Научная статья на тему 'Характеристические валентные колебания и геометрические параметры структурных изомеров плоско-квадратных бис-аминокислотных комплексов Cu(II), Pt(II), Pd(II)'

Характеристические валентные колебания и геометрические параметры структурных изомеров плоско-квадратных бис-аминокислотных комплексов Cu(II), Pt(II), Pd(II) Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
203
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БИС-АМИНОКИСЛОТНЫЕ ПЛОСКО-КВАДРАТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ CU(II) / PT(II) / PD(II) / ИК-СПЕКТРОСКОПИЯ / МНПВО / νАS(COO) / νS(COO) / ΔνАS / S(COO) / РСА / SQUARE-PLANAR COMPLEXES / BIS-AMINO ACID COMPLEXES / CU(II) / IR SPECTROSCOPY / ATR FTIR / νAS(COO) / ΔνAS / X-RAY

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Берестова Т.В., Михалевич А.П., Кузина Л.Г., Аминева Н.А., Фаттахов А.Х.

В работе проводится сравнение геометрических параметров плоско-квадратных транс-(а) и цис-(b) изомеров хелатных бис-аминокислотных комплексов Cu(II) (1-3), Pt(II) (4-7), Pd(II)(8-10) [M(bL)2] 1-10a,b (где bL бидентантный лиганд, bL = gly(1,8), S-ala(2),(S-)R,S-val(3), β-ala(4,9), (S-)R,S-thr(5-7,10)) и характеристических полос поглощения в области валентных колебаний карбоксилат-иона в ИК спектрах. Установлено, что в кристаллических образцах хелатных аминокислотных комплексов Cu(II), Pt(II), Pd(II) с цис-ориентацией лигандов относительно друг друга наблюдается тенденция к уменьшению длины связи С=О и увеличение длины связи О-(СО) по сравнению с аналогичными транс-изомерами. По-видимому, подобный эффект связан с особенностями кристаллической структуры геометрических изомеров и может оказывать влияние на появление некоторой «закрученности» карбоксилат-иона в цис-изомерах. Показано, что максимумы асимметричных νаs(COO) и симметричных νs(COO) валентных колебаний карбоксилат-иона транс-(а) и цис-(b) изомеров комплексов 1-10 в спектрах ИК МНПВО имеют разные значения и зависят от природы комплексообразователя.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Берестова Т.В., Михалевич А.П., Кузина Л.Г., Аминева Н.А., Фаттахов А.Х.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE CHARACTERISTIC STRETCHING VIBRATIONS AND GEOMETRIC PARAMETERS OF STRUCTURAL ISOMERS OF THE SQUARE-PLANAR BIS-AMINO ACID COMPLEXES OF Cu(II), Pt(II), Pd(II)

It is known that N,O-chelate bisand amino acid copper(II) complexes are involved in the self-assembly reaction of protein molecules. Also, N,O-chelate complexes could be considered as models of active centers of copper-containing enzymes. In this regard, the determination of the criteria for identifying geometric isomers of amino acid N,O-complexes and studying the processes of cis-trans -isomerization are appear to be an urgent task. The authors of the article compare geometrical parameters of a plane-square trans and cis isomers of bis-amino acid complexes of Cu(II), Pt(II), Pd(II) [M(bL1 bL 2] (where bL bidentate ligand, bL = gly, S -ala, ( S -) R,S -val, β -ala, ( S) R,S -thr) and characteristic stretching vibrations of carboxylate-ion in the infrared spectra. It is found that in crystalline samples of amino acid complexes of Cu(II), Pt(II), Pd(II) with a cisconfiguration of the ligands there is a tendency for the length of the C=O bond to be reduced and for O-(CO) bond to be increased compared to the same trans -isomers. Apparently, this effect appears due to the feature of crystal structure of compound and may contribute to the appearance of “the twist-effect” for cis -isomers of amino acid complexes of d-metals. It has been shown that maxima of asymmetric νas(COO) and symmetrical νs(COO) stretching vibrations of carboxylate-ion in the ATR-FTIR spectra are different for trans and cis -isomers of the complexes. The nature of the metal also affects on bond distances in the trans and cis -isomers of the amino acid complexes and on displacement of maxima νas(COO) and νs(COO) in the ATR-FTIR spectra.

