Structural, spectroscopic, and theoretical analysis of a molecular system based on 2-((2-(4-chlorophenylhydrazone) methyl)quinolone / Análisis estructural, espectroscópico y teórico de un sistema molecular basado en la 2-((2-(4-clorofenilhidrazono) metil)quinolina / Análise estrutural, espectroscópico, e teórico de um sistema molecular com base na 2-((2-(4-Clorofenilhidrazona) metil)quinolina

Abstract A novel molecular system based on 2-((2-(4-chlorophenylhydrazone)methyl)quinoline (1-E ) was synthesized. Interconversion of 1-E to its configurational isomer 1-Z was achieved using UV radiation (250 W Hg lamp). Such isomerization was monitored by ¹H-NMR. The results suggest that the hydrazone derivative can act as a chemical brake in solution. This molecular system was structurally (Single Crystal X-Ray diffraction and DFT calculations) and spectroscopically (NMR, UV, and IR) characterized. Electrochemical measurements showed that configurational changes induce differential redox behavior. In this regard, the reported quinoline system exhibits different dynamic absorption and electrochemical properties that are modulated by UV-light. Therefore, 1-E can be regarded as a potential photo-electrochemical switch.

Resumen Se sintetizó un nuevo sistema molecular basado en 2-((2-(4-chlorofenilhidrazona)metil)quinolina. Del mismo modo, se evaluó la respuesta dinámica de este compuesto a radiación ultravioleta y formación de un enlace de hidrógeno intramolecular. Los resultados muestran que este derivado de hidrazona puede actuar como freno en solución. El sistema en mención es descrito estructural (Cristalografía de Rayos X y cálculos DFT) y espectroscópicamente (RMN, UV e IR). La interconversión de este sistema entre las configuraciones 1-E y 1-Z fue mediada por radiación UV y monitoreada a través de RMN-¹H. El estudio electroquímico mostró un comportamiento diferencial en función de su configuración, aspecto fundamental en el desarrollo de sistemas foto- y electroquímicamente modulados.

Resumo Neste trabalho é apresentado um novo sistema molecular baseado na 2-((2-(4-clorofenilhidrazona)metil)quinolina, capaz de responder dinamicamente à radiação ultravioleta formando uma ligação de hidrogénio intramolecular que atua como um freio na solução. Este sistema é descrito estruturalmente (cristalografia de raios-X e DFT) e por diferentes técnicas espectroscópicas (RMN, de UV e de IV). Radiação UV foi usada para fazer a interconversão da hidrazona 1-E no seu isômero configuracional 1-Z . Este processo foi monitorado pelo RMN. As medidas eletroquímicas mostraram que as mudanças configuracionais entre os isômeros induzem a comportamentos redox diferentes, o que é uma caraterística chave no desenvolvimento de interruptores fotoelectroquímicos.

Synthesis, characterization and theoretical calculations of Cu(I) complex of trithiocyanuric acid [Cu(ttc)3] / Síntesis, caracterización y cálculos teóricos del complejo Cu(I) de ácido cianúrico [Cu(ttc)3] / Síntese, caracterização e cálculos teóricos do complexo Cu(I) de ácido cianúrico [Cu(ttc)3]

Abstract A new Cu(I) complex constructed by reaction of trithiocyanuric acid (ttc) and copper(II) perchlorate hexahydrate has been successfully synthesized by a slow sedimentation method in a DMF solvent at room temperature. The molecular structure of the compound was elucidated by MALDI-TOF MS, UV-Vis and FTIR spectroscopy, DSC-TGA analysis and magnetic susceptibility measurement. The proposed structure was corroborated by a computational study carried out with the Gaussian09® and AIMAII® programs using the RB3LYP hybrid DFT functional with both 6-31G and Alhrich-TZV basis sets. The calculated vibrational frequencies values were compared with experimental FTIR values. Photophysical properties of the synthesized complex were evaluated by UV-Visible spectroscopy and compared with computed vertical excitation obtained from TDDFT. The theoretical vibrational frequencies and the UV-Vis spectra are in good agreement with the experimental values. Additionally, the Frontier Molecular Orbitals (HOMO - LUMO) and the Molecular Electrostatic Potential of the complex was calculated using same theoretical approximation. The results showed the interaction between three coordinated ligand atoms and the Cu(I) ion.

