FUNDAMENTAL ASPECTS OF COORDINATION CHEMISTRY OF TRANSITION METALS WITH FUNCTIONALLY SUBSTITUTED THIOAMIDES (PART 2)
In the second part of the analytical review, the influence of polydentate and N-allyl-substituted thiamides on the course of complexation reactions with platinum metal ions and Ag(I) was analyzed. The potential of the obtained coordination compounds for their application in medical and analytical ch...
Saved in:
| Date: | 2022 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry
2022
|
| Online Access: | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/423 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Ukrainian Chemistry Journal |
| Download file: |  |
Institution
Ukrainian Chemistry Journal| _version_ | 1871465803881119744 |
|---|---|
| author | Orysyk, Svitlana Pekhnyo, Vasyl Orysyk, Viktor Zborovskii, Yuri Borovyk, Polina Mykhailo, Vovk |
| author_facet | Orysyk, Svitlana Pekhnyo, Vasyl Orysyk, Viktor Zborovskii, Yuri Borovyk, Polina Mykhailo, Vovk |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Svitlana Orysyk",
"institution": "V.I. Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry NAS of Ukraine"
},
{
"author": "Vasyl Pekhnyo",
"institution": "V.I. Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry NAS of Ukraine"
},
{
"author": "Viktor Orysyk",
"institution": "Institute of Organic Chemistry NAS of Ukraine"
},
{
"author": "Yuri Zborovskii",
"institution": "Institute of Organic Chemistry NAS of Ukraine"
},
{
"author": "Polina Borovyk",
"institution": "V.I. Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry NAS of Ukraine"
},
{
"author": "Vovk Mykhailo",
"institution": "Institute of Organic Chemistry of the National Academic of Science of Ukraine"
}
] |
| author_sort | Orysyk, Svitlana |
| baseUrl_str | https://ucj.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T08:23:49Z |
| description | In the second part of the analytical review, the influence of polydentate and N-allyl-substituted thiamides on the course of complexation reactions with platinum metal ions and Ag(I) was analyzed. The potential of the obtained coordination compounds for their application in medical and analytical chemistry is also demonstrated. The presented results are obtained on the basis of joint research performed in the Department of "Chemistry of Complex Compounds" of the V.I. Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry NAS of Ukraine together with the staff of the Department of “Chemistry of Heterocyclic Compounds” of the Institute of Organic Chemistry NAS of Ukraine. The example of the reaction of polydentate thioureas with metal ions shows that the increase in functional groups does not always lead to their simultaneous coordination with metal ions. For example, the migration of double bonds, which is characteristic of H2 L5 thioureas, contributes to the stiffness of heterocycles, which in turn reduces the dentat capacity of these thioureas as ligands, despite the localization of donor atoms in a favorable position for metallocycle formation. In addition, an increase in the number of donor centers in the thioamide molecule can lead to their intramolecular rearrangement under conditions of complexation, and to the occurs of redox reactions. It has been shown that the formation of a π coordination bond involved in the formation of a six-membered chelated metalocycle occurs only when, together with the C=C allyl moiety, other donor atoms of the organic ligand are at an unfavorable geometric  location for metalocycle formation. Otherwise, the allyl group does not participate in the coordination to the central metal ion. A characteristic indicator of the formation of the π coordination bond is the splitting of the C3 H2 signal of allylic group protons in 1 H NMR spectra into two doublets with the same spin-spin interaction constant, as well as high-frequency shift of absorption bands of valence vibrations νas(CH)allyl, νs (CH) allyl in the IR spectra of π,n-chelate complexes.It was found that regardless of the stoichiometry of the starting components, the reaction of N-allyl-substituted thioamides HL10-12 with platinum metal ions leads to the formation of complexes only in the ratio M:L=1:1, due to the strong "trans-effect" of the allylic fragment. It was found that a number of n,π-chelate complexes of palladium(II) and platinum(II) with general formula [Pd/Pt(HL10-12)Hal2 ] (Hal = Cl-, Br- , I- ), which are structurally analogous to the known antitumor agent cisplatin, show effective antitumor action: antiproliferative, cytotoxic, anti-metastatic, proapoptotic. However, unlike cisplatin, they have proven to be much more effective: they are stable over a wide pH range; have the ability to overcome the resistance of pathogenic cells to the action of antitumor agents and show a wider range of action. The method of molecular docking was used to study the possible mechanism of interaction of the studied complexes, ie the most probable orientation and location of the complex molecule relative to the protein site of DNA binding was determined by mathematical modeling. Thioamide H2 L1 has been found to be an effective universal analytical reagent for the determination, extraction and separation of Ru(III), Rh(III) and Pd(II) from model solutions of their chlorides. The difference in the formation of anionic complexes of these metals and their ionic associations with the cationic dye atrafloxin is the basis of the developedmethod of extraction-photometric determination and stepwise separation of Ru(III), Rh(II) and Pd(II), which is important for applied aspects chemistry. |
| doi_str_mv | 10.33609/2708-129X.88.03.2022.3-27 |
| first_indexed | 2025-09-24T17:43:44Z |
| format | Article |
| fulltext |
3
УДК 546.9+546.4+546.55/59+546.02+547.7+547.8 doi: 10.33609/2708-129X.88.03.2022.3-27
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ
МЕТАЛІВ ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ
(ЧАСТИНА 2)
С. І. Орисик1*, В. І. Пехньо1, В. В. Орисик2, Ю. Л. Зборовський2, П. В. Боровик1, М. В. Вовк2
1 Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В. І. Вернадського НАН України, просп. Акад.
Палладіна, 32/34, Київ 03142, Україна
2 Інститут органічної хімії НАН України, вул. Мурманська, 5, Київ 02660, Україна
*е-mail: s.oryslend@gmail.com
Анотація. У другій частині аналітичного огляду на основі результатів спільних до-
сліджень, виконаних у відділі хімії комплексних сполук Інституту загальної та неор-
ганічної хімії ім. В. І. Вернадського НАН України та відділі хімії функціональних гете-
роциклічних систем Інституту органічної хімії НАН України, проаналізовано вплив
полідентатних та N-алілзаміщених тіамідів на перебіг реакцій комплексоутворення з
іонами платинових металів та Ag(I). Також продемонстровано потенціал отриманих
координаційних сполук для їхнього застосування в медичній та аналітичній хімії.
Ключові слова: конкурентна координація, природа хімічного зв'язку, таутомерія
тіамідів, змішанолігандні комплекси, 3D-полімери, аналітичні форми, іонні асоціати,
екстракція, фотометрія, протипухлинна активність.
ВСТУП. У другій частині аналітично-
го огляду розглянуто вплив замісників у
молекулах бі- та полідентатних тіоамідів,
а також природи ряду платинових мета-
лів (Ru(III), Rh(III), Pd(II), Pt(II)) і Ag(I)
на перебіг реакцій комплексоутворення,
що важливо для розуміння протікання
керованих та некерованих реакцій комп-
лексоутворення і розроблення функціо-
нально-орієнтованого синтезу різнотип-
них комплексів, перспективних для прак-
тичного застосування в аналітичній хімії
(для визначення, вилучення та розділення
платинових металів), а також як перспек-
тивних субстратів із протипухлинною та
антиметастатичною активністю.
Комплекси платинових металів із полі-
дентатними заміщеними тіоамідами
Полідентатний 2-(5,6-диметил-4-оксо-3,
4-дигідротієно[2,3-d]піримідин-2-іл)-N-
фенілгідразинкарботіоамід H2L
5 (рис. 1)
«збагачено» додатковими донорними ато-
мами тієнопіримідинового ядра, які разом
із карботіоамідною групою можуть брати
участь у донорно-акцепторній взаємодії
з іонами металів. Дослідження комплек-
соутворення іонів Pd2+ із H2L
5 показало,
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ
ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ (ЧАСТИНА 2)
4 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2022
НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
що в розчині ДМФА тіоамід H2L
5 прогно-
зовано переходить у тіольну таутомерну
форму. При цьому відбувається міграція
подвійного зв’язку поза межі тієнопіри-
мідинового циклу з переносом протона
з N2 на N3 і формуванням спряженої сис-
теми зв’язку -С=N−N=С-, що наділяє мо-
лекулу планарною геометрією з середнім
відхиленням від абсолютної пласкої кон-
фігурації (АПК) 0.0342 Å [1]. Завдяки цьо-
му цей карботіоамід стає конформаційно
«нерухливим» (негнучким) до утворення
п’яти- або шестичленних металоциклів, а
донорні атоми тієнопіримідинового гете-
роциклу можуть брати участь у формуван-
ні координаційних зв’язків при умові їх-
ньої місткової координації, що, зазвичай,
сприяє утворенню поліядерних структур.
Своєю чергою, великі молекулярні маси
поліядерних або полімерних сполук спри-
яють зменшенню їхньої розчинності, що
негативно впливає на дослідження спек-
тральних та фізико-хімічних характерис-
тик комплексів. Тому для синтезу КС 1, 2
використано дихлоробіс-трифенілфосфін
паладію (рис. 1), в якому «об’ємні» трифе-
нілфосфінові ліганди стерично перешкод-
жають полінуклеації.
