grupos do tipo N-alquilamina
Esquema 3.2. Síntese do complexo Re
O complexo Re10 revelou-se estável à hidrólise e oxidação aeróbia, é solúvel em solventes orgânicos polares, sendo insolúvel em água. A caracterização de Re10 envolveu as técnicas espectroscópicas usuais (IV, RMN (1D e 2D) de 1H e de 13C), análise elementar,
ESI-MS e difracção de raios-X.
A caracterização de Re10 por espectroscopia de IV permitiu confirmar a coordenação do ligando, em particular do grupo carboxilato, uma vez que a banda (C=O) (1637 cm-1) aparece desviada comparativamente ao ligando livre ( = 56 cm-1).54,55,185 Há
ainda a referir a presença de três bandas entre 1876-2027 cm-1, consistentes com a
presença da unidade fac-[Re(CO)3]+.54,186,187 No espectro de ESI-MS do complexo Re10
observa-se um pico a m/z = 433,9 que corresponde ao ião molecular [M+H]+ e apresenta o
Os dados de RMN de 1H e 13C obtidos à temperatura de 20 ºC para Re10 não
permitiram inferir facilmente a estrutura do complexo em solução, como se pode verificar pela análise dos espectros de RMN de 1H e 13C que se apresentam nas figuras 3.5 e 3.6,
respectivamente. O espectro de RMN de 1H do complexo Re10 à temperatura de 20 ºC
apresenta sinais relativamente largos para a maior parte dos protões, sendo possível identificar dois sinais para o grupo NH e dois sinais para cada um dos protões metilénicos CH2(a) ligados ao átomo de enxofre. Para a mesma temperatura o espectro de RMN de 13C
também apresenta dois sinais para cada um dos grupos CH2 do complexo Re10. Estes dados
indicaram a presença de duas espécies em solução envolvidas em processos de interconversão dinâmicos.
Figura 3.5. Espectro de RMN de 1H do complexo Re10 para T = 20 ºC em CD
3OD (* H2O residual; S – solvente)
Figura 3.6. Espectro de 13C do complexo Re10 para T = 20 ºC em CD3OD (S – solvente)
De modo a ter uma melhor compreensão sobre os processos dinâmicos em que se encontra envolvido o complexo Re10, foram efectuados estudos de RMN de 1H de
ppm 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 NH CH3 S *H2O 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 ppm CH2(c) CH2(d) CH2(a) CH2(b) CH2(b) CH2(c) CH2(a) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 ppm CH3 CH2(d) CH2(c) CH2(a) CH2(b) S C=O 3 C≡O
temperatura variável, entre -10 ºC e 60 ºC, apresentando-se na figura 3.7 os espectros obtidos para algumas das temperaturas estudadas. Foi ainda traçado o espectro de RMN de
13C de Re10 à temperatura de 60 ºC (figura 3.8). A atribuição dos sinais de RMN de 1H e de 13C, proposta nas figuras 3.7 e 3.8, foi efectuada com base em experiências bidimensionais
de [1H, 1H] g-COSY e [1H,13C] g-HSQC, realizadas às temperaturas de -10 ºC e 60 ºC.
