiramente, foram sintetizados três novos complexos de Gd3+ (1, 2 e 3), os quais foram testados como catalisadores heterogêneos numa reação de esterificação, obtendo baixos valores de conversão dos reagentes (ácido acétito e álcool benzílico) no produto desejado (acetato de benzila). Foram sintetizados ainda nesse trabalho três complexos inéditos, constituídos dos ligantes maltol (maH) e 2,2-bipiridina (bipy) com os íons: Gd3+ (4), Tb3+ (5) e Eu3+ (6). Os complexos foram caracterizados por PF, espectroscopias no IV e UV-Vis e DRX de monocristal. Diante dessas análises foi possível obter as estruturas moleculares dos complexos 4-6, referindo-se a três complexos mononucleares isoestruturais, constituídos por um ligante 2,2-bipiridina (coordenado de maneira bidentada) e duas espécies do ligante maltol (fenol e fenolato) coordenadas de maneira diferentes ao centro metálico (monodentada e bidentada, respectivamente), além de dois nitratos coordenados de maneira bidentada ao centro metálico, gerando a fórmula molecular [Ln(maH)(ma)(bipy)(NO3)2]. Estudos preliminares de modelagem computacional dos complexos isolados e no vácuo mostraram uma barreira de ativação relativamente alta para a provável descoordenação de um ligante nitrato no complexo. O complexo 6 foi testado como catalisador numa reação de esterificação a partir do ácido oleico e metanol, visando o produto final metil oleato. Tal reação obteve uma taxa de conversão relativamente alta de 75%. Os estudos preliminares de luminescência dos complexos 5 e 6, realizados por meio da espectroscopia de excitação e emissão em solução, demonstraram o efeito antena dos ligantes e revelou o potencial uso desses complexos como sondas luminescentes. Os ensaios de viabilidade celular dos complexos 4-6, mais especificamente do complexo 6, foram realizados e a partir desse estudo de citotoxidade, observou-se que o complexo 6 se demonstrou citotóxico com especificidade à linhagem celular tumoral MDA-MB231, dissolvido em DMSO com um período de incubação de 72 horas.