Текст научной работы на тему «Характеристические валентные колебания и геометрические параметры структурных изомеров плоско-квадратных бис-аминокислотных комплексов Cu(II), Pt(II), Pd(II)»

ISSN 1998-4812

Вестник Башкирского университета. 2017. Т. 22. №1

53

УДК 544.142.3+544.174.3

ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ВАЛЕНТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СТРУКТУРНЫХ ИЗОМЕРОВ ПЛОСКО-КВАДРАТНЫХ БИС-АМИНОКИСЛОТНЫХ КОМПЛЕКСОВ Си(11), Р^П), Pd(П)

© Т. В. Берестова*, А. П. Михалевич, Л. Г. Кузина, Н. А. Аминева, А. Х. Фаттахов, А. Г. Мустафин

Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450076 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.

Тел./факс: + 7 (347) 229 96 97.

*ЕтаИ: berestovatv@gmail.com

В работе проводится сравнение геометрических параметров плоско-квадратных транс-(а) и цис-(Ь) изомеров хелатных бис-аминокислотных комплексов Си(11) (1-3), Pt(II) (4-7), Pd(II)(8-10) [М^)2] 1-10а,Ь (где ^ - бидентантный лиганд, ^ = ф(1,8), Б-а1а(2), (5-)КД-уа1(3), в-а1а(4,9), (5-)Я,^-Лг(5-7,10)) и характеристических полос поглощения в области валентных колебаний карбоксилат-иона в ИК спектрах. Установлено, что в кристаллических образцах хелатных аминокислотных комплексов Си(11), Pt(II), Pd(II) с цис-ориентацией лигандов относительно друг друга наблюдается тенденция к уменьшению длины связи С=О и увеличение длины связи О-(СО) по сравнению с аналогичными транс-изомерами. По-видимому, подобный эффект связан с особенностями кристаллической структуры геометрических изомеров и может оказывать влияние на появление некоторой «закрученности» карбоксилат-иона в цис-изомерах. Показано, что максимумы асимметричных Vаs(COO) и симметричных Vs(COO) валентных колебаний карбоксилат-иона транс-(а) и цис-(Ь) изомеров комплексов 1-10 в спектрах ИК МНПВО имеют разные значения и зависят от природы комплексообразователя.

Ключевые слова: бис-аминокислотные плоско-квадратные комплексы Си(11), Pt(II), Pd(II), ИК-спектроскопия, МНПВО, VаS(COO), vs(COO), ^,/СОО), РСА.

определение критериев их идентификации остается приоритетной задачей современной химии.

Введение

Известно, что устойчивые хелатные аминокислотные комплексы металлов платиновой группы (Р^П), Pd(П)) и биогенных d-металлов (Cu(П)) обладают потенциальной биологической активностью, которая зависит от структуры лиганда и геометрии образующейся молекулы [1]. Так, например, было установлено, что в отличие от транс-изомера, цис-платинат [2] проявляет противоопухолевую активность [3], а цис-изомеры бис- и разнолигандных комплексов Cu(П) участвуют в самоорганизации олиго-пептидов и белковых молекул за счет межмолекулярных взаимодействий [4-6]. Также, была показана относительная стабильность геометрических изомеров хелатных аминокислотных комплексов Pt(П), Pd(П) [7] и Cu(П) [8] в водных растворах.

В настоящее время структура хелатных плоскоквадратных цис- и транс-изомеров бис-аминокис-лотных комплексов d-металлов исследуется различными физико-химическими методами анализа, в частности РСА, ЭПР, ЯМР- и ИК-спектроскопии. Так, например, в литературе имеются данные РСА для цис- и транс-изомеров комплексов [М^)^ 1-10а,Ь (где М = Си(11) (1-3) [9-14], Р^П) (4-7) [1517], Pd(П) (8-9) [15,18] 'Ъ - бидентантный лиганд, 'Ъ = я1у(1,8), £-а1а(2), Я,£-уа1(3), в-а1а (4,9), Я^-Шт (57,10)), которые позволяют достоверно установить их структуру.

Тем не менее, получение плоско-квадратных цис- и транс-изомеров бис-аминокислотных комплексов d-металлов в индивидуальном виде, а также

Экспериментальная часть

Для синтеза бис- и разнолигандных комплексов 1-3 использовали аминокислоты глицин, S-аланин, ДЗ-валин, («АВИЛОН-КОМПАНИХИМ», квалификации «х.ч.», Россия), растворы CuSO4 и Ba(OH)2 готовили из CUSO4 5H2O, BaO («АВИЛОН-КОМ-ПАНИХИМ», квалификации «ч.д.а.» Россия). Для приготовления всех растворов использовали дистиллированную воду. Для депротонирования аминокислот использовали 1 М раствор NaOH.

