As bases de Schiff constituem uma classe de compostos orgânicos que possuem o grupo imina (RR’C=N-R’’), formado pela condensação do grupo amina primária de uma molécula com grupo aldeído ou cetona de outra, e receberam este nome devido à Hugo Schiff, que primeiro sintetizou alguns derivados 131. A reação da síntese da imina é reversível, envolvendo um intermediário carbinolamina, e a eliminação de moléculas de água, como esquematizado na Figura 6 132. R O H2N R' R N R' H2O
R ou R' = H, grupo alquila, arila
Figura 6. Exemplo da formação da Base de Schiff ou imina.
As iminas formam muito facilmente complexos de coordenação estáveis com a maioria dos metais de transição, reagindo rapidamente e sendo isoladas do meio reacional sem grandes dificuldades. A estabilidade térmica e a facilidade de formar complexos metálicos em diferentes estados de oxidação possibilitam a utilização destes compostos em diversos processos catalíticos 132, e também estudos bioinorgânicos 133. Estes fatores nos levaram a utilizar esta classe de ligantes para a síntese dos complexos de cobre(II) que serviram de modelo ao estudo bioinorgânico do cobre.
131
Primeiras aparições das iminas na literatura química: H. Schiff, Annalen 150 (1869) 193 e 131 (1864) 118.
132
Algumas revisões sobre complexos metálicos com ligantes imínicos e aplicações: a) P.A. Vigato, S. Tamburini, Coord. Chem. Rev. 248 (2004) 1717; b) P.G. Cozzi, Chem. Soc. Ver. 33 (2004) 410; c) T. Katsuki, idem 33 (2004) 437; d) S. Brooker, Coord. Chem. Rev. 222 (2001) 33; e) R. Ziessel, ídem 216-
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Buscou-se a preparação de ligantes do tipo Base de Schiff funcionalizados, para posterior complexação com o cobre(II), feitos a partir do composto indólico isatina [N-(3-indolin-2-ona) ou (1H-indol-2,3-diona)] 134, que possui um equilíbrio ceto-enólico intrínsico, como mostrado na Figura 7.
2,3 - indolinediona 2-hidroxi indolina-3-ona N H O O N O OH Lactama Lactima α β α β
Figura 7. Tautômeros de equilíbrio da isatina.
A isatina foi obtida pela primeira vez através da oxidação do índigo pelos ácidos nítrico e crômico 135, e posteriormente, Kekulé detectou a formação do ácido isatínico após tratamento da isatina com base seguido de acidificação, chegando-se a conclusão que a sua estrutura era a de uma lactama cíclica 136 (ver Figura 7). Em 1882 foram propostas estruturas tautoméricas para a isatina: a lactama e a lactima, apresentando duas carbonilas quimicamente diferentes: a carbonila da lactama (α) e a carbonila cetônica (β) 137
. Esta descrição foi o primeiro exemplo para o estudo de substâncias tautoméricas conhecido.
Compostos naturais contendo o anel isatina são encontrados em algumas plantas 138, além de ser um dos produtos do metabolismo da adrenalina em seres humanos 139. É um versátil material de partida para síntese orgânica, na construção de compostos heterocíclicos e precursores fármacos. Além disso, a isatina possui muitas ações farmacológicas, dentre as quais destacam-se suas atividades anticonvulsantes, antiviral e antimicrobiana, e inibição da monoamina oxidase 140, e também provoca efeitos comportamentais 141. Alguns compostos
134
Review sobre o assunto: J.F.M Silva, S.J. Garden, A.C. Pinto, J. Braz. Chem. Soc. 12 (2001) 273.
135
Ver citação em: W.C. Sumpter, Chem. Rev. 34 (1944) 303.
136
Primeira vez citada transformações na isatina: A. Kekulé, Ber. 2 (1869) 93.
137
Primeira vez observada as formas tautoméricas na isatina: A. Baeyer, Ber. 16 (1883) 2188 e 15 (1882) 2093.
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sintéticos de isatina foram desenvolvidos como potentes inibidores de proliferação celular 142, e alguns derivados foram propostos como agentes anticâncer, ou antimicrobianos 143. Além disso, os estudos da isatina e outros oxi-indois endógenos como compostos com ações antiproliferativa e pró-apoptótica têm sido reportados 144.
Alguns complexos de cobre(II) e outros metais de transição com isatina, ou seus derivados, foram descritos na literatura 145. Compostos com ligantes do tipo quinolina-hidrazonas derivados da isatina foram sintetizados, e suas propriedades espectroscópicas e magnéticas foram investigadas 146. Mais recentemente, complexos de cobre(II) com isatina-tiosemicarbazona (relacionados com a droga antiviral metilsazona) foram preparados por métodos de condensação usuais ou eletroquimicamente, sendo caracterizados por diferentes técnicas espectroscópicas 147. Este tipo de complexo foi identificado como causador de inibição significativa na proliferação de células humanas leucêmicas 148, apresentando o íon de cobre(II) em uma esfera de coordenação pirâmide de base quadrada, determinada por análises cristalográficas 149. Quelatos de Ni(II), e outros complexos hetero binucleares com centros metálicos Cu(II), UO2(II) ou La(III), com ligantes do tipo isatina-base de Schiff foram obtidos, incluindo o complexo precursor [N,N’- bis(indol-2-oxo-3-ilideno)-1,3-diimino-propano]cobre(II). Entretanto suas caracterizações estruturais descritas na literatura são bastante precárias e suas propriedades não foram devidamente investigadas 150. A isatina exibe um interessante equilíbrio ceto-enólico que pode influenciar seus modos de coordenação, dando origem a complexos catiônicos ou neutros, com
142
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variadas formas estruturais e diferentes reatividades 151. Por esta razão tornaram-se atrativos como compostos modelos desenvolvidos neste trabalho de Tese.