How does the total charge and isomerism influence the Ru-NO ammine complexes?

Autor(es)

Orenha, Renato Pereira ^[1] ; Tfouni, Elia ^[1] ; Galembeck, Sergio Emanuel ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Fac Filosofia Ciencias & Letras Ribeirao Preto, Dept Quim, Ribeirao Preto, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Physical Chemistry Chemical Physics; v. 20, n. 19, p. 13348-13356, MAY 21 2018.
• Citações Web of Science: 2

Resumo

Nitric oxide plays an important role in several physiological processes. This study investigates model ruthenium ammine coordination compounds to control NO bioavailability: cis-{[}RuCl(NO)(NH3)(4)](+) (1(+)), cis-{[}RuCl(NO)(NH3)(4)](2+) (1(2+)), cis-{[}RuCl(NO)(NH3)(4)](3+) (1(3+)), trans-{[}RuCl(NO)(NH3)(4)](+) (2(+)), trans-{[}RuCl(NO)(NH3)(4)](2+) (2(2+)), trans-{[}RuCl(NO)(NH3)(4)](3+) (2(3+)), {[}Ru(NO)(NH3)(5)](+) (3(+)), {[}Ru(NO)(NH3)(5)](2+) (3(2+)), and {[}Ru(NO)(NH3)(5)](3+) (3(3+)). We employed natural population analysis (NPA) atomic charges (q(NPA)) and the LUMO to identify the main reduction sites in the complexes 1, 2 and 3. For example, in the transformations 1(2+) 1(+), 2(2+) 2(+), and 3(3+) 3(2+), the main reduction site was a NO {*} orbital, which accounted for the lower electron density of the Ru-NO bond critical point (BCP) in 1(+), 2(+), and 3(2+) than 1(2+), 2(2+), and 3(3+), respectively, as shown by the quantum theory of atoms in molecules (QTAIM). The QTAIM method indicated that the electron density was larger in Ru-NO BCP due to the Cl negative cis- and trans-influence in 1(2+) and 2(2+), respectively, as compared with the NH3 influence in 3(3+). Compared to trans-Cl-Ru-NO in 2(2+), the interacting quantum atoms method demonstrated that cis-Cl-Ru-NO in 1(2+) displayed (i) a larger repulsive electrostatic energy, which agreed with q(NPA), and (ii) a less negative exchange-correlation energy between Ru and the NO nitrogen atom, which agreed with topological analyses performed by the QTAIM method. Thus, the combination of topological and energy decomposition analyses allowed the mechanism behind the Ru-NO bond to be revealed regarding the influence of the total charge and the relative position of the ligands. (AU)

• Processo FAPESP: 11/20351-7 - Estudo computacional de compostos rutênio-nitrosilo
• Beneficiário: Renato Pereira Orenha
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 08/02677-0 - Estudo computacional da interação entre inibidores não nucleosídeos da transcriptase reversa do vírus HIV-1 com aminoácidos do sítio inibitório
• Beneficiário: Sergio Emanuel Galembeck
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 15/15176-2 - Como ajustar a ligação de coordenação Ru-NO: visão a partir da teoria do orbital molecular de Kohn-Sham junto a análise de decomposição energética
• Beneficiário: Renato Pereira Orenha
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 06/53266-4 - Química, fotoquímica e aplicações biológicas de complexos de rutênio com óxido nítrico e assemelhados de solução a materiais
• Beneficiário: Elia Tfouni
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 14/50265-3 - Metabolismo e distribuição de xenobióticos naturais e sintéticos: da compreensão dos processos reacionais à geração de imagens teciduais
• Beneficiário: Norberto Peporine Lopes
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Temático