Як наслідок, має місце утворення мо-
номерного різнолігандного комплексу 1 із
формуванням п’ятичленного металоциклу
та N,S-бідентатною координацією H2L
5 тіо
семикарбазонатного угрупування. Цю ко
ординаційну сполуку отримано в двох
поліморфних модифікаціях: моноклінній
(голчасті кристали світло-рожевого кольо-
ру) та більш стабільній триклінній (призми
рубіново-червоного кольору), в яку з часом
переходить моноклінна [1].
Рис. 1. Схема синтезу КС Pd(II) з H2L
5 та ут
ворення Ph3P(S)
Fig. 1. Scheme of synthesis of Pd(II) complexes
with H2L
5 and formation of Ph3P(S).
За довготривалої кристалізації зазначе-
ного комплексу з доступом повітря відбува-
ється часткове окиснення трифенілфосфіну
та тіоаміду киснем повітря з утворенням по-
бічного продукту трифенілфосфінсульфіду
(рис. 1). У результаті відбувається форму-
вання темно-червоних ромбічних кристалів
біядерного комплексу 2 із співкристалізова-
ними молекулами розчинника та трифеніл-
фосфінсульфіду. Останній утворюється в
результаті внутрішньомолекулярного фор-
мування триазольного циклу та елімінуван-
ня гідроген сульфіду [2], який в аеробних
умовах реакції перетворюється в елементну
сірку, яка легко приєднується до трифеніл-
фосфіну. [3]. Хоча димер 2 утворюється з
виходом ~5% як домішка до основного про-
дукту, тривалий час перебігу реакції робить
можливим надійне виділення його в індиві-
дуальному стані. Міжатомна відстань Pd1-
Pd2 3.2324(3) Å є меншою за суму Ван-дер-Ва-
альсових радіусів Pd2+ (~3.26 Å), що вказує
С. І. Орисик, В. І. Пехньо, В. В. Орисик, Ю. Л. Зборовський, П. В. Боровик, М. В. Вовк
5https://ucj.org.ua
УХЖ № 3 / ТОМ 88
на димерну структуру цього комплексу [4].
На відміну від КС 1, місткова координація
атомів нітрогену гетерокільця в КС 2 зу-
мовлює викривлення конформації ліганду
з утворенням торсійних кутів N1/N2/C2/N3
163.3(2)° та N6/N7/C17/N8 161.5(2)°, що, своєю
чергою, впливає на утворення конформа-
ції конверта п’ятичленних металоциклів із
формуванням двогранних кутів 27.66(14)º
і 27.73(14)˚ між площинами S1/Pd1/N2, S1/
C1/N1/N2 і S3/Pd2/N7, S3/C16/N6/N7. Таким чи-
ном, екзопереміщення подвійного зв’язку
в тієнопіримідиновому циклі впливає на
планарність молекули тіоаміду, яка, своєю
чергою, сприяє лише бідентатній координа-
ції полідентатного ліганду.
2-(2-Гідроксибензоїл)-N-метил-гідразин
карботіоамід H3L
6 (рис. 2) належить до пер-
спективних N,S,O-донорних лігандів, які
здатні формувати моно-, бі- або поліядерні
координаційні сполуки з різним способом
їхньої координації. Для нього характерна
амідо-імідольна та/або тіон-тіольна тау-
томерія (рис. 2), що зумовлює можливість
його взаємодії з іонами металів у ролі одно-,
дво- або триосновної кислоти.
Рис. 2. Таутомерні форми
тіоаміду H3L
6
Fig. 2. Tautomeric forms of
thioamide H3L
6.
Окрім цього, наявність функціональних
груп C=S, C=O, NH, OH створює можли-
вість його конкурентної координації до іо-
нів 3d-, 4d-металів. Нами в ролі комплек-
соутворювачів було використано іони Rh3+,
Pd2+ та Pt2+, які відрізняються електронною
будовою та координаційною ємністю і мо-
жуть формувати різнотипні комплекси, ко-
ординуючи ліганди як «м’якими» атомами
сульфуру та нітрогену, так і більш «жор-
сткими» атомами оксигену, що, зокрема, є
характерним для Rh3+.
У реакції H3L
6 із RhCl3 при рН=3 та спів-
відношенні реагентів M:L=1:2 отримано
комплекс 3 катіонного характеру (рис. 3)
[5], що містить п’яти- і шестичленні хелат-
ні металоцикли за рахунок тридентатної
координації тіонної таутомерної форми
тіоаміду донорними атомами функціо-
нальних груп C=S, NH та монодепротоно-
ваної OH. У таких самих умовах K2[PtCl4]
та PdCl2 утворюють комплекси 4, 5 моле-
кулярного типу, що містять дві молеку-
ли ліганду, одна з яких координована до
іона металу O,N,S-тридентатно хелатним
способом, а друга – монодентатно, тільки
атомом сульфуру карботіоамідної групи,
аналогічно комплексам на основі тіоамідів
H2L
1, H2L
2, описаних у першій частині ана-
літичного огляду. При цьому конкуруюча
функціональна група (С=О) не бере участі
в донорно-акцепторній взаємодії з іонами
металів, що пов’язано зі стерично більш
вигідним розташуванням інших функціо-
нальних груп. Окрім того, в кислому серед-
овищі акцепторна група С=О може бути
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ
ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ (ЧАСТИНА 2)
6 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2022
НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
елімінована протонами із середовища син-
тезу, що також не дозволяє їй брати участь у
координації до центрального атома металу.
Очікувано, що зміна природи розчин-
ника (застосування хлороформу, в якому
домінує тіольна таутомерна форма тіамі-
дів, як описано в першій частині аналітич-
ного огляду), приводить до взаємодії H3L
6
з PdCl2(PPh3)2 в ролі двоосновної кисло-
ти. Як наслідок, у співвідношенні M:L=1:1
утворюється різнолігандний комплекс 6 із
координацією тіольної таутомерної форми
H3L
6 та молекули трифенілфосфіну вихід-
ної солі металу (рис. 3) [5].
Рис. 3. Схема синтезу КС Rh(III), Pd(II) та
Pt(II) на основі H3L
6
Fig. 3. Scheme of synthesis of Rh(III), Pd(II)
and Pt(II) complexes based on H3L
6.
Реакція H3L
6 із RhCl3·4H2O при pH 9
призводить до утворення комплексу 7, до
складу якого входять три молекули S-калі-
євої солі 2-(5-меркапто-4-метил-4H-[1,2,4]
триазол-3-іл)фенолу (HL'), який утворився
в результаті циклізації в лужному середо-
вищі, що узгоджується з літературними
даними [6]. Таке утворення меркаптотриа-
зольного циклу вже було описано в першій
частині аналітичного огляду при взаємодії
Cu(ІІ) з N-аліл-2-(2-гідроксибензиліден)гід
разинкарботіоамідом (H2L
1). Однак, на від-
міну від попереднього випадку, така циклі-
зація тіоаміду не промотується металом,
про що свідчать результати, отримані в
умовах, аналогічних синтезу КС 7 (без солі
металу). У результаті такої реакції отри-
мується 2-(5-меркапто-4-метил-4H-[1,2,4]
триазол-3-іл)-фенол (HL') (рис. 4а). Спектр
ЯМР 1Н триазолу HL' є аналогічним КС 7,
за винятком сигналу SH меркаптогрупи,
який в спектрі комплексу відсутній внаслі-
док утворення калієвої солі.
Окрім того, в спектрі 7 сигнали прото-
нів ароматичного кільця зміщені в слабке
поле та відсутній синглет ОН групи. Та-
ким чином, збільшення кількості донорних
центрів у молекулі тіоаміду підвищує його
дентатність та сприяє переходу в іншу та-
утомерну форму і розширює можливості
внутрішньомолекулярного перегрупуван-
ня в процесі комплексоутворення.
Спільною структурною одиницею для
наступних полідентатних лігандів N-аліл-6-
гідрокси-1,3-диметил-2,4-діоксо-1,2,3,4-тет
рагідропіримідин-5-карботіоаміду (H2L
7), N-
аліл-1,3-дициклогексил-6-гідрокси-2,4-ді-
оксо-1,2,3,4-тетрагідропіримідин-5-кар-
ботіоаміду (H2L
8) та N-аліл-2-гідрокси-6-
(оксоциклогекс-1-ен)карботіоаміду (H2L
9)
(рис. 5) є алільний фрагмент, який за пев-
них умов синтезу може брати участь як у
внутрішньолігандній циклізації (про що
вже йшлося в першій частині аналітичного
С. І. Орисик, В. І. Пехньо, В. В. Орисик, Ю. Л. Зборовський, П. В. Боровик, М. В. Вовк
7https://ucj.org.ua
УХЖ № 3 / ТОМ 88
Рис. 5. Молекулярна будова N-алілзаміщених
тіоамідів H2L
7 − H2L
9 та схема синтезу комплексів
Ru(III), Rh(III) i Pd(II) на їхній основі
Fig. 5. Molecular structure of N-allyl-substitut-
ed thioamides H2L
7 - H2L
9 and scheme of synthesis
of Ru(III), Rh(III) and Pd(II) complexes based on
them.
огляду), так і у формуванні координацій-
ного зв’язку з «м’якими» кислотами Льюїса
за типом «м’яка – м’яка» взаємодія, утво-
рюючи π-комплекси [7, 8]. Тому вважали
обґрунтованим дослідити взаємодію таких
сполук з іонами Ru3+, Rh3+ i Pd2+, які здатні
формувати π-координаційні зв’язки, однак
відрізняються спорідненістю до донорних
атомів, електронною будовою та координа-
ційною ємністю.