Figura 3.7. Espectros de RMN de 1H do complexo Re10 a diferentes temperaturas em CD3OD (S - solvente)
Figura 3.8. Espectros de RMN de 13C do complexo Re10 a diferentes temperaturas em CD 3OD na zona dos grupos CH (S - solvente)
ppm 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 4.00 CH2(c) CH3 CH2(d) CH2(a) CH2(b) CH2(a) CH2(b) CH2(c) NH S T= -10 ºC //
ppm
9.0
8.0
8.00ppm 7.507.0
7.00 6.506.0
6.00 5.505.0
7.10 7.50ppm
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
ppm 3.503.50 3.003.00 2.502.50 2.002.00 1.501.50 ppm 3.50 3.00ppm 3.50 2.50 3.00 2.00 2.50 1.50 2.00 1.50ppm
9.0
8.0
7.0
6.0
5.0
ppm 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 ppm ppm4.50 4.00ppm 3.50 9.03.00 2.50 8.02.00 1.50 1.007.0 0.50 6.0 5.0 ppm 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 ppm 8.50 8.00 7.50 7.00 6.50 6.00 5.50 ppm 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 ppm 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 ppm 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 ppm 8.00 7.50 7.00 6.50 6.00 5.50 T= 20 ºC T= 60 ºC 55 50 45 40 35 30 ppm CH2(a) CH 2(d) S CH2(b) CH2(c) T = 60 ºC T = 20 ºCAo descer a temperatura até -10 ºC, os sinais presentes no espectro de RMN de 1H
ficaram mais estreitos e definidos, sendo este efeito mais fácil de seguir para os protões NH e CH2(a). A esta temperatura, o protão CH2(a) origina dois multipletos a 2,31 e 2,46
ppm e o grupo NH origina dois singletos a 7,18 e 7,37 ppm, com intensidades relativas de 2:1. À temperatura de -10 ºC os restantes protões diastereotópicos originam um conjunto complexo de multipletos entre 2,8 e 3,8 ppm. Não se verificaram alterações do espectro quando se desceu a temperatura para valores inferiores a -10 ºC. À temperatura de 60 ºC, verificou-se que os protões CH2(a) e NH originam sinais únicos e bem definidos a 2,44 e
7,25 ppm, respectivamente. O espectro de 13C obtido a 60 ºC também apresentou um único
sinal para cada átomo de carbono dos grupos metilénicos, apesar de no caso dos grupos CH2(a) e CH2(d) esses sinais ainda se apresentarem relativamente largos e ocasionalmente
sobrepostos. Os estudos de RMN a temperatura variável confirmaram que os processos dinâmicos observados para o composto Re10 envolvem a interconversão entre duas espécies. A temperaturas baixas esta interconversão é suficientemente lenta para poder distinguir essas espécies por RMN de 1H e 13C. À medida que se aumenta a temperatura,
essa interconversão torna-se mais rápida. No entanto, não foi possível atingir um regime de troca rápida mesmo à temperatura de 60 ºC. O comportamento dinâmico em solução observado para o complexo Re10 é devido provavelmente à inversão piramidal do átomo de enxofre, tal como invocado para outros complexos de Re(I) com ligandos derivados de tioéteres.188 Após coordenação ao metal, o átomo de enxofre fica com um carácter quiral e
a inversão piramidal pode originar dois diastereoisómeros diferentes, como indicado na figura 3.9.188,189
Figura 3.9. Processo de inversão piramidal do átomo de enxofre (adaptado de Ōae)190
No caso do complexo Re10, a formação dos diastereoisómeros resulta das diferentes orientações do grupo etilo terminal e do par de electrões não-ligante do enxofre, que podem ficar endo ou exo em relação ao ligando carbonilo, em posição trans face ao oxigénio coordenado ao metal.189
..
A estrutura molecular no estado sólido do complexo Re10 foi confirmada pela análise por difracção de raios-X de cristal único. Os cristais analisados foram obtidos a partir de uma solução saturada do composto em CH3CN. A estrutura determinada para Re10 apresenta duas moléculas independentes (A e B) por unidade de célula assimétrica
que são quimicamente equivalentes. Na tabela 3.1 apresentam-se os comprimentos e ângulos de ligação mais significativos das moléculas A e B do complexo Re10, apresentando-se na figura 3.10 as estruturas obtidas para cada uma dessas moléculas.
