Specific Features of Binding Bioactive Organic Molecules with the Metallic Matrix of Heteronuclear 3d-4f Structures Containing Soft and Hard Metallocenters Using the Nd(III)–Cu(II) Complex as an Example

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The polynuclear alanine hydroximate metallamacrocyclic complex Nd(C8H7NO4)(H2O)[15-
MCCu(II)Alaha-5](CH3COO) with the axial 3-hydroxy-4-pyridinone ligand is synthesized for the first time
from the (3-hydroxy-2-methyl-4-oxo-4H-pyridin-1-yl) acetate ligand. The X-ray diffraction (XRD) (CIF
file CCDC no. 2242224) and quantum chemical methods show that the interaction of ligand L with the Nd3+
ion retained due to ionic bonds with the oxygen atoms in the copper-containing metallamacrocyclic matrix
results in the formation of axial bonds (having a covalent contribution) between Nd3+ and the dioxolene fragment
of the pyridinone ligand. In topological and energy characteristics, these axial bond approach the bonds
of Cu2+ with the amine nitrogen atoms of the alanine hydroximate metallamacrocycle.

About the authors

M. A. Katkova

Razuvaev Institute of Organometallic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Nizhny Novgorod, Russia

Email: marina@iomc.ras.ru
Россия, Нижний Новгород

G. Yu. Zhigulin

Razuvaev Institute of Organometallic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Nizhny Novgorod, Russia

Email: marina@iomc.ras.ru
Россия, Нижний Новгород

E. V. Baranov

Razuvaev Institute of Organometallic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Nizhny Novgorod, Russia

Email: marina@iomc.ras.ru
Россия, Нижний Новгород

G. S. Zabrodina

Razuvaev Institute of Organometallic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Nizhny Novgorod, Russia

Email: marina@iomc.ras.ru
Россия, Нижний Новгород

M. S. Muravyeva

Razuvaev Institute of Organometallic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Nizhny Novgorod, Russia; Privolzhsky Research Medical University, Nizhny Novgorod, Russia

Email: marina@iomc.ras.ru
Россия, Нижний Новгород; Россия, Нижний Новгород

S. Yu. Ketkov

Razuvaev Institute of Organometallic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Nizhny Novgorod, Russia

Email: marina@iomc.ras.ru
Россия, Нижний Новгород

I. G. Fomina

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: marina@iomc.ras.ru
Россия, Москва

I. L. Eremenko

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Author for correspondence.
Email: marina@iomc.ras.ru
Россия, Москва

References

  1. Advances in Metallacrown Chemistry / Ed. Za-leski C.M. Cham: Springer, 2022. 381 p.
  2. Каткова М.А. // Коорд. химия. 2018. Т. 44. С. 135 (Katkova M.A. // Russ. J. Coord. Chem. 2018. V. 44. P. 284). https://doi.org/10.1134/S107032841804005X
  3. Ostrowska M., Fritsky I.O., Gumienna-Kontecka E. et al. // Coord. Chem. Rev. 2016. V. 327–328. P. 304.
  4. Tegoni M., Remelli, M. // Coord. Chem. Rev. 2012. V. 256. P. 289.
  5. Mezei G., Zaleski C.M., Pecoraro V.L. // Chem. Rev. 2007. V. 107. P. 4933.
  6. Katkova M.A., Zabrodina G.S., Muravyeva M.S. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2015. V. 2015. P. 5202.
  7. Katkova M.A., Zabrodina G.S., Baranov E.V. et al. // Appl. Organomet. Chem. 2018. V. 32. P. e4389.
  8. Muravyeva M.S., Zabrodina G.S., Samsonov M.A. et al. // Polyhedron. 2016. V. 114. P. 165.
  9. Katkova M.A., Zabrodina G.S., Rumyantcev R.V. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2019. V. 2019. P. 4328.
  10. Kremlev K.V., Samsonov M.A., Zabrodina G.S. et al. // Polyhedron. 2016. V. 114. P. 96.
  11. Cutland A.D., Halfen J.A., Kampf J.W. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2001. V. 123. P. 6211.
  12. Lim C.S., Kampf J.W., Pecoraro V.L. // Inorg. Chem. 2009. V. 48. P. 5224.
  13. Tegoni M., Tropiano M., Marchio L. et al. // Dalton Trans. 2009. P. 6705.
  14. Jankolovits J., Lim C.S., Mezei G. et al. // Inorg. Chem. 2012. V. 51. P. 4527.
  15. Jankolovits J., Van-Noord A.D.C., Kampf J.W. et al. // Dalton Trans. 2013. V. 42. P. 9803.
  16. Pavlishchuk A.V., Kolotilov S.V., Zeller M. et al. // Inorg. Chem. 2014. V. 53. P. 1320.
  17. Katkova M.A., Zabrodina G.S., Muravyeva M.S. et al. // Inorg. Chem. Commun. 2015. V. 52. P. 31.
  18. Pavlishchuk A.V., Kolotilov S.V., Zeller M. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2018. V. 2018. P. 3504.
  19. Lim C.S., Jankolovits J., Zhao P. et al. // Inorg. Chem. 2011. V. 50. P. 4832.
  20. Katkova M.A., Baranov E.V., Zabrodina G.S. et al. // Macroheterocycles. 2021. V. 14. P. 101.
  21. Rangel M., Moniz T., Silva A. et al. // Pharmaceuticals. 2018. V. 11. P. 110.
  22. Santos M.A., Marques S.M., Chaves S. // Coord. Chem. Rev. 2012. V. 256. P. 240.
  23. Mawani Y., Cawthray J.F., Chang S. // Dalton Trans. 2013. V. 42. P. 5999.
  24. Lin S., Liu C., Zhao X. et al. // Front. Chem. 2022. V. 10. P. 869860.
  25. Zhang Z., Rettig S.J., Orvig C. // Can. J. Chem. 1992. V. 70. P. 763.
  26. Data Collection, Reduction and Correction Program. CrysAlisPro 1.171.41.93a – Software Package. Rigaku OD, 2020.
  27. SCALE3 ABSPACK: Empirical Absorption Correction. CrysAlisPro 1.171. 41.93a – Software Package, Rigaku OD, 2020.
  28. Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. A. 2015. V. 71. P. 3.
  29. Sheldrick G.M. SHELXTL. Version 6.14. Structure Determination Software Suite. Madison (WI, USA): Bruker AXS, 2003.
  30. Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. C. 2015. V. 71. P. 3.
  31. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J. et al. // J. Ap-pl. Cryst. 2009. V. 42. P. 339.
  32. Laikov D.N. // Chem. Phys. Lett. 1997. V. 281. P. 151.
  33. Laikov D.N., Ustynyuk Y.A. // Russ. Chem. Bull. 2005. V. 54. P. 820.
  34. Zabrodina G.S., Katkova M.A., Rumyantcev R.V. et al. // Macroheterocycles. 2022. V. 15. P. 109.
  35. Svitova A.L., Popov A.A., Dunsch. L. // Inorg. Chem. 2013. V. 52. P. 3368.
  36. Katkova M.A., Zhigulin G.Y., Rumyantcev R.V. et al. // Molecules. 2020. V. 25. P. 4379.
  37. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. P. 3865.
  38. Laikov D.N. // Theor. Chem. Acc. 2019. V. 138. P. 40.
  39. Zhigulin G.Yu., Zabrodina G.S., Katkova M.A. et al. // Russ. Chem. Bull. 2018. V. 67. P. 1173.
  40. Katkova M.A., Zabrodina G.S., Zhigulin G.Yu. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2019. V. 45. P. 721.
  41. Bader R.F.W. Atoms in Molecules: A Quantum Theory. Oxford: Oxford Univ. Press, 1990. 456 p.
  42. Abramov Y.A. // Acta Crystallogr. A. 1997. V. 53. P. 264.
  43. Espinosa E., Molins E., Lecomte C. // Chem. Phys. Lett. 1998. V. 285. P. 170.
  44. Becke A.D., Edgecombe K.E. // J. Chem. Phys. 1990. V. 92. P. 5397.
  45. Savin A., Silvi B., Colonna F. // Can. J. Chem. 1996. V. 74. P. 1088.
  46. Johnson E.R., Keinan S., Mori-Sánchez P. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2010. V. 132. P. 6498.
  47. Allouche A.R. // J. Comput. Chem. 2011. V. 32. P. 174.
  48. Weekes D.M., Cawthray J.F., Rieder M. et al. // Metallomics. 2017. V. 9. P. 902.
  49. Orvig C., Rettig S.J., Zhang Z. // Acta Crystallogr. C. 1994. V. 50. P. 1514.
  50. Molenda J.J., Jones M.M., Johnston D.S. et al. // J. Med. Chem. 1994. V. 37. P. 4363.
  51. Espinosa E., Alkorta I., Elguero J. et al. // J. Chem. Phys. 2002. V. 117. P. 5529.
  52. Gibbs G.V, Cox D.F., Crawford T.D. et al. // J. Chem. Phys. 2006. V. 124. P. 084704.
  53. Zhigulin G.Yu., Zabrodina G.S., Katkova M.A. et al. // Russ. Chem. Bull. 2019. V. 68. P. 743.
  54. Zhigulin G.Yu., Zabrodina G.S., Katkova M.A. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2019. V. 45. P. 356. https://doi.org/10.1134/S107032841905004X
  55. Greenwood N.N., Earnshaw A., Chemistry of the Elements, Oxford: Butterworth–Heinemann, 1997. 1364 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (371KB)
3.

Download (11KB)
4.

Download (77KB)
5.

Download (53KB)
6.

Download (657KB)
7.

Download (1MB)
8.

Download (516KB)
9.

Download (1MB)

Copyright (c) 2023 М.А. Каткова, Г.Ю. Жигулин, Е.В. Баранов, Г.С. Забродина, М.С. Муравьева, С.Ю. Кетков, И.Г. Фомина, И.Л. Еременко

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».