Resumen Un nuevo complejo de Cu(I) elaborado por la reacción de ácido cianúrico (ttc) y perclorato de cobre(II) hexahidrato se sintetizó exitosamente por medio de un método lento de sedimentación en un solvente de DMF a temperatura ambiente. La estructura molecular del compuesto se determinó utilizando MS de MALDI-TOF, la espectroscopia de UV-VIS y de FTIR, el análisis de DSC-TGA y el análisis magnético de susceptibilidad. La estructura propuesta se corroboró por medio de un estudio computacional usando los programas Gaussian09® y AIMAII®, utilizando el híbrido RB3LYP DFT con los equipos 6-31G y Alhrich-TZV. Se compararon los valores calculados de las frecuencias vibracionales con los valores experimentales de FTIR. Se evaluaron las características fotofísicas del complejo sintetizado usando espectroscopia UV-visible y se compararon con la vibración vertical obtenida de TDDFT. Las frecuencias teóricas vibracionales y los espectros UV-VIS coinciden con los valores experimentales. Además, se calcularon las órbitas moleculares (HOMO - LUMO) y el potencial electrostático molecular del complejo usando la misma aproximación teórica. Los resultados demostraron la interacción entre tres receptores de átomos coordinados y el ion del Cu(I).

Resumo Um novo complexo de Cu(I) elaborado pela reação de ácido cianúrico (ttc) e perclorato de cobre (II) hexahidratado foi sintetizado de maneira exitosa por meio de um método lento de sedimentação em um solvente de DMF a temperatura ambiente. A estrutura molecular do composto se determinou utilizando MALDI-TOF, espectroscopia de UV-VIS e FTIR, DSC-TGA e análise magnético de susceptibilidade. A estrutura proposta se corroborou por meio de um estudo computacional usando os programas Gaussian09® e AIMAII®, utilizando o híbrido RB3LYP DFT com os equipamentos 6-31G e Alhirich-TZV. Se compararam os valores calculados das frequências vibracionais com os valores experimentais de FTIR. Se avaliaram as características fotofísicas do complexo sintetizado utilizando espectroscopia UV-VIS e se compararam com a vibração vertical obtida de TDDFT. As frequências teóricas vibracionais e os espectros UV-VIS coincidem com os valores experimentais. Além disso, se calcularam as órbitas moleculares (HOMO - LUMO) e o potencial eletrostático molecular do complexo utilizando a mesma aproximação teórica. Os resultados demonstraram a interação entre três receptores de átomos coordenados e o íon de Cu(I).

Modelización molecular de las interacciones de 9-aminoacridinas con ácidos nucleicos / Molecular modeling of the 9-aminoacridines interactions with nucleic acids

Objetivos: Calcular por medio de la modelización molecular descriptores moleculares para un grupo de 9-aminoacridinas (9-AA 2 a-e) de actividad biológica comprobada, los pares de bases Adenina-Timina (AT) y Guanina-Citosina (GC) y sus respectivos complejos. Materiales y métodos: Las geometrías moleculares de las 9-AA2 a-e y las bases nitrogenadas del ADNfueron optimizados usando el método DFT B3LYP/6-31G**. Las propiedades de las 9-AA 2 a-e aisladas y sus interacciones más estables con AT y GC fueron investigadas usando el mismo método. Resultados: Los resultados mostraron que las 9-AA 2 a-e presentan gran deslocalización de cargas, altas polarizabilidades y altos momentos dipolares, los cuales son propiedades determinantes para estudios de interacciones intermoleculares. Las 9-AA 2 a-e son aceptores de electrones, mientras que los pares de bases son donadores de electrones. Conclusiones: Del conjunto de 9-AA estudiadas, la 9-AA 2(d) presenta las mayores atracciones intermoleculares con los pares de bases del ADN, y la 9-AA 2(b) las más débiles.

Objectives: To calculate a set of molecular descriptors of a group of 9-aminoacridines (9-AA 2 a-e), of DNA base pairs adenine-thymine (AT) and guanine-cytosine (GC) and their respective complexes. Materials and Methods: Molecular geometries of 9-AA 2 a-e and DNA base pairs were optimized using the DFT B3LYP/6-31G ** method. The properties of the isolated 9-AA 2 a-e and stable interactions with AT and GC were studied using the same method. Results: The results showed that 9-AA 2 a-e have large charges, high dipole moments and high polarizabilities, properties which are decisive for intermolecular interaction studies. 9-AA 2 a-e are electron acceptors while base pairs are electron donors. Conclusions: 9-AA 2(d) showed the strongest intermolecular interactions with DNA base pairs and 9-AA 2(b) the weakest.

Estudio teóricodde la reactividad de las conforaciones y configuraciones de loos ácidos grasos omega-3 a través de descriptores moleculares de reactividad utilizando la teoría del funcional de la densidad (dft) / Theoretical sudyy of the reactivity of conformations and configurations of omega-3 fatty acids through descriptors of molecular reactivity using the density functional theory (dt)) / Estudo terico daa reatividade das conformações e configurações dos ácidos grassos omega-3 através de descritores moleculares de reatividade utilizando a teoria do funcional de densidade (dft)

La reactividad y la estabilidad estructural de los ácidos omega-3, alfa-linolénico (ALA), estearidónico (SDA), eicosapentaenoico (EPA) y docosahexaenoico (DHA), fueron estudiadas desde el punto de vista teórico haciendo uso de una serie de cálculos mecánico-cuánticos tipo DFT, usando la funcional B3LYP junto con la base de cálculo 6-31G. A través de descriptores de la reactividad química, tales como el potencial electrostático molecular (MEP), la función de Fukui, la dureza global, la suavidad global y local, la energía de los orbitales HOMO-LUMO, se estudiaron algunas propiedades moleculares de los ácidos grasos omega-3, lo cual permitió obtener información molecular valiosa acerca de los sitios reactivos y de la estabilidad estructural de este tipo de ácidos grasos.