Рис. 4. Схема циклізації тіо
аміду H3L
6 10 %-м надлишком
КОН (a) та спектр ЯМР 1Н КС 7 (б)
Fig. 4. Scheme of cyclization of
thioamide H3L
6 under the action of
10% excess KOH (a) and NMR 1Н
spectrum of complex 7 (b).
Результати показали, що взаємодія хло-
ридів Ru(III) і Rh(III) з тіоамідами H2L
7 −
H2L
9 при підкисленні розчинів 2н HCl (за-
лежно від співвідношення вихідних компо-
нентів) приводить до часткового або пов-
ного витіснення хлорид-аніонів вихідної
солі металу з утворенням комплексів мо-
лекулярного (КС 8) або катіонного (КС 9)
типу з октаедричною формою координа-
ційного поліедра (MCl2O3S і MO4S2) та бі-
дентатнохелатною координацією лігандів.
Підкислення реакційного середовища 4н
HCl забезпечує домінування в розчині
відповідних хлороаквакомплексів Ru(III)
і Rh(III) [9-12], реакція яких із H2L
7−H2L
9
приводить до формування сполук 10 із роз-
ташуванням аніона хлору у внутрішній ко-
ординаційній сфері, про що свідчить наяв-
ність в ІЧ-спектрах таких комплексів смуг
поглинання валентних коливань M-Cl при
315–330 см-1 [13].
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ
ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ (ЧАСТИНА 2)
8 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2022
НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Еквімолярна взаємодія PdCl2 з тіоаміда-
ми H2L
7−H2L
9 приводить до формування
КС 11 аніонного типу з цис-розташуван-
ням аніонів хлору в пласкоквадратному
координаційному вузлі. Тому для їхньо-
го виділення у твердому стані реакцію
проводили за присутності надлишку KCl
(еквівалентна кількість калієвої солі суттє-
во зменшувала вихід такого комплексу до
50 %). Очікувано, що взаємодія вихідних
компонентів при співвідношенні Pd:H2L
7-9
= 1:2 забезпечила утворення комплексів
молекулярного типу (12) [13]. Слід зазна-
чити, що комплекси катіонного і аніонно-
го характеру за незначних концентрацій
(10-4-10-5 моль/л) є розчинними у воді та
етанолі, тоді як сполуки молекулярного
типу розчинні тільки в ДМСО та ДМФА.
Таким чином, реакція полідентатних тіоа-
мідів H2L
7−H2L
9 у кислому або слабкокисло-
му середовищі забезпечує лише їхню O,S-бі-
дентатно-хелатну координацію до іонів
металів у тіонній монодепротонованій
формі. При цьому побічних процесів їхніх
внутрішньолігандних перегрупувань не
спостерігають. Встановлено, що алільний
фрагмент не бере участі в утворенні коор-
динаційного зв’язку з іонами Ru(III), Rh(III)
i Pd(II), що, ймовірно, пов’язано з наявніс-
тю в молекулах H2L
7−H2L
9 інших донорних
нуклеофільних центрів (C=S та OH груп),
розташованих у вигідному положенні для
формування шестичленних хелатних мета-
лоциклів.
Рис. 6. Електронні спектри поглинання комплек-
сів Ru(III) (а), Rh(III) (б) i Pd(II) (в) з H2L
7 в ізопро-
панолі та відповідні криві титрування: CRh3+/Ru3+=
10∙10-5, CH2L7= 3.3∙10-5−3.3∙10-4 моль/л; CPd2+= 20∙10-5,
CH2L7= 10∙10-5−60∙10-4 моль/л
Fig. 6. Electronic absorption spectra of Ru(III)
(a), Rh(III) (b) and Pd(II) (c) complexes with H2L
7
in isopropanol and corresponding titration curves:
CRh3+/Ru3+= 10∙10-5, CH2L7= 3.3∙10-5−3.3∙10-4 mol/l;
CPd2+= 20∙10-5, CH2L7= 10∙10-5−60∙10-4 mol/l.
С. І. Орисик, В. І. Пехньо, В. В. Орисик, Ю. Л. Зборовський, П. В. Боровик, М. В. Вовк
9https://ucj.org.ua
УХЖ № 3 / ТОМ 88
Не дивлячись на те, що в твердому ста-
ні виділено комплекси зі співвідношенням
M:L = 1:1 та 1:2, в розчині є можливою їхня
взаємодія і у співвідношенні 1:3. Вивчення
комплексоутворення хлоридів металів із
H2L
7−H2L
9 у водно-ізопропанольному роз-
чині методом ізомолярних серій та елек-
тронних спектрів поглинання показало,
що взаємодія проходить у співвідношенні
компонентів M:L = 1:1, 1:2, 1:3 (у випадку
іонів Ru3+, Rh3+) та 1:1, 1:2 у випадку іонів
Pd2+ (рис. 6 а-в), що пов’язано з коорди-
наційною ємністю металів та здатністю їх
формувати октаедричний (у разі іонів Ru3+,
Rh3+) або пласкоквадратний (у разі іонів
Pd2+) координаційний вузол.
n,π-Хелатні комплекси Pd(II), Pt(II) і
Ag(I) на основі N-алілзаміщених тіоамідів
Не дивлячись на те, що іони платинових
металів належать до переважно «м’яких
кислот» Льюїса, утворення π-координацій-
ного зв’язку з алільним фрагментом відбу-
вається тільки за умов, коли інші донорні
атоми лігандів знаходяться у несприят-
ливому геометричному розташуванні для
формування комплексів. До таких сполук
належать наступні N-аліл-заміщені тіосе-
човини: N-алілморфолін-4-карботіоамід
(HL10), 1-аліл-3-трет-бутилтіосечовина
(HL11) та 1-аліл-3-(2-гідроксиетил)-тіосе-
човина (HL12), в яких взаємне розміщення
N,S-нуклеофільних центрів електронодо-
норної групи -NH-(C=S) до алільного фраг
мента створює передумови для формуван-
ня стійких 6-членних хелатних металоцик
лів із формуванням π-зв’язку.
Взаємодія їх з іонами [PdCl4]
2- і [PtCl4]
2-
або PdCl2 та двократним надлишком KBr
або KI при співвідношенні M:L=1:1 приво-
дить до утворення π-комплексів 45–47 скла-
ду [M(HL10-12)Х2]·nH2O (де Х = Cl–, Br–, I–)
(рис. 7) [7, 14, 15].
Рис. 7. Загальна схема синтезу n,π-хелатних комплексів Pd(ІІ), Pt(ІІ) і Ag(I) із заміщеними тіо
сечовинами HL10-HL12
Fig. 7. General scheme of synthesis of Pd(II), Pt(II) and Ag(I) n,π-chelate complexes with substituted
thioureas HL10-HL12.
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ
ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ (ЧАСТИНА 2)
10 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2022
НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Згідно з ефектом «антисимбіозу в транс-
впливі» Пірсона [16], утворення бісліганд-
них комплексів із координацією лігандів
«м'якими» атомами сульфуру та карбону у
взаємній транс-позиції є менш вигідним,
оскільки вони матимуть дестабілізуючий
ефект один на одного при приєднанні до
атомів металу («м’якої кислоти»). Як наслі-
док, це не дозволяє в подальшому заміщу-
вати «жорсткі» іони хлору в оточенні мета-
лу на атоми інших молекул ліганду, і таким
чином, не сприяє виділенню в твердому
стані комплексів у співвідношенні M:L=1:2.
Тому, незалежно від стехіометрії вихід-
них компонентів, реакція HL10-12 з іонами
платинових металів приводить до утво-
рення комплексів тільки у співвідношенні
M:L=1:1, що зумовлено сильним "транс-
ефектом" алільного фрагменту.
За даними рентгеноструктурного аналізу
було встановлено наступне: 1) у ряді хло-
ридних, бромідних та йодидних π-комплек-
сів об’єм елементарної комірки збільшуєть-
ся зі збільшенням атомних радіусів галогену
(табл. 1). Комплекси є ізоструктурними [15];
2) всі досліджувані сполуки є моноядерни-
ми комплексами, в яких центральний атом
металу знаходиться в пласко-квадратному
оточенні атомів сульфуру S1 тіоамідного
угрупування, C1=C2 алільного фрагмента та
двох галогенідних аніонів X1, X2 (рис. 8);
Рис. 8. Молекулярна структура комплексів
13, 14 (a), 15 (в) на основі HL12
Fig. 8. Molecular structure of π-complexes 13,
14 (a), 15 (b) based on HL12
Таблиця 1.
Основні характеристики РСА n,π-хелатних
комплексів Pd(II) і Pt(II) на основі HL12
Table 1.
The main characteristics of X-ray diffraction of
Pd(II) and Pt(II) n,π-chelate complexes based
on HL12.
Зв'язок
Довжини зв’язків , Å
Pd(HL12)Cl2 /
Pt(HL12)Cl2
Pd(HL12)Br2 /
Pt(HL12)Br2
Pt(HL12)I2
M–X1 2.3452(7) /
2.3436(11)
2.4641(3) /
2.4576(11)
2.6240(6)
M–X2 2.3317(6) /
2.3318(12)
2.4564(3) /
2.4493(13)
2.6173(7)
M–S 2.2779(6) /
2.2799(12)
2.2864(6) /
2.278(2)
2.297(2)
M–C1 2.169(2) /
2.132(4)
2.1752(18) /
2.135(8)
2.148(9)
M–C2 2.163(2) /
2.129(4)
2.1783(18) /
2.132(7)
2.154(8)
C4–S 1.736(2) /
1.740(4)
1.7298(19) /
1.725(7)
1.715(8)
C1–C2 1.369(4) /
1.397(6)
1.365(3) /
1.415(11)
1.380(13)
об’єм
комірки,
V (Å3)
605.42(16) /
610.1(2)
640.81(7) /
641.1(4)
1237.72(4)
3) довжина зв’язку С4−S1 вказує на ко-
ординацію ліганду в тіонній таутомерній
формі. Зв’язки M−Х1, M-X2 є еквівалентни-
ми (табл. 1) [14, 15].
Дослідження комплексоутворення
Pd(ІІ) і Pt(ІІ) з HL10-12 у розчині етанолу
та аналіз залежності оптичної густини від
концентрації ліганду (рис. 9) показало, що
криві мають слабко виражені перегини при
співвідношенні компонентів M:L = 1:1, 1:2
та 1:3, що свідчить про можливу коорди-
націю лігандів у розчині як хетатним, так
і нехелатним способом тільки через атоми
сульфуру карботіоамідної групи [14, 15].
С. І. Орисик, В. І. Пехньо, В. В. Орисик, Ю. Л. Зборовський, П. В. Боровик, М. В. Вовк
11https://ucj.org.ua
УХЖ № 3 / ТОМ 88
Рис. 9. Криві титрування КС Pd(HL10,12)Cl2 (а, в) Pt(HL10,12)Cl2 (б, г): (CPd2+/Pt2+= const = 10·10-5 M,
CHL10,12 = 1.6∙10-5−33.3∙10-5 М)
Fig. 9. Titration curves for complexes Pd(HL10,12)Cl2 (а, c) Pt(HL10,12)Cl2 (b, d): (CPd2+/Pt2+= const = 10·10-5 M,
CHL10,12 = 1.6∙10-5−33.3∙10-5 Мol/l).
Аналіз спектрів ЯМР 1Н усіх отрима-
них n,π-хелатних комплексів Pd(ІІ) і Pt(ІІ)
показав, що найбільш чутливими до комп-
лексоутворення є сигнали протонів NH
груп, які зазнають суттєвого зсуву в слаб-
ке поле, та протонів алільного фрагмента,
які значно зсуваються переважно у силь-
не поле (рис. 10). Найбільш характерним
є розщеплення протонних сигналів С3Н2
групи алільного фрагмента на два дублети з
однаковою константою спін-спінової взає-
модії (J = 17.6–18.0 Гц) та інтегральними ін-
тенсивностями кожного величиною в один
протон, внаслідок їхньої нееквівалентності
за рахунок замикання хелатного метало
циклу (в якому вони займають аксіальне та
екваторіальне положення), що робить цей
метод дуже зручним для дослідження будо-
ви подібних сполук [7, 15].
Всі комплекси показали достатньо ви-
соку стійкість у ДМСО щонайменше впро-
довж трьох місяців, що дає можливість ви-
користовувати цей розчинник для біологіч-
них досліджень.
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ
ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ (ЧАСТИНА 2)
12 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2022
НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Рис. 10. Спектри ЯМР 1Н тіосечовини HL12 та комплексу Pd(ІІ) 13
Fig. 10. 1H NMR spectra of thiourea HL12 and complex Pd(ІІ) 13.
За аналогією з Pd(ІІ) та Pt(ІІ), іони ар-
гентуму також належать до м’яких кислот
Льюїса та можуть формувати π-комплекси.
Однак, на відміну від платинових металів,
схильність Ag(І) до полінуклеації призво-
дить до утворення полімерних π-комплек-
сів 16, 17 (рис. 7) [8]. Дані рентгенострук-
турного аналізу показали, що вони є 1D-ко-
ординаційними полімерами зі сформова-
ними полімерними ланцюгами −Ag−S−Ag−.
Відмінністю між ними є спосіб коорди-
нації нітрат-аніонів та кількість молекул
кристалізаційної води і, як наслідок, різна
щільність упаковки молекул, що залежа-
ло від умов синтезу даних сполук. Оскіль-
ки солі арґентуму здатні відновлюватися
до металу, реакцію проводили у водних
(КС 16) або етанольних розчинах (КС 17),
підкислених 4н HNO3. У середовищі води
формується полімерна КС 16 з монодентат-
ною координацією нітрат-аніона та трьо-
ма молекулами кристалізаційної води, а в
середовищі етанолу кристалізується полі-
мерна КС 17 без кристалізаційних молекул
води та бідентатною координацією ніт-
рат-аніона.
Порівняння MALDI мас-спектрів обох
сполук показало, що вони суттєво відріз-
няються. Для водного комплексу (16) ха-
рактерною є інтенсивна фрагментація, що
вказує на його миттєвий розпад в умовах
мас-спектрометричного експерименту на
менші іони. Натомість, для безводного ком
плексу (17) зі значно більш щільним упаку-
ванням молекул за рахунок бідентатної ко-
ординації NO3-аніонів та відсутності води,
характерними є піки з масами, що значно
перевищують молекулярний іон (патерни в
діапазоні 374.90–704.52 m/z). Це може свід-
чити про можливе утворення димерів або
біядерних сполук в умовах експерименту
мас-спектрів (рис. 11).
С. І. Орисик, В. І. Пехньо, В. В. Орисик, Ю. Л. Зборовський, П. В. Боровик, М. В. Вовк
13https://ucj.org.ua
УХЖ № 3 / ТОМ 88
Рис. 11. MALDI мас-спектри КС Ag(I) з HL10
Fig. 11. MALDI mass spectra of Ag(I) complexes with HL10.
При розчиненні в ДМСО π-комплекси
Ag(І) виявилися нестабільними. На відмі-
ну від n,π-комплексів Pd(II) і Pt(II), спектри
ЯМР 1H КС 16, 17 містять майже незмінені
за формою мультиплети алільного фраг
мента, які зазнали незначного слабкополь-
ного зсуву відносно вільного ліганду. Це
вказує на відсутність π-зв’язку Ag←(С1-С2)
при розчиненні комплексу в ДМСО. Суттє-
вого зсуву зазнає лише синглет NН карбо-
тіоамідного угруповання, що свідчить про
наявність зв’язку Ag←S (рис. 12) [8].
Рис. 12. Спектри ЯМР 1Н HL10 (а) та комплексу 17 (б) в ДМСО-d6
Fig. 12. 1H NMR spectra of HL10 (а) and complex 17 in DMSO-d6.
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ
ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ (ЧАСТИНА 2)
14 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2022
НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Не дивлячись на їхню нестійкість у
ДМСО, такі сполуки Ag(І) є нерозчинни-
ми у воді. Тому їх можна застосовувати для
розроблення на їхній основі антибактері-
альних мембран для біофільтрувальних
процесів.
В ІЧ-спектрах π-комплексів найбільш
інформативною є високочастотна область.
Спільною рисою для усіх π-кооординацій-
них сполук є високочастотне зміщення ряду
смуг коливань ν(NH), νas(CH)allyl, νs(CH)allyl і
δ(NH) на Δν= +(40–100 см-1) та зменшен-
ня частоти ν(C=S) на Δν= -(20–25) см-1 по-
рівняно з вихідними лігандами [8, 14, 15].
Така їхня особливість є характерною саме
для утворення π-кооординаційних зв’язків,
оскільки у випадку формування звичайних
металоциклів відбувається низькочастотне
зміщення коливань зазначених функціо-
нальних груп атомів.
N,π-хелатні комплекси Pd(II), Pt(II) як
ефективні протипухлинні агенти
Причиною розширення спектру гало-
генів у координаційній сфері іонів Pd(ІІ) і
Pt(ІІ) (Х = Cl–, Br–, I–) є міркування про те,
що це може суттєво вплинути на лабіль-
ність комплексів та швидкість їхньої взає-
модії з ДНК, а отже, і на біологічну актив-
ність у цілому.
Із літературних джерел відомо, що
π-комплекси платинових металів знайшли
своє використання в препаративній орга-
нічній хімії в ролі металокомплексних ка-
талізаторів гідрування, ізомеризації, окис-
нення та полімеризації олефінів [17], у ре-
акціях Сузукі – Міяра [18, 19], Хека [20] та
ін. Проте біологічна активність їх майже не
досліджена. Лише в роботі [21] показано
можливість використання n,π-хелатного
комплексу Pt2+ з антраценовмісними ліган-
дами (Е-2-[1-(9-антрил)-3-оксо-3-проп-2-
енілпіридином] та E-1-(9-антрил)-3-(2-пі-
ридил)-2-пропеноном) як потенційного
цитотоксичного препарату. Цей факт ство-
рює вагомі передумови для розгляду їх як
практично нових об’єктів дослідження в
цьому напрямку. За будовою координа-
ційного поліедра такі сполуки подібні до
цисплатину, а тому і механізм їхньої дії, як
показали дані низки наших робіт [7, 14, 15,
22, 23], є подібним, що стало підґрунтям
для передбачення їхньої ефективної проти-
пухлинної активності.
