A flexibilidade dos anéis macrocíclicos e as diferentes conformações espaciais de compostos macrocíclicos metalados e não-metalados
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v12i10.43407Palavras-chave:
Complexos macrocíclicos; Distorções do anel; Ligante macrociclo; Tetrazamacrociclo.Resumo
A Química dos compostos macrocíclicos é uma das áreas com maiores implicações em diversas áreas multi- e interdisciplinares, tais como química biológica, química de materiais, química dos complexos metálicos e a chamada “química supramolecular”. De fato, tanto na forma complexada como na forma não-complexada, tais compostos são altamente relevantes. Em se tratando dos chamados complexos macrocíclicos, o conhecido “efeito macrocíclico” é a maneira pela qual é mencionada as extraordinárias estabilidades cinética e termodinâmica de tais compostos. Ademais, os compostos de coordenação macrocíclicos muitas vezes são formados, juntamente com a concomitante formação do macrociclo propriamente considerado, ou seja, os precursores da formação do macrociclo são unidos a partir da ação indutora-organizadora do próprio cátion metálico e/ou centro de coordenação (o que é conhecido como “template effect”). Há diversos tipos de relevantes macrociclos, como, por exemplo, os tetraazamacrociclos, conhecidos por várias importâncias, desde a presença em grupos prostéticos de relevantes metaloproteínas, tais como as porfirinas, entre outros macrociclos, passando por aplicações como fotossensibilizantes em terapia fotodinâmica (TFD). e biosensores. O presente estudo apresenta uma introdução ao respectivo tema, abrangendo uma discussão inicial sobre as diferentes conformações espaciais que os macrociclos livres ou em suas formas metaladas podem apresentar e suas implicações. Este trabalho de revisão de literatura visa contribuir com a discussão focada em tais compostos, considerando que as suas distintas conformações espaciais são decisivas para as respectivas relações estrutura-função, o que nem sempre tem sido considerado nas diferentes linhas de pesquisa que perpassam a química dos macrociclos.
Referências
Cheng, B., Munro, O. Q., Marques, H. M., & Scheidt, W. R. (1997). An Analysis of Porphyrin Molecular Flexibility – Use of Porphyrin Diacids. Journal of the American Chemical Society, 119, (44), 10732-42.
Ikezaki, A., Ikeue, T., & Nakamura, M. (2002b). Electronic Effects of Para-Substituents on the Configuration of Dicyano[Meso-Tetrakis(p-Substituted Phenyl)Porphyrinato]Iron(III) Complexes. Inorganica Chimica Acta, 335, 91-99.
Ikezaki, A., & Nakamura, M. (2002a) Effects of Solventes on the Electron Configurations of the Low-Spin Dicyano[meso-tetrakis(2,4,6,-triethylphenyl)porphyrinato]iron(III) Complex: Importance of the C-H…N Weak Hydrogen Bonding. Inorganic Chemistry, 41, (10), 2761-68.
Jentzen, W., Simpson, M. C., Hobbs, J. D., Song, X., Ema, T., Nelson, N. Y., Medforth, C. J., Smith, K. M., Veyrat, M., Mazzanti, M., Ramasseul, R., Marchon, J.C., Takeuchi, T., Goddard, W. A., & Shelnutt, J. A. (1995). Ruffling in Series of Nickel(II) meso-Tetrasubstituted Porphyrins as a Model for the Conserved Ruffling of the Heme of Cytochromes c. Journal of the American Chemical Society, 117, 11085-97.
Jianyu, L., & Yuanzong, L. (2004). Interaction of apoHb and various Fe-porphyrins. Journal of Molecular Catalysis A, 222, 75-80.
La Mar, G. N., Toi, H., & Krishnamoorthi, R. (1984). Proton NMR Investigation of the Rate and Mechanism of the Heme Rotation in Sperm Whale Myoglobin: Evidence for Intramolecular Reorientation about a Heme Twofold Axis. Journal of the American Chemical Society, 106, 6395-01.
Larsen, R. W., Nunez, D. J., Macleod, J., Shiemke, A. K., Musser, S. M., Nguyen, H. H., Ondrias, M. R., & Chan, S. I. (1992). Spectroscopic Characterization of Heme A Reconstituted Myoglobin. Journal of Inorganic Biochemistry, 48, 21-31.
Lindoy, L. F. (1989). Chemistry of Macrocyclic Ligand Complexes, Cambridge University Press: Cambridge.
Manso, C. M. C. P., Neri, C. R., Vidoto, E. A., Sacco, H. C., Ciuffi, K. J., & Iwamoto, L. S. (1999). Iamamoto, Y.; Nascimento, O. R.; Serra, O. A. Characterization of Iron(III)porphyrin-hidroxo Complexes in Organic Media through UV-vis and EPR Spectroscopies. Journal of Inorganic Biochemistry, 73, 85-92.
Moreira, L. M., Teixeira, A. O., & Lyon, J. P. (2022). Métodos Fototerapêuticos de relevância clínica. Research, Society and Development, 11, (5), e51411528589.