ИК спектры порошка исследуемого вещества записывали на ИК Фурье-спектрометре FTIR-8400S (Shimadzu) в диапазоне 800-4000 см1. Приставка многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО) включала в себя элемент МНПВО (с кристаллом НПВО многократного отражения из Ge и углом падения в 45°, разрешение - 4 см-1, количество сканирований 20). Симуляция молекулярной структуры комплексов выполнена с помощью программы ACD/3D viewer 8.04 [19].

Синтез транс-изомеров [Cu(bL2)] (bL = S-ala(2), й,£-уа1(3))

Синтез проводили на основе методики [20]. В колбе (V=100 мл) на магнитной мешалке растворяли 0.5 г a№ (5.6 ммоль) (2) (0,5 г vaH (4.3 ммоль) (3)) в 10 мл воды. К полученному раствору при комнатной температуре и постоянном перемешивании добавляли 0.53 г CUSO45H2O (2.15 ммоль). По окончании полного растворения соли и перемешивании в

течение 1 ч. к раствору добавляли 0.32 г оксида бария (2.15 ммоль). Полученную смесь интенсивно перемешивали в течение 1 часа при комнатной температуре и затем оставляли на 12 часов. Полученный раствор фильтровали. Фильтрат высушивали при комнатной температуре, а затем в эксикаторе. В результате получали сине-фиолетовый кристаллический порошок комплексов 2-3а.

Выход mpaHc-[Cu(S-ala)2] (2а) - 87%. ИК (порошок), см1: 3275, 3240, 3142 (NH2, VaS, s); 2983, 2970, 2935, 2877 (CH, CH3, Vas, s); 1622 (COO, Vas); 1576-1551 (NH2, Sas); 1396 (COO, Vs).

Выход транс-[Cu(R,S-val)2] (3a) - 87%. ИК (порошок), см-1: 3301, 3255, 3145 (NH2, Vas, s); 2962, 2908 (CH, CH3, Vas, s); 1618 (COO, Vas); 1587-1466 (NH2, Sas); 1389 (COO, Vs).

Синтез ^ис-изомеров [Cu(bL2)] (bL = gly(1), S-ala(2), ^,^-val(3))

Синтез проводили на основе методик [21-22]. В колбе (V=100 мл) на магнитной мешалке к растворам депротонированных с помощью NaOH (1М) аминокислот: глицин (glyH) 0.48 г (6.4 ммоль) (1), S-аланин (S-alaH) 0.38 г (4,3 ммоль)) (2), R.S-валин (R,S-valH) (0,75 г (6.4 ммоль)) (3) добавляли раствор CuSO4 (2 ммоль, 1.7 г в 10 мл дистиллированной воды). Перемешивали в течение 2-4 часов при комнатной температуре до появления взвеси. Полученный осадок дважды промывали на фильтре смесью этанол:вода (2:1) и сушили в эксикаторе. Получали мелкокристаллические порошки светло-голубого цвета комплексов 1-3b.

Выход ^MC-[Cu(gly)2] (1b) - 75%. ИК (порошок), см-1: 3331, 3289, 3268, 3166 (NH2, Vas, s); 2925, 2853 (CH, CH3, Vas, s); 1605, 1593.1580 (COO, Vas); 1576- 1456 (NH2, Sas); 1392, 1404 (COO, Vs).

Выход цuс-[Cu(Z-ala)2] (2b) - 51%. ИК (порошок), см-1: 3267, 3240, 3142, 3074 (NH2, Vas, s); 2983, 2970, 2935, 2877 (CH, CH3, Vas, s); 1618 (COO, Vas); 1385 (COO, Vs).

Выход цис-[Cu((DL)-val)2] (3b) - 57%. ИК (порошок), см-1: 3301, 3255, 3145 (NH2, Vas, s); 2962, 2908 (CH, CH3, Vas, s); 1615 (COO, Vas); 1587-1466 (NH2, Sas); 1373 (COO, Vs).

