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Nov 03, 2023

Complexes Ni2+ et Cu2+ de N

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 13414 (2023) Citer cet article 2287 Accès 1 Détails d'Altmetric Metrics Les composés métalliques ont continué d'attirer diverses applications en raison de leur

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 13414 (2023) Citer cet article

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Les composés métalliques ont continué à attirer diverses applications en raison de leur malléabilité à plusieurs niveaux. Dans cette étude, nous présentons nos résultats sur les structures cristallines et les propriétés fonctionnelles des complexes Ni2+ et Cu2+ du dithiocarbamate de N'-(2,6-dichlorophényl)-N-mésitylformamidine (L) comprenant du [Ni-(L)2] (1 ) et [Cu-(L)2] (2) avec un centre métallique à quatre coordonnées. Nous avons établi les deux structures complexes par résonance magnétique nucléaire (RMN) 1H et 13C, analyse aux rayons X élémentaires et monocristallins. Les analyses ont montré que les deux complexes sont isomorphes, ayant P21/c comme groupe spatial et un indice de similarité de cellule unitaire (π) de 0,002. Les deux complexes se conforment à une géométrie plane carrée déformée autour des centres métalliques. Les données calculées et expérimentales, notamment les longueurs de liaison, les angles et les valeurs RMN, sont similaires. L'analyse de surface de Hirshfeld a révélé la contribution variationnelle des différents types de contacts intermoléculaires entraînés par le réseau cristallin des deux complexes solvatés. Notre connaissance de l'implication biologique potentielle de ces structures nous a permis d'étudier ces composés en tant qu'inhibiteurs potentiels du CYP3A4. Cette approche imite les tendances actuelles en matière de conception pharmaceutique et de biomédecine en incorporant des molécules potentiellement actives dans divers milieux pour prédire leur efficacité biologique. Les simulations montrent une liaison appréciable des composés 1 et 2 au CYP3A4 avec des énergies d'interaction moyennes de –97 et –87 kcal/mol, respectivement. La protéine atteint au moins cinq états conformationnels dans les trois modèles étudiés en utilisant un regroupement basé sur un modèle de mélange gaussien et une prédiction d'énergie libre. L'analyse du champ électrique montre les résidus cruciaux dans la liaison du substrat au site actif, permettant à la structure du CYP3A4 de fonctionner en prédiction. L'inhibition prévue avec ces complexes Ni2+ et Cu2+ indique que la surexpression du CYP3A4 dans un état pathologique tel que le cancer serait réduite, augmentant ainsi la durée de conservation des composés chimiothérapeutiques pour l'adsorption. Cette étude multidimensionnelle aborde divers aspects de l'électronique moléculaire des métaux, notamment leur application en tant qu'inhibiteurs imitant le substrat. Les résultats permettraient de poursuivre les recherches sur les composés biométalliques présentant un potentiel critique.

L'utilisation des dithiocarbamates en chimie de coordination est disponible dans la littérature1 avec de nombreuses informations structurelles sur leurs complexes facilitant de nombreuses applications ; il est applicable en photochimie2, catalyse3, agriculture4, chimie analytique5 et énergie solaire6. Il est également utilisé comme précurseur de source unique pour préparer des nanoparticules de sulfure métallique à enveloppe organique7, des inhibiteurs de l'hypertrophie cardiaque8, des candidats anticancéreux9, des composés antibactériens10 et des agents antioxydants11. Les dithiocarbamates sont flexibles à fonctionnaliser, ce qui facilite l'ajustement des architectures structurelles et des propriétés électroniques12,13. Une voie de synthèse notable des dithiocarbamates est la réaction en un seul pot de l’amine et du disulfure de carbone dans un solvant approprié tout en ajoutant un précurseur de sel métallique aqueux14.

La théorie fonctionnelle de la densité (DFT) permet aux calculs de propriétés chimiques de prédire la stabilité, les états électroniques et la réactivité chimique des composés, y compris les complexes métalliques du dithiocarbamate15. Si les structures cristallines ne sont pas disponibles, la DFT permet l’élucidation géométrique et structurelle des complexes avec leurs propriétés chimiques9. Nous avons déjà signalé les applications des complexes 1 et 2 en tant qu'agents antibactériens et antioxydants sans coordonnées cristallographiques. Sur la base de notre observation, nous avons envisagé que les études informatiques des structures cristallines à rayons X récemment rapportées fourniraient des informations détaillées sur leurs propriétés structurelles, la prédiction de la réactivité et d'autres applications. Par conséquent, l’étude vise à fournir une élucidation structurelle détaillée des composés isomorphes et à prédire théoriquement leurs applications biologiques.