Об’єктами дослідження стали π-комп-
лекси складу [Pd(HL10)Cl2] (I), [Pt(HL10)Cl2]
(II), [Pd(HL11)Cl2] (III) [Pt(HL11)Cl2] (IV), в
яких змінною була природа металу та при-
рода органічного ліганду, а також комп-
лекси [Pd(HL12)Cl2] (V), [Pt(HL12)Cl2] (VI),
[Pd(HL12)Br2] (VII) [Pt(HL12)Br2] (VIII) та
[Pt(HL12)I2] (IX), в яких змінною була при-
рода металу та природа галогенід-аніона
в координаційному оточенні металу, а ті-
осечовина HL12 як органічний ліганд-но-
сій залишалася незмінною. На відміну від
цисплатину, ці тіосечовини координовані
до іонів Pd2+ і Pt2+ ще «м’якшими» донорни-
ми атомами з високим транс-впливом (за
класифікацією Пірсона). Як наслідок, спо-
рідненість досліджуваних комплексів до
«м'яких» атомів сірки інших речовин може
знизитися, що сприятиме запобіганню
зв'язування даних -комплексів з тіоловміс-
ними сполуками, які присутні в цитоплаз-
мі крові (наприклад, глутатіон, цистеїн) та
дозволить їм досягти ДНК – основної фар-
мацевтичної мішені (рис. 13). Окрім цього,
тіосечовини HL10, HL12 у своїй структурі
містять інші донорні групи (атоми оксиге-
ну морфолінового кільця або етанольного
С. І. Орисик, В. І. Пехньо, В. В. Орисик, Ю. Л. Зборовський, П. В. Боровик, М. В. Вовк
15https://ucj.org.ua
УХЖ № 3 / ТОМ 88
угруповання) у вигідному положенні для
інтеркаляції до молекул ДНК, що мало б за-
безпечувати утворення з ними аддуктів. Це
може зменшити розпізнавання таких ад-
дуктів за допомогою систем репарації ДНК
та уникнути перехресної резистентності з
існуючими платиновими препаратами.
Дослідження протипухлинної активнос-
ті сполук проводили спільно зі співробітни-
ками навчально-наукового центру «Інсти-
тут біології та медицини» КНУ ім. Тараса
Шевченка під керівництвом д. б. н., профе-
сора Гарманчук Л. В., Інституту молекуляр-
ної біології і генетики НАН України під ке-
рівництвом к. х. н., ст. н. с. Пальчиковської
Л. Г., Інституту еволюційної екології НАН
України (д. б. н., ст. н. с. Ліханов А. Ф.) та
Дослідницького інституту дитячого раку
Greehey при Техаському Університеті охо-
рони здоров'я в Сан-Антоніо (штат Техас,
США) (к. б. н. Ковальський Д. Б.).
Отримані результати показали, що ком
плекси I-IV є ефективними протипухлин-
ними агентами за впливом на мікросферо-
їди молочної залози MCF-7, клітини лінії
Hela та карциноми легені Льюїс.
Аденокарциному молочної залози MCF-7
відносять до найбільш ефективних моделей
для дослідження дії нових речовин на їхню
агрегацію, адгезію і т. і. Разом із тим, фер-
мент гама-глутамінтранспептидаза (ГГТ),
відіграє провідну роль у метаболізмі ан-
тиоксиданта глутатіону, що забезпечує де-
токсикацію, захист від активних форм кис-
ню та попереджає оксидативний стрес клі-
тин. При застосуванні певних хіміопрепа-
ратів відбувається індукція цього ензиму,
внаслідок чого утворюються неактивні
комплекси з глутатіоном та його похідними
і виникає медикаментозна резистентність.
Експериментальні дані показали, що по-
рівняно з цисплатином, π-координаційні
сполуки Pd(II), Pt(II)
не стимулювали ак-
тивність ГГТ, завдяки
чому можна припусти-
ти, що вони не викли-
катимуть медикамен-
тозної резистентності
(рис. 14 б).
Рис. 13. Схема ефекту
"антисимбіозу у транс-
впливі" Пірсона
Fig. 13. Pearson's sche
me of "antisymbiosis in
trans-influence" effect.
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ
ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ (ЧАСТИНА 2)
16 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2022
НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Рис. 14. Адгезивна здатність сфероїдів MCF-
7 (а) та активність ГГТ (б) під дією комплексів
та цисплатину
Fig. 14. Adhesion of spheroids MCF-7 (a) and ac-
tivity of gamma-glutamine transpeptidase (b) under
the action of the studied complexes and cisplatin
Сполуки I, III та IV підвищували адге-
зивну здатність сфероїдів у 1.13–1.25 рази, а
КС II не змінювала величину цього параме-
тра (рис. 14 а) [23]. Це пояснюється тим, що
клітини не відділяються від сфероїдів, що
може свідчити про знижувальну здатність
КС до метастазування. На противагу цьому
цисплатин знижував адгезивну здатність
сфероїдів у 1.14 рази, що може вказувати
на збільшувану здатність до метастазуван-
ня. Серед досліджуваних сполук найбільшу
протипухлинну активність виявив комп-
лекс І, найбільшу антиметастатичну актив-
ність – КС І, ІІІ, IV.
Досліджено також дію КС I, II, III, IV на
низку ферментів (цитохромоксидазу ЦО,
сукцинат дегідрогеназу СДГ) та клітин кар-
циноми легень Льюїс (рис. 15 а-в) [22].
Встановлено їхню ефективну антипролі-
феративну, цитотоксичну та проапоптичну
активність на моделях in vitro та in vivo (для
КС Pt(ІІ), рис. 15 б, в), а також здатність
нормалізувати метаболічні порушення в
пухлинних клітинах. При цьому найактив-
нішими є КС I, II.
Окрім того, виявлено цитостатичну дію
КС І-ІV на клітини меристем Allium cepa
з високою проліферативною активністю.
Внаслідок утворення чисельних зшивок КС
з молекулами ДНК (рис. 16) унеможлив-
люється нормальна компактизація хрома-
тину та порушується клітинний цикл, що
приводить аномалій поділу клітин та їх-
нього апоптозу [14]. КС Pd(II) викликають
диспергування хроматину, що зумовлює
значні порушення у процесах каріокінезу,
внаслідок яких хромосоми втрачають ти-
пову структуру, піддаються фрагментації зі
втратою тіломірних ділянок.
Вивчено зв’язувальну здатність ряду га-
логенідних n,π-хелатних комплексів Pd(II)
і Pt(II) V-IX на основі HL12 із ДНК плазміди
pTZ19R45 (рис. 17) [15]. Встановлено, що при
концентраціях 50 і 25 мкг/мл всі комплекси
повністю взаємодіють із ДНК плазміди, що є
передумовою їхньої протипухлинної актив-
ності. Серед платинових π-комплексів найш-
видше взаємодіє йодидний, а серед паладіє-
вих – бромідний, який аналогічно платино-
вому йодидному π-комплексу у всіх концен-
траціях практично повністю трансформував
скручену SC ДНК у релаксовану ОС-форму
ДНК (рис. 17). За здатністю до зв’язування з
ДНК досліджувані КС можна помістити в на-
ступний ряд: VІІІ < V < ІХ < VІІ < VI.
С. І. Орисик, В. І. Пехньо, В. В. Орисик, Ю. Л. Зборовський, П. В. Боровик, М. В. Вовк
17https://ucj.org.ua
УХЖ № 3 / ТОМ 88
Рис. 15. Об’єм первинної пухлини перещеплюваної карциноми легені Льюїс (а), об’єм метаста-
тичного ураження в легені (б) та активність мітохондріальних ферментів у пухлинних клітинах
експериментальних тварин із перещепленою карциномою легені Льюїс (в) за дії цисплатину та КС
ІІ, ІV
Fig. 15. The volume of primary tumor of transplanted Lewis lung cancer (a), the volume of metastatic
lung cancer (b) and the activity of mitochondrial enzymes in tumor cells of experimental animals with
vaccinated Lewis lung cancer (c) under the action of cisplatin and complexes II, IV.
Оцінка первинної генотоксичності та
мутагенності сполук V-IX за допомогою
Allium cepa L тесту показала, що найбільш
перспективними цитостатиками виявили-
ся комплекси платини [15]. При цьому най-
активнішим серед них є КС IX з йодид-ані-
оном в координаційному оточенні металу.
Його дія супроводжується уповільненням
або повним призупиненням поділу клітин,
викликає зменшення розмірів ядра і підви-
щує частку гетерохроматину в структурі
інтерфазних ядер клітин Allium cepa L, че-
рез що зменшується активність транскрип-
ційних процесів. Тому передбачається про-
ведення спеціальних досліджень КС IX на
лініях клітин злоякісних пухлин аналогіч-
но КС I-IV.
– –
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ
ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ (ЧАСТИНА 2)
18 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2022
НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Рис. 16. Порушення мітозу в клітинах Allium cepa: а, б – диспергування поверхні хромосом і
порушення їхньої просторової орієнтації в протопласті під дією цисплатину; в-д – конденсація і
диспергування хроматину в інтерфазних ядрах під дією комплексів I–IV.
Fig. 16. Violation of mitosis in Allium cepa cells: a, b – dispersion of the chromosome surface and
violation of their spatial orientation in the protoplast under the action of cisplatin; c-e - condensation and
dispersion of chromatin in interphase nuclei under the action of complexes I – IV.
Результати молекулярного докінгу по-
казали, що загальний механізм дії таких
комплексів можна характеризувати утво-
ренням одно- і дволанцюгових розривів
плазміди ДНК (рис. 18) [15]. На відміну від
цисплатину, наявність незадіяної в коор-
динації гідроксильної групи сприяло взає-
модії комплексів не тільки з гуанідиновим
фрагментом ДНК (із кишенею GG), але
додатково ще з аденіновим фрагментом (із
кишенею GA) (рис. 18 б).
Рис. 17. Схеми електрофорезу
в агарозному гелі для розкру-
чування ДНК плазміди pTZ19R
комплексами V–IХ та цисплати-
ном.
Fig. 17. Schemes of electrophoresis
for the promotion of plasmid
pTZ19R DNA by complexes V–IX
and cisplatin in agarose gel.
С. І. Орисик, В. І. Пехньо, В. В. Орисик, Ю. Л. Зборовський, П. В. Боровик, М. В. Вовк
19https://ucj.org.ua
УХЖ № 3 / ТОМ 88
Рис. 18. Результати молекулярного докінгу:
а – взаємодія комплексу VI із кишенею зв'язу-
вання GG; б – із кишенею зв'язування GA
Fig. 18. The results of molecular docking: a –
the interaction of complex VI with the GG binding
pocket; b – with GA binding pocket.
Це свідчить про те, що кращими цито-
статиками можуть бути комплекси, в складі
яких є незадіяний в координації донорний
центр, який може утворювати з молекулами
ДНК додаткові водневі зв’язки, спричиня-
ючи тим самим більшу стабільність таких
сполук. Можливо, це пояснює той факт, що
серед сполук I–IV найактивнішими вияви-
лися комплекси на основі тіосечовини HL10,
що містить морфоліновий гетероцикл.
Отримані експериментальні дані нагляд-
но продемонстрували, що за біологічну ак-
тивність досліджуваних π-координаційних
сполук відповідає як природа ліганду та ме-
талу (Pd/Pt), так і природа галоген-аніона.
При цьому встановлено, що π-комплекси
Pd(II) і Pt(II) на основі HL10,11 викликають
пригнічення росту популяцій багатоклі-
тинних сфероїдів, мають виражені антиме-
тастатичні властивості, а також частково
інгібують активність гама-глутамілтран-
спептидази. Це може свідчити про знижен-
ня перехресної резистентності у пухлинних
клітинах згідно теорії антисимбіозу для ті-
оловмісних протеїнів. Тому ці сполуки ма-
ють вагомі задатки для їхніх подальших до-
сліджень в умовах in vitro та in vivo, а також
перспективу стати основним компонентом
у розробленні протипухлинного препарату
нового покоління.
Аніонні комплекси на основі N-аліл-
2-(2-гідроксибензиліден)гідразинкарбо-
тіо-аміду (H2L
1) як аналітичні форми для
визначення, вилучення та розділення
Ru(III), Rh(III) i Pd(II)
При вивченні хімічних властивостей
комплексів платинових металів на основі
N-аліл-2-(2-гідроксибензиліден)гідразин-
карбо-тіоаміду (H2L
1) (про що йшлося в
першій частині аналітичного огляду) вста-
новлено, що комплекси аніонного типу
здатні утворювати іонні асоціати з такими
основними барвниками, як кристалічний
фіолетовий, пінавердол та астрафлоксин за
наступною схемою:
RuCl3 + 2H2L
1 → H[Ru(L1)2] + 3HCl → + R+
→ R[Ru(L1)2] + 4H+;
RhCl3 + 2H2L
1 → H[Rh(L1)2] + 3HCl → + R+
→ R[Rh(L1)2] + 4H+;
PdCl2 + H2L
1 → H[Pd(L1)Cl] + HCl → + R+ →
R[Pd(L1)Cl] + H+ (де R+– катіон барвника).
Такі іонні асоціати добре вилучаються
різними органічними розчинниками, що
є актуальним в аналітичній хімії для роз-
роблення екстракційно-фотометричного
методу визначення, вилучення та розділен-
ня Ru(III), Rh(III) i Pd(II) із природної або
вторинної сировини. Як ключовий барвник
було використано астрафлоксин (АF із по-
глинанням при λ=540 нм (ν=18520 см-1)),
солі якого є стійкими до лужного та кисло-
го середовища.
Встановлено, що карботіоамід H2L
1 є уні-
версальним та надзвичайно ефективним
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ
ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ (ЧАСТИНА 2)
20 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2022
НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
аналітичним реагентом, про що свідчать ос-
новні хіміко-аналітичні характеристики іон-
них асоціатів (ІА): молярний коефіцієнт світ-
лопоглинання (ε, l×моль-1×см-1), нижня межа
визначення елементів (МВ, мг/см3), діапазон
градуювального графіку (ГГ), оптимальний
діапазон утворення іонних асоціатів (рНопт.)
та константа нестійкості ІА (Кн) (табл. 2,
[24]). Він може реагувати як діаніон уже при
рН≥ 4.0 з утворенням відповідного іонного
асоціату, який ефективно вилучається сумі-
шшю CHCl3:CCl4=1.5:1.0. При цьому макси-
мальної ефективності екстракції ІА Ru(III),
Rh(III) i Pd(II) досягають за різних значень
рН та швидкості взаємодії вихідних компо-
нентів (рис. 19 а, б), що сприяло розроблен-
ню методики селективного вилучення та
поетапного розділення цих елементів в умо-
вах їхньої сумісної присутності (рис. 19 в)
[24] в модельних розчинах їхніх хлоридів.
Таблиця 2.
Основні хіміко-аналітичні характеристи-
ки ІА Ru(III), Rh(III), Pd(II) з H2L
1 та АF
Table 2.
Basic chemical-analytical characteristics of
ionic associations of Ru(III), Rh(III), Pd(II)
with H2L
1
and АF
Склад IA рНопт
ε·105
l×моль-1×
см-1
ГГ
мг/см3
МВ,
мг/см3
Кн 10-9
n=5
АF[PdL1Cl] 3.5−5.5 0.85 0.004−
8.9 0.0045 0.095
АF[Rh(L1)2] 5.5−7.5 0.88 0.008−
7.1 0.0085 0.029
АF[Ru(L1)2] 6.0−10.0 0.75 0.01−
5.83 0.0185 0.185
Рис. 19. Залежність оптичної густини екстрак-
тів ІА Ru(III), Rh(III) i Pd(II) від рН (а) і часу нагрі-
вання (б) та схема методики екстракційно-фотоме-
тричного розділення металів (в) (СH2L(1)=4×10-4М;
САF=6×10-5М; СM=2×10-5М; l=0.3 см; λ=540 нм, 1′− «хо-
лостий» дослід)
Fig. 19. Dependence of optical density of ionic
associations extracts of Ru(III), Rh(III) and Pd(II) on pH
(a) and heating time (b) and the scheme of extraction-
photometric separation of metals (c) (СH2L(1)=4×10-4М;
САF=6×10-5М; СM=2×10-5М; l=0.3 cm; λ=540 nm, 1′−
"Single" experiment)
С. І. Орисик, В. І. Пехньо, В. В. Орисик, Ю. Л. Зборовський, П. В. Боровик, М. В. Вовк
21https://ucj.org.ua
УХЖ № 3 / ТОМ 88
Результати підбору оптимальних екстра-
гентів для досліджуваних систем M-H2L
1-
AF показали, що найефективнішими екс-
трагентами для ІА Ru(III) виявилися етила-
цетат (R=97.12%), бутилацетат (R=97.02%)
та CCl4 (R=96.54%), для Rh(ІІІ) – бензол
(R=90.92%), толуол (R=90.68%), а для
Pd(II) − бутилацетат (R=90.65%) та суміш
СНСl3:ССl4=1:1.5 (R=95.75%) [24].
Таким чином, тіоамід H2L
1 може бути
ефективним універсальним аналітичним
реагентом для визначення, вилучення та
розділення Ru(III), Rh(III) i Pd(II) не тіль-
ки з модельних розчинів їхніх хлоридів, але
й з природної або вторинної сировини. На
сьогодні попит у країнах Європи на роз-
роблення простих лабораторних методів
вилучення платинових металів (особливо
Ru, Rh і Pd) зростає із-за стрімкого роз-
витку паливно-енергетичного комплексу
та погіршення стану забруднення довкілля
вихлопними газами, що містять ПМ, які
використовують як автомобільні каталіза-
тори нового покоління [25, 26].
ВИСНОВКИ. На прикладі реакції по-
лідентатних тіосечовин з іонами металів
показано, що збільшення функціональних
груп не завжди приводить до одночасної
їхньої координації до іонів металів. На-
приклад, міграція подвійних зв’язків, яка
є характерною для тіосечовин H2L
5, сприяє
жорсткості гетероциклів, що, як наслідок,
зменшує дентатну здатність цих тіосечовин
як лігандів, не дивлячись на локалізацію в
них донорних атомів у сприятливому поло-
женні для формування металоциклів. Ок-
рім цього, збільшення кількості донорних
центрів у молекулі тіоаміду може призво-
дити як до їхнього внутрішньомолекуляр-
ного перегрупування в умовах комплек-
соутворення, так і до проходження окис-
но-відновних реакцій.
