The pi-donor/acceptor trans effect on NO release in ruthenium nitrosyl complexes: a computational insight

Autor(es)

Orenha, Renato Pereira ^[1] ; Morgon, Nelson Henrique ^[2] ; Silva, Graziele Cappato Guerra ^[1] ; Caramori, Giovanni Finoto ^[3] ; Parreira, Renato Luis Tame ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Franca, Nucleo Pesquisas Ciencias Exatas & Tecnol, Franca, SP - Brazil

^[2] Univ Estadual Campinas, Inst Quim, CP 6154, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

^[3] Univ Fed Santa Catarina, Dept Quim, Campus Univ Trindade, CP 476, BR-88040900 Florianopolis, SC - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: NEW JOURNAL OF CHEMISTRY; v. 45, n. 20 APR 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Nitric oxide (NO) molecules are associated with diverse biochemical routes. Ruthenium complexes are widely used as model structures to control NO availability. In this study, the NO release mechanism in trans-{[}RuCl(NO)(NH3)(4)](2+) and trans-{[}Ru(NO)(NH3)(4)(P(OEt)(3))](3+) complexes, containing trans ligands with a pi-donor (Cl-) or pi-acceptor (P(OEt)(3)) character, respectively, is elucidated. Typically, a chemical reduction reaction is necessary to facilitate the NO release from these metal complexes. The protonation of trans-{[}RuCl(NO)(NH3)(4)](+), and not the aquation of the chloride ligand, appears as decisive to promote the NO release. The HNO ligand substituted with one external water molecule can promote the Cl- release, explaining the presence of the anion Cl- in the reaction environment, as evidenced by experimental results. The HNO compound can reduce the remaining metal complex and protonate an external H2O molecule to produce the NO molecule in an aqueous medium. The reduced pi-acceptor-Ru-NO complex can readily release the NO ligand. Complexes containing trans pi-acceptor ligands have lower activation energy barriers for NO release than those containing trans pi-donor ligands, which is totally in line with the experimental data available. The protonation of the NO ligand in pi-acceptor-Ru-NO complexes does not decrease the energy barrier related to the NO release reaction. These data show relevant aspects for the development of structures capable of donating the NO molecule. (AU)

• Processo FAPESP: 11/07623-8 - Utilização de métodos mecânicos-quânticos para estudo das ligações e interações químicas em sistemas auto-organizados com aplicação em catálise, química medicinal, eletrocromismo, armazenamento e conversão de energia
• Beneficiário: Renato Luis Tame Parreira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 17/24856-2 - O Mecanismo da Reação de Substituição do Ligante Nitrosil por Aqua em Compostos de Coordenação de Rutênio
• Beneficiário: Renato Pereira Orenha
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/00543-0 - Como modular a ligação química Rutênio-NO a partir de ligantes de diferente natureza?
• Beneficiário: Graziele Cappato Guerra Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais
• Beneficiário: Munir Salomao Skaf
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 15/22338-9 - Estudo da interação entre fármacos e a albumina do soro humano (HSA) baseado em simulação computacional, DFT e TDDFT, experimentos de dicroísmo circular eletrônico, ECD, e determinação da constante de ligação
• Beneficiário: Aguinaldo Robinson de Souza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular