Copper (II) and cobalt (II) bis(hexafluoroacetylacetonate) coordination complexes with N-styrylbenzimidazole

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

   The study considers metal complexes based on N-styrylbenzimidazole as compounds having significant pharmacological properties   The work is aimed at examining the crystal structure and electronic structure of transition metal bis(hexafluoroacetylacetonate) complexes (copper (II) (complex A) and cobalt (II) (complex B)) with N-styrylbenzimidazole using X-ray diffraction analysis and ultraviolet spectroscopy.   The X-ray diffraction analysis was used to prove bipyramidal coordination in copper (II) and cobalt (II) bis(hexafluoroacetylacetonate) complexes with N-styrylbenzimidazole. The atoms of copper (II) and cobalt (II) in the complexes exhibit an unusual for β-diketonate complexes distorted square-planar coordination, while the chelate cycles in M(hfacac)2L are characterized by anomalously large kink angles. Thus, for the copper (II) bis(hexafluoroacetylacetonate) complex, the kink angle of the O3∙∙∙O4 interaction for the equatorially positioned ligand is 29.47°, while for the axially positioned ligand, the kink angle of the O1∙∙∙O2 interaction is 19.13°. For the cobalt (II) bis(hexafluoroacetylacetonate) complex, these angles are 22.10 and 19.50°, respectively. Electron spectroscopy was used to examine the electronic structure of the specified complexes. The following types of electronic transitions were identified: π→π*-transitions primarily localized on ligands, as well as transitions caused by electron transfer from the p-orbital of the hetero nitrogen atom of the styrylbenzimidazole cycle to the d-orbital of metal ions, and n→π transition localized on the imidazole ring. For each of the complexes, d-d* transitions between the molecular orbitals of the corresponding metal ion were localized in the long wavelength part of the spectrum.