Продемонстровано, що утворення π-ко-
ординаційного зв’язку, який бере участь
у формуванні шестичленного хелатного
металоциклу, відбувається тільки за умов
знаходження інших донорних атомів орга-
нічного ліганду у несприятливому геоме-
тричному розташуванні для формування
металоциклу. В іншому випадку алільне
угруповання не бере участі в координації
до центрального іона металу. Характерним
показником утворення π-координаційного
зв’язку є розщеплення сигналу протонів
С3Н2 групи алільного фрагмента в спектрах
ЯМР 1Н на два дублети з однаковою кон-
стантою спін-спінової взаємодії, а також
високочастотний зсув смуг поглинання
валентних коливань νas(CH)allyl, νs(CH)allyl в
ІЧ-спектрах π,n-хелатних комплексів. Вста-
новлено, що незалежно від стехіометрії ви-
хідних компонентів, реакція N-алілзаміще-
них тіоамідів HL10-12 з іонами платинових
металів приводить до утворення комплек-
сів тільки у співвідношенні M:L=1:1, що зу-
мовлено сильним "транс-ефектом" аліль-
ного фрагмента.
Виявлено, що ряд n,π-хелатних комп-
лексів паладію та платини складу [Pd/
Pt(HL10-12)Hal2] (де Hal = Cl-, Br-, I-), які за
будовою є аналогами відомого протипух-
линного агенту цисплатину, проявляють
ефективну протипухлинну дію: антипро-
ліферативну, цитотоксичну, анти-метаста-
тичну, проапоптичну. Однак, на відміну від
цисплатину – вони виявилися значно більш
ефективними: є стійкими в широкому діа-
пазоні рН; мають можливість подолати ре-
зистентність патогенних клітин до дії про-
типухлинних агентів та проявляють більш
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ
ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ (ЧАСТИНА 2)
22 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2022
НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
широкий спектр дії. Для вивчення можли-
вого механізму взаємодії досліджуваних
комплексів застосовано метод молекуляр-
ного докінгу, тобто шляхом математично-
го моделювання визначали найвірогіднішу
орієнтацію та розміщення молекули комп-
лексу по відношенню до білкового сайту
ДНК зв’язування.
Встановлено, що тіоамід H2L
1 є ефектив-
ним універсальним аналітичним реагентом
для визначення, вилучення та розділення
Ru(III), Rh(III) i Pd(II) з модельних розчи-
нів їхніх хлоридів. Відмінність в умовах
формування аніонних комплексів цих ме-
талів та їхніх іонних асоціатів із катіонним
барвником астрафлоксином лягла в основу
розробленої методики екстракційно-фото-
метричного визначення та поетапного роз-
ділення Ru(III), Rh(II) і Pd(II), що є важли-
вим для прикладних аспектів аналітичної
хімії.
Роботу виконано в межах держбю-
джетних тем: «Молекулярний ди-
зайн, спрямований синтез, фізико-,
біо-, хімічне дослідження координацій-
них та супрамолекулярних систем біоген-
них, фармацевтично-важливих металів
для медицини і техніки» (державний реє-
страційний номер: 0116U004025); «Дослі-
дження закономірностей циклоутворення
та структурна модифікація нових типів
функціональних азинових і азепінових
систем» (державний реєстраційний но-
мер 0115U004724); «Функціональний ди-
зайн, синтез та спрямована модифікація
біопривабливих конденсованих азольних,
азинових та азепінових сполук» (держав-
ний реєстраційний номер: 0120U104977)
та наукового проєкту 0120U102323 «Функ-
ціонально орієнтовані нанорозмірні гете-
роструктури на основі сполук перехідних
металів противірусної, протипухлинної та
антибактеріальної дії» Цільової програми
фундаментальних досліджень НАН Укра-
їни «Перспективні фундаментальні дослі-
дження та інноваційні розробки нанома-
теріалів і нанотехнологій для потреб про-
мисловості, охорони здоров’я та сільського
господарства» на 2020–2024 рр.
Автори щиро дякують усім співавторам
робіт, на основі яких представлено дру-
гу частину аналітичного огляду, зокрема
д. б. н., проф. Гарманчук Л. В., к. х. н., ст. н. с.
Пальчиковській Л. Г., д. б. н., ст. н. с. Ліхано-
ву А. Б., к. б. н. Ковальському Д. Б., Плато-
нову М. О., а також к. х. н. Бонь В., Репіч Г. Г.
Баранець С. О., Севериновській О. В., Бен
тя А. та Литвинчук М.
FUNDAMENTAL ASPECTS OF COORDINATION
CHEMISTRY OF TRANSITION METALS WITH
FUNCTIONALLY SUBSTITUTED THIOAMIDES
(PART 2)
S.I. Orysyk1*, V.I. Pekhnyo1, V.V. Orysyk2,
Yu.L. Zborovskii2, P.V. Borovyk1, M.V. Vovk2
1 V.I. Vernadsky Institute of General and Inor-
ganic Chemistry NAS of Ukraine, Acad. Palla-
din Ave. 32/34, 03147 Kyiv, Ukraine
2 Institute of Organic Chemistry NAS of Ukraine,
Murmanska Str. 5, 02660 Kyiv, Ukraine
*е-mail: s.oryslend@gmail.com
In the second part of the analytical review,
the influence of polydentate and N-allyl-sub-
stituted thiamides on the course of complexa
С. І. Орисик, В. І. Пехньо, В. В. Орисик, Ю. Л. Зборовський, П. В. Боровик, М. В. Вовк
23https://ucj.org.ua
УХЖ № 3 / ТОМ 88
tion reactions with platinum metal ions and
Ag(I) was analyzed. The potential of the ob-
tained coordination compounds for their ap-
plication in medical and analytical chemistry
is also demonstrated. The presented results
are obtained on the basis of joint research per-
formed in the Department of "Chemistry of
Complex Compounds" of the V.I. Vernadsky
Institute of General and Inorganic Chemis-
try NAS of Ukraine together with the staff of
the Department of “Chemistry of Heterocy-
clic Compounds” of the Institute of Organic
Chemistry NAS of Ukraine.
The example of the reaction of polydentate
thioureas with metal ions shows that the in-
crease in functional groups does not always lead
to their simultaneous coordination with me
tal ions. For example, the migration of double
bonds, which is characteristic of H2L
5 thioure-
as, contributes to the stiffness of heterocycles,
which in turn reduces the dentat capacity of
these thioureas as ligands, despite the localiza-
tion of donor atoms in a favorable position for
metallocycle formation. In addition, an increase
in the number of donor centers in the thioamide
molecule can lead to their intramolecular rear-
rangement under conditions of complexation,
and to the occurs of redox reactions.
It has been shown that the formation of a
π-coordination bond involved in the formation
of a six-membered chelated metalocycle occurs
only when, together with the C=C allyl moiety,
other donor atoms of the organic ligand are at
an unfavorable geometric location for metal-
ocycle formation. Otherwise, the allyl group
does not participate in the coordination to the
central metal ion. A characteristic indicator of
the formation of the π-coordination bond is
the splitting of the C3H
2 signal of allylic group
protons in 1H NMR spectra into two doublets
with the same spin-spin interaction constant,
as well as high-frequency shift of absorption
bands of valence vibrations νas(CH)allyl, νs(CH)
allyl in the IR spectra of π,n-chelate complexes.
It was found that regardless of the stoichiom-
etry of the starting components, the reaction
of N-allyl-substituted thioamides HL10-12 with
platinum metal ions leads to the formation of
complexes only in the ratio M:L=1:1, due to
the strong "trans-effect" of the allylic fragment.
It was found that a number of n,π-chelate
complexes of palladium(II) and platinum(II)
with general formula [Pd/Pt(HL10-12)Hal2] (Hal =
Cl-, Br-, I-), which are structurally analogous to
the known antitumor agent cisplatin, show ef-
fective antitumor action: antiproliferative, cyto-
toxic, anti-metastatic, proapoptotic. However,
unlike cisplatin, they have proven to be much
more effective: they are stable over a wide pH
range; have the ability to overcome the resis
tance of pathogenic cells to the action of anti-
tumor agents and show a wider range of action.
The method of molecular docking was used to
study the possible mechanism of interaction of
the studied complexes, ie the most probable ori-
entation and location of the complex molecule
relative to the protein site of DNA binding was
determined by mathematical modeling.
Thioamide H2L
1 has been found to be an
effective universal analytical reagent for the
determination, extraction and separation of
Ru(III), Rh(III) and Pd(II) from model solu-
tions of their chlorides. The difference in the
formation of anionic complexes of these me
tals and their ionic associations with the cati-
onic dye atrafloxin is the basis of the developed
method of extraction-photometric determina-
tion and stepwise separation of Ru(III), Rh(II)
and Pd(II), which is important for applied as-
pects chemistry.
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ
ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ (ЧАСТИНА 2)
24 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2022
НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Keywords: competitive coordination, na-
ture of chemical bonding, tautomerism of thi-
amides, mixed ligand complexes, 3D-poly-
mers, analytical forms, ionic associates, extrac-
tion, photometry, antitumor activity.
ЛІТЕРАТУРА
1. Repich H., Orysyk S., Bon V., Savytskyi P.,
Pekhnyo V. Mono- and binuclear Pd(II) com-
plexes with 2-(5,6-dimethyl-4-oxo-3,4-dihy-
drothieno[2,3-d]pyrimidin-2-yl)-N-phenyl-
hydrazinecarbothioamide: synthesis, crystal
structure and spectroscopic characteriza-
tion. J. Mol. Struct. 2015, 1102. P. 161–169.