Обсуждение результатов

Сравнение описанных в литературе транс-(а) и цис-(о) изомеров комплексов Cu(II) (1-3), Pt(II) (47) и Pd(II) (8-10) (табл.) по данным РСА позволило выявить тенденцию изменения длин связей С=О и О-СО для цис- и транс-изомеров соответственно. Так, для цис-изомеров 1-7(b(b')) связь С=О имеет меньшую длину и является более прочной по сравнению со связями аналогичных транс-изомерами 1-7(a(a')). В то же время наблюдается увеличение длины связи О-СО для комплексов с цис-конфигу-рацией 5-7(b(b')) относительно транс-изомеров 5-7(a(a')) (табл.). Таким образом, прослеживается тенденция некоторой «закрученности» карбоксилат иона цис-форм 5-7(b(b')) относительно транс-изо-

меров 5-7(а(а')) в кристалл образующих аминокислотных хелатных комплексах [23] (рис. 1). По-видимому, подобные отличия геометрических параметров структурных изомеров обусловлены закономерной внутренней упаковкой звеньев молекул в соответствии с типом кристаллической решетки (Р21 для транс-изомеров [10] и Р212121 для цис-изомеров [11]). В этом случае, для цис- и транс-изомеров 1-10а,Ь наблюдается разница в значениях максимумов полос поглощения и в спектрах ИК МНПВО (табл.).

Так, например, для асимметричных vаs(COO) и симметричных vs(COO) полос поглощения кар-боксилат-иона, связанного с ионом металла, геометрических изомеров [24] наблюдаются различные максимумы полос поглощения, а также изменяется значение Дvаs,s(COO) (рис. 2, табл.).

транс- изомеры (íuc-иэомеры

H H

Рис. 1. Структурные изомеры плоско-квадратных хелатных комплексов Cu(II) и Pt(II).

Показано, что для экспериментально полученных цис-изомеров аминокислотных комплексов Cu(II) (2-3b) валентные колебания vas(COO) и vs(COO) сдвинуты в более длинноволновую область по сравнению с полосами поглощения аналогичных транс--изомеров (рис. 2), что соответствует полученным ранее данным по бис-глицинату Cu(II) [25] и другим хелатным аминокислотным комплексам Cu(II) [26].

В этом случае, значение ^а8,8(СОО) для цис-изомеров (2-3b) оказалось больше, чем для трансизомеров (2-3a).

Согласно данным РСА хелатных аминокислотных комплексов Pt(II) (4-7a,b) [15-17] и Pd(II) (8-9a,b) [15, 17-18] (табл.) и учитывая аналогичную тенденцию «закручивания» карбоксилат-иона для цис-изомеров, значение Avas,s(COO) должно изменяться соответственно и иметь меньшее значение для транс-изомеров 4-7а и большее для цис-изомеров 8-10b. Однако, в этом случае, наблюдается смещение vas(COO) в более коротковолновую область относительно исходной аминокислоты и изменение значения Avas,s(COO) в сторону увеличения (таблица), что может быть обусловлено природой металла и сильным экранированием 4 и 5d-подуровня.

ЛИТЕРАТУРА

1. Farkas E., Sovago I. Metal complexes of amino acids and peptides // Amino Acids, Peptides and Proteins. 2002. 33. P. 295-364.

2. E. P. López. Differences Between Asymmetric cis and trans Platinum Complexes. Applications in Cancer Chemotherapy Doctoral Thesis. Institute of Chemistry, Faculty of Mathematics & Natural Sciences, Leiden University (2005) 162 p.

Сводная таблица геометрических параметров (А) и характеристических полос поглощения (см ') комплексов 1-10а,Ь

с=о

о-со

С(Н)-СО

м-о М—N

1.97(2) 1.93(2)

1.95(4) 1.94(3)

1.959(6) 1.959(3)

1.94(1 )/1.91(1) 1.989(8)/2.068(7)

1.97(3)/1.96(3) 2.01(4)/2.02(4)

1.947(2)/ 1.990(2)/

1.937(2) 1.993(2)

1.934(2)/ 1.987(3)/

1.942(2) 2.009(3)

1.90(2 )/1.90(2) 2.03(2 )/2.01(2)

1.997(5)/ 2.031(7)/

1.996(6) 2.026(8)

1.994(7)/ 1.979(9)/

2.033(7) 2.015(8)

2.019(7)/ 1.986(9)/

2.014(8) 2.009(7)

2,004(3) 2,035(4)

2,009(7)/ 2,019(7)/

2,023(7) 2,026(8)

2,017(7)/ 2,008(7)/

2,032(6) 2,031(9)

2.058(4)/

2.069(4)

2.002(5)/ 2.018(6)/

2.008(5) 2.029(6)

2.006(2) 2.034(3)