About the authors

P. O. Chernigova

Irkutsk National Research Technical University

Email: polina.tchernigova@yandex.ru

L. M. Sinegovskaya

A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS

Email: lida@irioch.irk.ru

L. N. Parshina

A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS

Email: parshina@irioch.irk.ru

I. V. Sterkhova

A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS

Email: irina_sterkhova@irioch.irk.ru

V. I. Smirnov

A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS

Email: smirnov@irioch.irk.ru

References

  1. Mishra S., Daniele S. Metal-organic derivatives with fluorinated ligands as precursors for inorganic nanomaterials // Chemical Reviews. 2015. Vol. 115, no. 16. P. 8379–8448. doi: 10.1021/cr400637c.
  2. Castillo-Blum S.E., Barba-Behrens N. Coordination chemistry of some biologically active ligands // Coordination Chemistry Reviews. 2000. Vol. 196, no. 1. P. 3–30. doi: 10.1016/S0010-8545(99)00153-8.
  3. Renfrew А.K. Transition metal complexes with bioactive ligands: mechanisms for selective ligand release and applications for drug delivery // Metallomics. 2014. Vol. 6, no. 8. P. 1324–1335. doi: 10.1039/C4MT00069B.
  4. Crowder J.M., Han H., Wei Z., Dikarev E.V., Petrukhina M.A. Unsolvated homo- and heterometallic highly fluorinated b-diketonate complexes of copper (II) // Polyhedron. 2019. Vol. 157. P. 33–38. doi: 10.1016/j.poly.2018.09.048.
  5. Shakhmardanova S.A., Maximov M.L., Parshina L.N., Trofimov B.A., Tarasov V.V., Chubarev V.N., et al. Pharmacological correction of hypoxic conditions by complexes of zinc with N-alkenylimidazoles // BioNanoSci. 2017. Vol. 7. P. 338–339. doi: 10.1007/s12668-016-0322-x.
  6. Aliev G., Li Y., Chubarev V.N., Lebedeva S.A., Parshina L.N., Trofimov B.A., et al. Application of acyzol in the context of zinc deficiency and perspectives // International Journal of Molecular Sciences. 2019. Vol. 20, no. 9. P. 2104. doi: 10.3390/ijms20092104.
  7. Parshina L.N., Trofimov B.A. Metal complexes with N-alkenylimidazoles: synthesis, structures, and biological activity // Russian Chemical Bulletin. 2011. Vol. 60. P. 601–614. doi: 10.1007/s11172-011-0096-9.
  8. Пат. № 2157813, Российская Федерация, МПК C07F 15/06, A61K 31/4164, A61P 7/06, A61P 31/04, A61P 37/02. Средство, обладающее лейкопоэзстимулирующим, иммуномодулирующим и антибактериальным действием / Л.В. Байкалова, Е.С. Домнина, Б.А. Трофимов, С.И. Кулинич, С.И. Колесников, Е.В. Одареева. Заявл. 29. 04. 1998; опубл. 20. 10. 2000.
  9. Parshina L.N., Grishchenko L.A., Khilko M.Ya., Gusarova N.K., Trofimov B.A. Environmentally benign (Green) synthesis of Cobazole, an efficient erythropoiesis-stimulating agent // Doklady Chemistry. 2016. Vol. 471. P. 360–361. doi: 10.1134/S001250081612003X.
  10. Kalita R.M., Baruah R.S., Medhi C. Synthesis, crystal structure, spectroscopic and antimicrobial properties of ruthenium complexes of vinyl imidazole and 4-ethylaminomethyl pyridine ligands // Asian Journal of Chemistry. 2021. Vol. 33, no. 4. P. 859–866. doi: 10.14233/ajchem.2021.23099.
  11. Dias R.M.P., de Oliveira G.P., Burtoloso A.C.B. One-pot synthesis of b-O-4 lignin models via the insertion of stable 2-diazo-1,3-dicarbonyls into O-H bonds // Organic & Biomolecular Chemistry. 2020. Vol. 18. P. 4815–4823. doi: 10.1039/D0OB00800A.
  12. Cruz-Navarro A., Hernandez-Romero D., Flores-Parra A., Rivera J.M., Castillo-Blum S.E., Colorado-Peralta R. Structural diversity and luminescent properties of coordination complexes obtained from trivalent lanthanide ions with the ligands: tris((1H-benzoimidazole-2-y1)methy1) amine and 2,6-bis(1H-benzoimidazole-2-y1)pyridine // Coordination Chemistry Reviews. 2021. Vol. 427. P. 213587. doi: 10.1016/j.ccr.2020.213587.
  13. Pedersen A.H., Julve M., Martínez-Lillo J., Cano J., Brechin E.K. Magneto-structural correlations in a family of ReIV CuII chains based on the hexachlororhenate (IV) metalloligand // Dalton Transactions. 2017. Vol. 46. P. 16025–16033. doi: 10.1039/C7DT02216F.
  14. Ong Y.C., Roy S., Andrews P.C., Gasser G. Metal compounds against neglected tropical diseases // Chemical Reviews. 2019. Vol. 119, no. 2. P. 730–796. doi: 10.1021/acs.chemrev.8b00338.
  15. Hernández-Romero D., Rosete-Luna S., López-Monteon A., Chávez-Piña A., Pérez-Hernández N., Marroquín-Flores J., et al. First-row transition metal compounds containing benzimidazole ligands: an overview of their anticancer and antitumor activity // Coordination Chemistry Reviews. 2021. Vol. 439. P. 213930. doi: 10.1016/j.ccr.2021.213930.
  16. Anbu S., Paul A., Surendranath K., Solaiman N.S., Pombeiro A.J.L. A benzimidazole-based new fluorogenic differential/sequential chemosensor for Cu2+, Zn2+, CN-, P2O7 4-, DNA, its live-cell imaging and pyrosequencing applications // Sensors and Actuators: B. Chemical. 2021. Vol. 337. P. 129785. doi: 10.1016/j.snb.2021.129785.
  17. Gökçen M., Orhan E., Taran S. Synthesis and characterization of novel benzimidazole cobalt and copper complexes and applying in Au/PVA/n-Si diode // Physica B: Condensed Matter. 2020. Vol. 589. P. 412217. doi: 10.1016/j.physb.2020.412217.
  18. Likhtenshtein G.I. Stilbenes. Applications in chemistry, life sciences and materials science. Weinheim: Wiley-VCH, 2009. 360 p.
  19. Keylor M.H., Matsuura B.S., Stephenson C.R.J. Chemistry and biology of resveratrol-derived natural products // Chemical Reviews. 2015. Vol. 115, no. 17. P. 8976–9027. doi: 10.1021/cr500689b.
  20. Smirnov V.I., Sinegovskaya L.M., Parshina L.N., Artem’ev A.V., Sterkhova I.V. Copper(II), cobalt(II), manganese(II) and nickel(II) bis(hexafluoroacetylacetonate) complexes with N-vinylimidazole // Mendeleev Communications. 2020. Vol. 30, no. 2. P. 246–248. doi: 10.1016/j.mencom.2020.03.040.
  21. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J, Howard J.A.K., Puschmann H. OLEX2: a complete structure solution, refinement and analysis program // Journal of Applied Crystallography. 2009. Vol. 42. P. 339–341. doi: 10.1107/S0021889808042726.
  22. Sheldrick G.M. A short history of SHELX // Acta Crystallographica. Section A: Foundations of Crystallography. 2008. Vol. 64, no. 1. P. 112–122. doi: 10.1107/S0108767307043930.
  23. Мазалов Л.Н., Трубина С.В., Фомин Э.С., Оглезнева И.М., Парыгина Г.К., Бауск Н.В.. Рентгеноспектральное изучение электронной структуры ацетилацетоната меди(II) // Журнал структурной химии. 2004. Т. 45. N 5. С. 844–851. EDN: PBMCEP.
  24. Ливер Э. Электронная спектроскопия неорганических соединений / пер. с англ.; под ред. А.Ю. Цивадзе. В 2 ч. М.: Мир, 1987. Ч. 1. 493 с.
  25. Нефедов В.И., Вовна В.И. Электронная структура химических соединений / отв. ред. И.Б. Барановский. М.: Наука, 1987. 347 c.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».