Síntese e caracterização de novos complexos de íons lantanídeos com ligantes cromóforos e β-dicetonatos com potenciais aplicações biológicas e catalíticas

Abstract

Os íons lantanídeos (Ln3+) possuem propriedades físico-químicas, espectroscópicas e magnéticas únicas, as quais lhes proporcionam diversas aplicações. Tais propriedades são muito semelhantes, consequência da sua configuração eletrônica, sendo o estado trivalente (Ln3+) o mais estável. A emissão dos íons lantanídeos é muito fraca devido ao seu baixo coeficiente de absorção na região do ultravioleta/visível, contudo, a luminescência de alguns Ln3+ pode ser potencializada pela transferência de energia na formação de complexos (efeito antena). Sendo assim, visando a síntese de novos compostos de coordenação, usou-se ligantes cromóforos (benzoina; ácido acetilsalicilico; 1,2-dimetil-3-hidroxi-4-piridinona; tropolona; e 2,2-bipiridina) que tem a capacidade de absorver energia e a transferir para o íon Ln3+; e ligantes β-dicetonatos (ácido malônico diamida; e 4,4-difluoro1-fenil-1,3-butanodiona) devido a capacidade desses de formar complexos com efeito quelato ao Ln3+. Tentativas de sínteses de Ln3+ com benzoina e 2,2-bipiridina geraram dois complexos inéditos comprovados por espectroscopia no IV, intitulados compostos 1 e 2, porém ambos de baixo rendimento. Tentativas de síntese de Ln3+ com 4,4-difluoro-1-fenil-1,3-butanodiona e ácido acetilsalicílico, assim como a tentativa de Gd3+ com 1,2-dimetil-3-hidroxi-4-piridinona e 2,2-bipiridina, geraram apenas misturas heterogêneas. Tentativas de síntese de complexo Gd3+ com tropolona e 2,2-bipiridina geraram o composto 3 do qual, por intermédio da espectroscopia no IV, observou-se que o íon lantanídeo coordenou-se apenas ao tropolona. Sínteses com ácido malônico diamida e 2,2-bipiridina geraram quatro complexos (4-7), dos quais três se apresentaram monocristalinos e isoestruturais: compostos 5, 6 e 7. Estes foram caracterizados por espectroscopias no IV e UV-Vis, luminescência em estado sólido, ponto de fusão e difração de raios X, cujos resultados evidenciaram a coordenação do Ln3+ apenas ao ligante 2,2-bipiridina e íon nitrato, apresentando a fórmula molecular Ln(Bipy)2(NO3)3 sendo Ln = Tb, Eu e Gd. Apesar de tais complexos já se encontrarem descritos na literatura, foram realizados nesse trabalho estudos inéditos sobre sua ação catalítica e biológica. O complexo 6 foi testado como catalisador numa reação de esterificação do ácido acético e metanol, tal reação obteve uma taxa de conversão relativamente boa de 44,8%. Nos ensaios de viabilidade celular, os complexos 5-7 foram testados por 48 h nas linhagens celulares MDA-MB 231, MCF7 e fibroblastos resultando em uma citoxicidade não dependente das concentrações dos complexos. O estímulo na produção de EROs pelos complexos 5-7 por 2 h mostrou-se dependente principalmente da linhagem celular, sendo MDA-MB 231 a mais sensível aos complexos estudados, comparada às linhagens celulares MCF7 e fibroblastos.