2,020(3)/ 1,994(4)/

2,023(3) 2,018(3)

2.004(2) 2.026(2)

Уа8,8(СОО)

у8(СОО)

(СОО)

1.54(3)

1.62(7)

1.26(8)

1.27(2 У1.2 8(2)

1.29/1.37 1.275(2)/ 1.275(2)

1.282/1.292 1.35(4)/1.36(3)

1.285(9)

1.293(12)/ 1.324(12) 1.340(11)/ 1.270(12) 1.330(10)/ 1.318(11) 1.321(9)/ 1.287(9)

1.289(4)

1,312(5)/ 1,290(5)

1.29(3)71.232(2)

1.44(3) 1.36(8)

1.513(6) 1.50(1)/ 1.58(1) 1.55/1.56 1.534(2)/ 1.538(2)

1.540/1.552

1.48(4)/ 1.54(4)

////>«;,с-[Си(»1у)2] (1а) [9] /<нс-[Си^1у)2] (1Ь) [9] транс-[ Си^1у)2-2Н20] (1а') [9]

/<нс-[Си^1у)2-Н20] (1Ь') [9] транс-[Си(£-а1а)2] (2а) [10-11] цнс-[Си(>$,-а1а)2] (2Ь) [12]

/нрянс^Си^-уаВД (За) [13,21]

/(не- [ С и (.V- I) 2' Н 2 О ] (31)') 114,211

транс-\РЦ{Шл)г\ (4а) [15]

/<И£--[Р109-а1а)2] (4Ь) [15]

транс -[Р^-Шф^НгО] (5а') [16]

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

14ИС-[Р1(£-И1г)20,5Н20| (5Ь') [16]

транс -[1Ч(^-Т11г)2С12] (6а) [16] цис-рЧОУ-ТЪгЭгСЬ] (6Ь) [16] ;»|рйнс-[Р1(^-ТЬг)(К-ТЬг) -НгО] (7а) [17]

цис- [Р^Д-ТЪгХЯ-ТЪг)] (7Ь) [ 17]

/нрянс-[Рс1(§1\)2] (8а) [18]

цис-[Р<1(§1у)2] (8Ь) [18] транс-\Рйф-я\я)г] (9а) [15]

/(мс-[Рс1(/?-а1а)2] (9Ь) [15] ш/мш с- [ Р(] (Л - Т И г) 21 (10а) [18]

цис-[Р(1(5-ТЬг)2] (10Ь) [18]

*Я(3) - абсолютная конфигурация асимметрического атома углерода, связанного с СОСГ и МЪ-групп

1.29(2)

1.09(7)/1.40(5)

1.274(7)

1.21 (2)/1.23(2)

1.25/1.28 1.239(2)/ 1.227(2)

1.224/1.250

1.20(3)/ 1.25(4) 1.281(10) /1.221(11) 1.259(14)/ 1.252(14) 1.317(13)/ 1.219(14)

1,226(8)

1.219(12)/ 1.220(11) 1.204(13)/ 1.226(11) 1.211(10)/ 1.224(10) 1.197(9) /1.23(9)

1.232(4)

1,211(5)/ 1,228(5)

1605,1593, 1580 1404,1392 184 189

1609с, 1589 1389ср 210 [25]

1580с 1390ср 202 [25]

1622с 1396ср 226

1618с 1385ср 233

1618с 1389ср 229*

1615с 1373ср 236*

1617 _

1640

1659, 1636,1590 1698,1659,

1641, 1591,1567,

1551 1710,1638, 1654,1544 1671,1570,

1549 1660,1629,

1553 1684,1645, 1602 1592

1625 1628 1634

1626 1645, 1628,

1607

lew 1630 leio 1KB "til "ЕИ 1570 ■ 5KJ 1402.E. " " " - 1365 " 1E7.E "SEÎ I342.E.

V. см1

Рис. 2. Фрагменты ИК спектров цис- и транс-изомеров бис-[Cu(R,S-val)2]; R,S-valH.

3. C. R. Hadjioannou, A. C. Skapski. X-Ray Crystal Structure of a Glycine Platinum Compound of Formula 2Pt(NHCH:£O)!!-HftO4-2H!Q // Inorg. Chim. Ada. 1980. 46. L32.

4. O. Yamauchi, A. Odani, M. Takani. Metal-amino add chemistry. Weak interactions and related fondions of side chain groups // J. Chem. Soc., Dalton Trans., 2002. 18. P. 3411-3421.