Munro, O. Q., Marques, H. M., Debrunner, P. G., Mohanrao, K., & Scheidt, W. R. (1995). Structural and Molecular Mechanics Studies on Highly Ruffled Low-Spin (Porphinato)iron(III) Complexes. Journal of the American Chemical Society, 117, 935-54.
Nakamura, M., Ikeue, T., Ikezaki, A., Ohgo, Y., & Fujii, H. (1999). Electron Configuration of Ferric Ions in Low-Spin (Dicyano)(meso-tetraarylporphyrinato)iron(III) Complexes. Inorganic Chemistry, 38, 3857-62.
Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [free e-book/repositório.ufsm.br]. Santa Maria/RS. Ed. UAB/NTE/UFSM. https://www.ufsm.br/app/uploads/sites/358/2019/02/Metodologia-da-Pesquisa-Cientifica_final.pdf
Santucci, R., Ascoli, F., La Mar, G. N., Pandey, R. K., & Smith, K. M. (1993). Reconstitution of Horse Heart Myoglobin with Hemins Methylated at 6- or 7- positions: a Circular Dichroism Study. Biochimica et Biophysica Acta, 1164, 133-37.
Schweitzer-Stenner, R., & Bigman, D. (2001). Electronic and Vibronic Contributions to the Band Splitting in Optical Spectra of Heme Proteins. The Journal of Physical Chemistry B, 105, 7064-65.
Sima, J., & Makanova, J. (1997). Photochemistry of iron(III) complexes. Coordination Chemistry Reviews, 160, 161-89.
Stadler, E.; Estudos de Reatividade de Complexos Macrocíclicos de Ferro(II). São Paulo-SP, 143p. Tese (Doutorado) Instituto de Química, Universidade de São Paulo. Brasil. 1988.
Teraoka, J., Yamamoto, N., Matsumoto, Y., Kyogoku, Y., & Sugeta, H. (1996). What Is the Crucial Factor for Vibrational Circular Dichroism in Hemoprotein Ligans? Journal of the American Chemical Society, 118, 8875-78.
Toma, H. E., & Araki, K. (2000). Supramolecular Assemblies of Ruthenium Complexes and Porphyrins. Coordination Chemistry Reviews, 196, 307-29.
Walker, F. A. (1980). Models of the Cytochromes b. 1. Effect of Substituents, Axial Ligand Plane Orientation, and Possible Axial Ligand Bond Strain on the Pyrrole Proton Shifts of a Series of Low-Spin Monosubstituted Tetraphenylporphinatoiron(III)-Bisimidazole Complexes. Journal of the American Chemical Society, 102, (9), 3254-56.
Walker, F. A. (1999). Magnetic spectroscopic (EPR, ESEEM, Mössbauer, MCD and NMR) studies of low-spin ferriheme centers and their corresponding heme proteins. Coordination Chemistry Reviews, 185-186, 471-34.
Walker, F. A. (2004). Models of the Bis-Histidine-Ligated Electron-Transferring Cytochromes. Comparative Geometric and Electronic Structure of Low-Spin Ferro- and Ferrihemes. Chemical Reviews, 104, (2), 589-15.
Walker, F. A., & Benson, M. (1980). Entropy, Enthalpy, and Side Arm Porphyrins. 1. Thermodynamics of Axial Ligand Competition between 3-picoline and a Series of 3-Pyridil Ligands Covalently Attached to Zinc Tetraphenylporphyrin. Journal of the American Chemical Society, 102, 5530-38.
Wolowiec, S., Latos-Graznski, L., Mazzanti, M., & Marchon, J. (1997). Low-Spin Iron(III) Chiroporphyrins: 1H NMR Studies of Cyanide and Substituted Imidazole Coordination. Inorganic Chemistry, 36, 5761-71.
Wolowiec, S., Latos-Graznski, L., Toronto, D., & Marchon, J. (1998). Stabilization of the Less Common (dxz,dyz)4(dxy)1 Iron(III) Porpyrin Ground Electronic State: 1H NMR Investigations of Iron(III) 5,10,15,20-Tetracyclohexylporphyrin. Inorganic Chemistry, 37, (25), 724-32.
Yamamoto, Y., Nakashima, T., Kawano, E., & Chujô, R. (1998). 1H NMR Investigations of the Influence of the Heme Orientation on Functional Properties of Myoglobin. Biochimica et Biophysica Acta, 138, 349-62.
Zhang, H., Simonis, U., & Walker, F. A. (1990). Models of the Cytochrome b. 7. Novel Features in the Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectra of Mono-Ortho-Substituted DiakylamidoTetraphenylporphinatoiron(III) Complexes. Journal of the American Chemical Society, 112, (16), 6124-26.
Zhu, Y., Ownby, D. W., Riggs, C. K., Nolasco, N. J., Stoops, J. K., & Riggs, A. F. (1996). Assembly of the Gigantic Hemoglobin of the Earthworm Lumbricus terrestris. Journal of Biological Chemistry, 271, (47), 30007-21.
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