The reactivity and structural stability of omega-3, alpha-linolenic (ALA), estearidonic (SDA), eicosapentaenoic (EPA) and docosahexaenoic (DHA), was studied from a theoretical point of view using a series of mechanical calculations DFT, using the functional B3LYP together with the calculating basis 6-31G. Through descriptors such as chemical reactivity, molecular electrostatic potential (MEP), Fukui`s function, the overall hardness, global softness and local energy of orbitals HOMO-LUMO, explored some molecular properties of the fatty omega-3 fatty acids, which yielded valuable information about reactive molecular sites and about structural stability of these fatty acids.

Areatividade e estabilidade estrutural dos ácidos omega-3, alfa-linolénico (ALA), estearidónico (SDA), eicosapentaenoico (EPA) e docohexaenoico (DHA), foi estudada desde o ponto de vista teórico fazendo uso de uma serie de cálculos mecánico- quánticos tipo DFT, usando a funcional B3LYP com a base de cálculo 6-31G. Através de descritores da reatividade química tais como, o potencial eletrostático molecular (MEP), a função de Fukui, a dureza global, a suavidade global e local, energia dos orbitais HOMO-LUMO, se estudaram algumas propriedades moleculares dos ácidos grassos omega-3, que permitiu obter informação molecular referente dos sítios reativos e da estabilidade estrutural de este tipo de ácidos grassos.

Síntesis y estuiio teórico dft de compuestos deru(ii) con ligantes ferroceníliicos para aplicaciones electroquímicas / Synthesis ad theeoretical dft study of ru(i) complexes with ferrocenylic lligands for electrochemical applicatinss / Sintese eestudo teórico dft de compostosde ru(ii) com ligantes ferrocennilicos para aplicação eletroquímica

En esta comunicación se reporta la síntesis y caracterización de nuevos compuestos de rutenio(II) con ligantes ferrocenílicos y/o fosfínicos de fórmula general: [RuCl2(PP)(NN)], donde PP = 1,1'-bis (difenilfosfina)ferroceno (dppf) ó 1,2-bis (difenilfosfina)etano (dppe); NN = 3,3'- dicarboxi-2,2'-bipiridina (3,3'-dcbpy) ó 2,2'-bipiridina (bpy). El estudio teórico DFT de estos compuestos permitió racionalizar algunos resultados experimentales y a la vez dio indicios teóricos de que compuestos de Ru(II) con ligantes ferrocenílicos tienen ciertas propiedades para utilizarlos como fotosensibilizadores en celdas solares sensibilizadas mediante colorantes (CSSC). La caracterización de los ligantes y de los complejos de rutenio( II) se realizó por 1 H-RMN y 31P - RMN, UV-Vis, IR, voltametría cíclica y diferencial de pulso.

Novel ruthenium(II) complexes with ferrocenylic and/or phosphinic ligands of the type [RuCl2(PP)(NN)], with PP = 1,1'- bis(diphenylphosphino)ferrocene (dppf) or 1,2-dipheylphospinoethane (dppe) and NN = 3,3'-dicarboxyl- 2,2'-bipyridine (3,3'- dcbpy) or 2,2'-bipyridine (bpy) were synthesized and characterized. DFT studies of these compounds allowed to explain some experimental aspects, leading to a theoretical design of modified Ru(II) ferrocenylic complexes in order to be used as a dye for Photosensitized Solar Cells. The ligands and the complexes were characterized by 1H y 31P - NMR, UV-Vis, IR and Cyclic and differential pulse voltammetries.

Nesta comunicação reporta-se a síntese e caracterização de novos compostos de rutênio(II) com ligantes ferrocenílicos e/ou fosfínicos de fórmula geral: [RuCl2 (PP)(NN)], onde PP = 1,1'-bis (difenilfosfina) ferroceno (dppf) ou 1,2-bis(difenilfosfina) etano (dppe); NN = 3,3'-dicarboxi- 2,2'-bipiridina (3,3'-dcbpy) ou 2,2'-bipiridina (bpy). O estudo teórico DFT destes compostos permitia racionalizar alguns resultados experimentais e, ao mesmo tempo, deu indicações teóricas de que compostos de Ru(II) com ligantes ferrocenílicos têm umas propriedades para utilizar-se como fotosensivilizadores em Células Solares Sensibilizadas diante Colorantes (CSSC). A caracterização dos ligantes e dos complexos de rutênio(II) foi por 1H-RMN e 31P-RMN, UV-Vis, voltametria cíclica e diferencial de pulso.