5. O. Yamaudii, A. Odani, T. Kohzuma, H. Masuda, K. Toriumi, K. Saito. Aromatic ring stacking in the ternary copper(II) complexes [Cu(histamine)(L-AA)(ClO4)] (AA = phenylalaninate, tyrosinate). Structural evidence for intramolecular stacking involving a coordinated imidazole ring. // Inorg. Chem. 1989. 28. P. 4068-4069.

6. N. Ohata, H. Masuda, O. Yamauchi. Programmed Self-Assembly of Copper(II)-L- and D-Arginine Complexes with Aromatic Dicar-boxylates to Form Chiral Double-Helical Structures // Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1996. 35. P. 531-532.

7. Крылова Л. Ф., Ковтунова Л. М., Романенко Г. В., Шелудя-кова Л. А., Куратьева Н. В. Стереоизомерные комплексы Pd(II) с серином, треонином и аллотреонином // Ж. Неорг. хим. 2011. Т. 56. №1. С. 56-64.

8. Lutz O. M.D., Messner C. B., Hofer T. S., Glatzle M., Huck C. W., Bonn C. K., Rode B. M. Combined Ab Initio Computational and Infrared Spectroscopic Study of the cis- and trans-Bis(glycinato)copper(II) Complexes in Aqueous Environment // J. Phys. Chem. Lett. 2013. 4. P. 1502-1506.

9. Hunter B. A., Moussa S. M., Fenton R. R., Kennedy B. J. Polymorphism and Phase Transitions in Bis(glycinato)copper(II). A Powder Diffraction Study // Aust. J. Chem. 2002. 55. P. 331-341.

10. Dijkstra A. The crystal structure of the copper complex of L-alanine // Acta Cryst. 1966. 20. P. 588-590.

11. Hitchman M. A., Kwan L., Engelhardt L. M., White A. H. Electron spin resonance and electronic spectra and crystal and molecular structures of copper(II) amino acid complexes // J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1987. P. 457-465.

12. Moussa S. M., Fenton R. R., Kennedy B. J., Piltz R. O. Hydrogen bonding in c;«-bis(L-alaninato)copper(II): a single crystal neutron diffraction study // Inorganica Chimica Acta. 1999. 288. P. 29-34.

13. J. Dzierzak. Bioinspired, heterogeneous amino acid complexes for benign oxidation catalysis // University of Southampton. Chemistry. Doctoral Thesis. 2011. 307p.

14. Steren C. A., Calvo R., Castellano E. E., Fabiane M. S., Piro O. E. Molecular structure and single crystal EPR spectra of bis(L-Valinato)copper(II) monohydrate, Cu^NCHCH^CHCObHO // Physica B. 1990. 164. P. 323-330.

15. Krylova L. F., Kovtunova L. M., Romanenko G. V. Pt(II) and Pd(II) Complexes with P-Alanine // Bioinorg. Chem. and App. 2008. 2008. ID 983725.

16. Крылова Л. Ф., Ковтунова Л. М., Романенко Г. В., Шелудякова Л. А. Стереоизомерные комплексы Pt(II) с треонином и аллотреонином // Ж. структ. хим. 2010. Т. 51. №6. С. 1187-1199.

17. Крылова Л. Ф., Ковтунова Л. М., Романенко Г. В., Шелудякова Л. А. Стереоизомерные комплексы Pt(IV) с треонином // Коорд. хим. 2012. Т. 38. №5. С. 377-386.

18. Hobart D. B., Berg M. A.G., Merola J. S. Bis-glycinato complexes of palladium(II): Synthesis, structural determination, and hydrogen bonding interactions // Hobart Inorg. Chim. Acta. 2014. 423. P. 21-30.

19. http://www.acdlabs.com/products/draw_nom/draw/chemsketcli/

20. Берестова Т. В., Амантаева Г. Ю., Мифтахова Г. В., Кузина Л. Г., Массалимов И. А. ИК-характеристики стереоизомеров транс- бис- и разнолигандных комплексов Си(11) с DL-треони-ном // Вестник ТвГУ, серия химическая. 2015. .№2. С. 118-124.

21. Markovic M., Judas N., Sabolovic J. Combined Experimental and Computational Study of cis-trans Isomerism in Bis(l-valinato)copper(II) // Inorg. Chem. 2011. 50. 8. P. 3632-3644.