Tabela 3.1. Comprimentos (Å) e ângulos (º) de ligação mais significativos para o complexo Re10
Molécula A
Re(1)-C(2) 1,921(5) Re(1)-C(3) 1,891(6) Re(1)-N(1) 2,210(4) Re(1)-C(1) 1,924(6) Re(1)-O(4) 2,135(4) Re(1)-S(1) 2,4980(12) C(3)-Re(1)-C(2) 87,5(2) C(1)-Re(1)-O(4) 97,47(19) C(3)-Re(1)-S(1) 95,87(15) C(3)-Re(1)-C(1) 89,6(2) C(3)-Re(1)-N(1) 95,84(19) C(2)-Re(1)-S(1) 174,20(17) C(2)-Re(1)-C(1) 90,0(2) C(2)-Re(1)-N(1) 94,08(19) C(1)-Re(1)-S(1) 94,68(16) C(3)-Re(1)-O(4) 171,64(18) C(1)-Re(1)-N(1) 173,32(19) O(4)-Re(1)-S(1) 79,14(10) C(2)-Re(1)-O(4) 96,93(18) O(4)-Re(1)-N(1) 76,83(15) N(1)-Re(1)-S(1) 80,92(11)
Molécula B
Re(2)-C(11) 1,904(6) Re(2)-C(12) 1,933(7) Re(2)-N(2) 2,200(5) Re(2)-C(10) 1,915(6) Re(2)-O(9) 2,142(4) Re(2)-S(2) 2,4806(14) C(11)-Re(2)-C(10) 86,9(2) C(12)-Re(2)-O(9) 95,74(19) C(11)-Re(2)-S(2) 95,36(17) C(11)-Re(2)-C(12) 89,3(2) C(11)-Re(2)-N(2) 98,3(2) C(10)-Re(2)-S(2) 174,9(2) C(10)-Re(2)-C(12) 89,9(3) C(10)-Re(2)-N(2) 93,2(2) C(12)-Re(2)-S(2) 94,62(18)
C(11)-Re(2)-O(9) 173,42(19) C(12)-Re(2)-N(2) 171,9(2) O(9)-Re(2)-S(2) 80,01(10) C(10)-Re(2)-O(9) 97,3(2) O(9)-Re(2)-N(2) 76,49(15) N(2)-Re(2)-S(2) 81,99(13)
Figura 3.10. Estruturas de raios-X das moléculas A e B do complexo Re10
As duas moléculas independentes (A e B) não correspondem aos dois diastereoisómeros que foram encontrados em solução, uma vez que apresentam a mesma quiralidade em torno do átomo de enxofre. Para ambas as moléculas, o grupo substituinte etilo encontra-se em posição endo em relação ao ligando CO coordenado em posição trans face ao átomo de oxigénio do ligando tridentado.
O átomo de rénio apresenta-se hexacoordenado e a geometria de coordenação em torno do metal pode ser descrita como octaédrica distorcida. Os ligandos carbonilo ocupam uma das faces triangulares do octaedro, enquanto a outra face é ocupada pelos átomos coordenantes (S,N,O) do ligando L10. Os desvios à geometria octaédrica são facilmente
comprovados pelos ângulos de ligação em torno do átomo de rénio que variam entre 86,9(2) e 95,87(15)º. Os valores dos comprimentos de ligação Re-C (1,891(6)-1,933(7) Å), Re-S (2,4806(14)-2,4980(12) Å), Re-O (2,135(4)- 2,142(4) Å) e Re-N (2,200(5)-2,210(4) Å) no complexo Re10 são comparáveis aos descritos na literatura para outros complexos octaédricos contendo a unidade fac-[Re(CO)3]+ e o mesmo sistema de átomos
doadores.49,50,54,60,191
3.2.2. Síntese, caracterização e avaliação biológica do complexo de tecnécio-99m
A reacção do composto L10H com o precursor fac-[99mTc(H
2O)3(CO)3]+ foi efectuada em
meio aquoso a um pH de 7,4, com aquecimento a 100 ºC durante 30 min, usando uma concentração de ligando de 10-4 M. Nestas condições o composto Tc10 foi obtido com um
rendimento praticamente quantitativo (≥99%) (esquema 3.3).