22. Шагиева Л. С., Берестова Т. В. Характеристические частоты поглощения в ИК-спектрах бис- и разнолигандных комплексов [NibL1bL2] (bL1, bL2 - gly, L-ala, DL-val) // Вестник Башкирск. Ун-та. 2016. Т. 21. С. 41-46.

23. Бадмаева И. А., Суровцев Н. В., Малиновский В. К., Свешникова Л. Л. Исследование методами ИК и КР спектроскопии фотополимеризации пленок Ленгмюра-Блоджетт ацетиленовой кислоты // Журнал структурной химии. 2010. Т. 51, №2. С.259-265.

24. Берестова Т. В., Амантаева Г. Ю., Кузина Л. Г., Аминева Н. А., Массалимов И. А. Высокодисперсные суспензии разно-лигандных хелатов Си(11) с некоторыми а-аминокислотами // Вестник Башкирск. Ун-та. 2014. T. 19. С. 1182-1184.

25. Condrate R. A., Nakamoto K. Infrared Spectra and Normal Coordinate Analysis of Metal Glycino Complexes // J. Chem. Phys. 1965. 42 P. 2590-2599.

26. Ihs A., Liedberg B., Uvdal K., Tornkvist C., Bodo P., Lundstrom I. Infrared and photoelectron spectroscopy of amino acids on copper: Glycine, l-alanine and P-alanine // J. Colloid. Int. Sci. 1990. 140. 1. P. 192-206.

Поступила в редакцию 29.12.2016 г.

ISSN 1998-4812

BecTHHK EamKHpcKoro yHHBepcHTeTa. 2017. T. 22. №1

57

THE CHARACTERISTIC STRETCHING VIBRATIONS AND GEOMETRIC PARAMETERS OF STRUCTURAL ISOMERS OF THE SQUARE-PLANAR BIS-AMINO ACID COMPLEXES OF Cu(II), Pt(II), Pd(II)

© T. V. Berestova*, A. P. Mikhalevich, L. G. Kuzina, N. A. Amineva, A. Kh. Fattakhov, A. G. Mustafin

Bashkir State University 32 Zaki Validi Street, 450043 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

Phone: +7 (347) 229 97 97.

*Email: berestovatv@gmail.com

It is known that N,O-chelate bis- and amino acid copper(II) complexes are involved in the self-assembly reaction of protein molecules. Also, N,O-chelate complexes could be considered as models of active centers of copper-containing enzymes. In this regard, the determination of the criteria for identifying geometric isomers of amino acid N,O-complexes and studying the processes of cis-trans-isomerization are appear to be an urgent task. The authors of the article compare geometrical parameters of a plane-square trans- and cis- isomers of bis-amino acid complexes of Cu(II), Pt(II), Pd(II) [M(bLi bL 2] (where bL - bidentate ligand, bL = gly, S-ala, (S-)R,S-val, ¿#-ala, (S-)R,S-thr) and characteristic stretching vibrations of car-boxylate-ion in the infrared spectra. It is found that in crystalline samples of amino acid complexes of Cu(II), Pt(II), Pd(II) with a cis-configuration of the ligands there is a tendency for the length of the C=O bond to be reduced and for O-(CO) bond to be increased compared to the same trans-isomers. Apparently, this effect appears due to the feature of crystal structure of compound and may contribute to the appearance of "the twist-effect" for cis-isomers of amino acid complexes of d-metals. It has been shown that maxima of asymmetric vas(COO) and symmetrical Vs(COO) stretching vibrations of carboxylate-ion in the ATR-FTIR spectra are different for trans- and cis-isomers of the complexes. The nature of the metal also affects on bond distances in the trans- and cis-isomers of the amino acid complexes and on displacement of maxima vas(COO) and Vs(COO) in the ATR-FTIR spectra.

Keywords: square-planar complexes, bis-amino acid complexes, Cu(II), Pt(II), Pd(II), IR spectroscopy, ATR FTIR, vas(COO), Vs(COO), Avas,s(COO), X-ray.

Published in Russian. Do not hesitate to contact us at bulletin_bsu@mail.ru if you need translation of the article.

REFERENCES

1. Farkas E., Sovago I. Amino Acids, Peptides and Proteins. 2002. 33. Pp. 295-364.

2. E. P. Lopez. Differences Between Asymmetric cis and trans Platinum Complexes. Applications in Cancer Chemotherapy Doctoral Thesis. Institute of Chemistry, Faculty of Mathematics & Natural Sciences, Leiden University (2005)

3. C. R. Hadjioannou, A. C. Skapski. X-Ray Crystal Structure of a Glycine Platinum Compound of Formula 2Pt(NH2CH2CO2)2^ H2C2O4^2H2O. Inorg. Chim. Acta. 1980. 46. L32.

4. O. Yamauchi, A. Odani, M. Takani. Metal-amino acid chemistry. Weak interactions and related functions of side chain groups. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 2002. 18. Pp. 3411-3421.

5. O. Yamauchi, A. Odani, T. Kohzuma, H. Masuda, K. Toriumi, K. Saito. Aromatic ring stacking in the ternary copper(II) complexes [Cu(histamine)(L-AA)(ClO4)] (AA = phenylalaninate, tyrosinate). Structural evidence for intramolecular stacking involving a coordinated imidazole ring. Inorg. Chem. 1989. 28. Pp. 4068-4069.

6. N. Ohata, H. Masuda, O. Yamauchi. Programmed Self-Assembly of Copper(II)-L- and D-Arginine Complexes with Aromatic Dicarbox-ylates to Form Chiral Double-Helical Structures. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1996. 35. Pp. 531-532.

7. Krylova L. F., Kovtunova L. M., Romanenko G. V., Sheludyakova L. A., Kurat'eva N. V. Zh. Neorg. khim. 2011. Vol. 56. No. 1. Pp. 56-64.

8. Lutz O. M.D., Messner C. B., Hofer T. S., Glatzle M., Huck C. W., Bonn C. K., Rode B. M. J. Phys. Chem. Lett. 2013. 4. Pp. 1502-1506.

9. Hunter B. A., Moussa S. M., Fenton R. R., Kennedy B. J. Aust. J. Chem. 2002. 55. Pp. 331-341.

10. Dijkstra A. Acta Cryst. 1966. 20. Pp. 588-590.

11. Hitchman M. A., Kwan L., Engelhardt L. M., White A. H. J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1987. Pp. 457-465.

12. Moussa S. M., Fenton R. R., Kennedy B. J., Piltz R. O. Inorganica Chimica Acta. 1999. 288. Pp. 29-34.

13. J. Dzierzak. Bioinspired, heterogeneous amino acid complexes for benign oxidation catalysis. University of Southampton. Chemistry. Doctoral Thesis. 2011. 307p.

14. Steren C. A., Calvo R., Castellano E. E., Fabiane M. S., Piro O. E. Physica B. 1990. 164. Pp. 323-330.

15. Krylova L. F., Kovtunova L. M., Romanenko G. V. Bioinorg. Chem. and App. 2008. 2008. ID 983725.

16. Krylova L. F., Kovtunova L. M., Romanenko G. V., Sheludyakova L. A. Zh. strukt. khim. 2010. Vol. 51. No. 6. Pp. 1187-1199.

17. Krylova L. F., Kovtunova L. M., Romanenko G. V., Sheludyakova L. A. Koord. khim. 2012. Vol. 38. No. 5. Pp. 377-386.

18. Hobart D. B., Berg M. A.G., Merola J. S. Hobart Inorg. Chim. Acta. 2014. 423. Pp. 21-30.

19. http://www. acdlab s.com/products/ draw_nom/draw/chemsketch/

20. Berestova T. V., Amantaeva G. Yu., Miftakhova G. V., Kuzina L. G., Massalimov I. A. Vestnik TvGU, seriya khimicheskaya. 2015. No. 2. Pp. 118-124.

21. Markovic M., Judas N., Sabolovic J. Inorg. Chem. 2011. 50. 8. Pp. 3632-3644.

22. Shagieva L. S., Berestova T. V. Vestnik Bashkirsk. Un-ta. 2016. Vol. 21. Pp. 41-46.

23. Badmaeva I. A., Surovtsev N. V., Malinovskii V. K., Sveshnikova L. L. Zhurnal strukturnoi khimii. 2010. Vol. 51, No. 2. Pp. 259-265.

24. Berestova T. V., Amantaeva G. Yu., Kuzina L. G., Amineva N. A., Massalimov I. A. Vestnik Bashkirsk. Un-ta. 2014. Vol. 19. Pp. 11821184.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

25. Condrate R. A., Nakamoto K. J. Chem. Phys. 1965. 42 Pp. 2590-2599.

26. Ihs A., Liedberg B., Uvdal K., Tornkvist C., Bodo P., Lundstrom I. J. Colloid. Int. Sci. 1990. 140. 1. Pp. 192-206.

Received 29.12.2016.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.