2. Khripak S.M., Vas'kevich R.I., Zborovskii
Yu.L., Staninets V.I. Synthesis of triazo
lothienopyrimidine derivatives. Russ. J. Org.
Chem. 2000, 36 (3). P. 430–432.
3. Barlett P.D., Meguerian G. Reactions of ele-
mental sulfur. I. The uncatalyzed reaction of
sulfur with triarylphosphines. J. Am. Chem.
Soc. 1956, 78 (15). P. 3710–3715.
4. Yu S.-Y., Huang H.-P., Li S-H. Solution self-
assembly, spontaneous deprotonation, and
crystal structures of bipyrazolate-bridged
metallomacrocycles with dimetal centers.
Inorg. Chem. 2005, 44 (25). P. 9471–9488.
5. Orysyk S.I., Bon V.V., Zholob O.A., Pekh-
nyo V.I., Orysyk V.V., Zborovskii Y.L., Vovk
M.V. Rhodium(III), palladium(II), and plat-
inum(II) complexes with 2-(2-hydroxyben-
zoyl)-N-methylhydrazinecarbothioamide:
Syntheses, structures, and spectral charac-
teristics. Russ. J. Coord. Chem. 2014, 40(3).
P. 160–170.
6. Shaker R.M. The chemistry of mercapto- and
thione- substituted 1,2,4-triazoles and their
utility in heterocyclic synthesis. Arkivoc.
2006, (9). P. 59–112.
7. Repich H.H., Orysyk V.V., Palchykovska
L.G., Orysyk S.I., Zborovskii Yu.L., Vasyl-
chenko O.V., Storozhuk O.V., Biluk A.A., Ni-
kulina V.V., Garmanchuk L.V., Pekhnyo V.I.,
Vovk M.V. Synthesis, spectral characteriza-
tion of novel Pd(II), Pt(II) π-coordination
compounds based on N-allylthioureas. Cy-
totoxic properties and DNA binding ability.
J. Inorg. Biochem. 2017, 168. P. 98–106.
8. Orysyk S.I., Borovyk P.V., Repich H.H.,
Severynovska O.V., Zborovskii Yu.L., Mish-
chenko A.M., Orysyk V.V., Pekhnyo V.I.,
Vovk M.V. Synthesis, spectral characteri-
zation and DFT calculations of novel Ag(I)
π-coordination polymeric complexes based
on N- allylmorpholine-4-carbothioamide. J.
Mol. Struct. 2020, 1208. P. 127866.
9. Orysyk, S. I., Rybachuk, L. N., Pekhnyo, V. I.,
Korduban, A. M., & Buslaeva, T. M. The for-
mation of Ru(III) and Rh(III) chloro aqua
complexes and tautomeric forms of carboxy
lic acid benzoylhydrazones for the synthesis
of new coordination compounds promising
for the practical use. Russ. J. Inorg. Chem.
2010, 55 (7). P. 1075–1082.
10. Buslaeva T.M. et all. Chemistry and spec-
troscopy of platinum metal halides. Minsk:
Universitetskoe, 1990. 279 p. (in Russian).
11. Buslaeva T.M., Simanova S.A. The state of
platinum metals in hydrochloric acid and
chloride aqueous solutions. Ruthenium, os-
mium. Russ. J. Coord. Chem. 2000, 26 (6).
P. 403–411 (іn Russian).
12. Buslaeva T.M., Simanova S.A. The state of
platinum metals in hydrochloric acid and
chloride solutions. Palladium, platinum,
rhodium, iridium. Russ. J. Coord. Chem.
1999, 25 (3). P. 165–176.
13. Borovyk P.V., Litvinchuk M.B., Bentya A.V.,
Orysyk S.I., Zborovskiy Yu.L., Orysyk V.V.,
Pekhyo V.I., Vovk M.V. Synthesis and spec-
tral characteristics of Ru(III,II), Rh(III) and
Pd(II) complexes with N-allylthioamides
С. І. Орисик, В. І. Пехньо, В. В. Орисик, Ю. Л. Зборовський, П. В. Боровик, М. В. Вовк
25https://ucj.org.ua
УХЖ № 3 / ТОМ 88
and products of their proton and iodocycli-
zation. Ukr. Chem. J. 2020, 86 (4). P. 63–90
(іn Ukrainian).
14. Borovyk P.V., Orysyk S.I., Repich H.H.,
Likhanov A.F., Mishchenko A.M., Zborov
skii Yu.L., Orysyk V.V., Palchikovska L.G.,
Pekhnyo V.I., Vovk M.V. Spectral characte
ristics andcytostatic effect of Pd(II) and
Pt(II) carbothioamide π-complexes on Al-
lium Cepa L Meristem cells. Voprosy khi
mii і khimicheskoi tekhnologii. 2020, (3).
P. 34–45.
15. Orysyk S.I., Baranets S., Borovyk P.V., Pal-
chykovska L.G., Zborovskii Y.L., Orysyk
V.V., Likhanov A.F., Platonov M.O., Koval-
skyy D.B., Shyryna T.V., Danylenko Y., Hur-
mach V.V., Pekhnyo V.I., Vovk M.V. Mon-
onuclear π-complexes of Pd(II) and Pt(II)
with 1-allyl-3-(2-hydroxyethyl)thiourea:
Synthesis, structure, molecular docking,
DNA binding ability and genotoxic activity.
Polyhedron. 2021, 210. P. 115477.
16. Pearson R. G. Antisymbiosis and the trans
effect. Inorganic Chemistry. 1973, 12 (3),
712–713.
17. Lobach M.I., Babitsky B.D., Kormer V.A.
π-allyl complexes of transition metals. Russ.
Chem. Rev. 1967, 36 (7). P. 1158–1199 (іn
Russian).
18. Thoumazet C., Ricard L., Grutzmacherb
H., Floch Le P. Dibenzo[a,d]cycloheptenyl
dibenzophosphole palladium dichloride:
Synthesis, X-ray-crystal structure and ap-
plication in the Suzuki – Miyaura coupling.
Chem. Comm. 2005, (12). P. 1592–1594.
19. Zhang, S.-S.; Wang, Z.-Q.; Xu, M.-H.; Lin
G.-Q. Chiral Diene as the Ligand for the
Synthesis of Axially Chiral Compounds
via Palladium-Catalyzed Suzuki-Miyaura
Coupling Reaction. Org. Lett. 2010, 12 (23).
P. 5546–5549.
20. Nilsson, P.; Larhed, M.; Hallberg A. Highly
regioselective, sequential, and multiple pal-
ladium-catalyzed arylations of vinyl ethers
carrying a coordinating auxiliary: an ex-
ample of a Heck triarylation process. J. Am.
Chem. Soc. 2001, 123. P. 8217–8225.
21. Marques-Gallego, P.; Dulk den, H.; Brouw-
er J. Synthesis, сrystal structure, studies in
solution and сytotoxicity of two new fluo-
rescent Platinum(II) compounds containing
anthracene derivatives as a carrier ligand.
Inorg. Chem. 2008, 47 (23). P. 11171–11179.
22. Bilyuk A., Garmanchuk L., Skachkova O.,
Repich G., Orysyk S., Pekhno V.I. Antitu-
mor, antimetastatic and metabolic effects
of newly synthesized palladium complexes.
T. Shevchenko Bulletin of the Kyiv National
University. Section Problems of regulation
of physiological functions. 2017, 23 (2).
P. 69–75 (іn Ukrainian).
23. Bilyuk A.A., Storozhuk O.V., Kolotiy O.V.,
Repich H.H., Orysyk S.I., Pekhnyo V.I.,
Garmanchuk L.V. Pt(II) and Pd(II) com-
plexes influence on spheroids grows of
breast cancer cells. Biotech. Acta. 2017, 10
(1). P. 60–67.
24. Orysyk S.I., Bon V.V., Zholob O.O., Pekhnyo
V.I., Orysyk V.V., Zborovskii Yu.L., Vovk
M.V. Novel Pd(II) coordination compounds
involving 2-[(2-Hydroxyphenyl)methylene]
hydrazine-N-(2-propenyl)-carbothioamide
as a ligand or proligand: Synthesis, crystal
structures and analytical application. Poly-
hedron. 2013, 51. P. 211–221.
25. Kononova O.N., Melnikov A.M., Borisova
T.V. Simultaneous sorption recovery of plati
num and rhodium from sulfate–chloride
solutions. Hydrometallurgy. 2012, P. 117–
118: 1–107.
26. Sun P.P., Lee J.Y., Lee M.S. Separation of
platinum(IV) and rhodium(III) from acidic
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ КООРДИНАЦІЙНОЇ ХІМІЇ ПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ
ІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНО ЗАМІЩЕНИМИ ТІОАМІДАМИ (ЧАСТИНА 2)
26 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2022
НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
chloride solution by ion exchange with anion
resins. Hydrometallurgy. 2012, P. 113–114:
200–204.
REFERENCES
1. Repich H, Orysyk S., Bon V., Savytskyi P.,
Pekhnyo V. Mono- and binuclear Pd(II) com-
plexes with 2-(5,6-dimethyl-4-oxo-3,4-dihy-
drothieno[2,3-d]pyrimidin-2-yl)-N-phenyl-
hydrazinecarbothioamide: synthesis, crystal
structure and spectroscopic characteriza-
tion. J. Mol. Struct. 2015. 1102: 161–169.
2. Khripak S.M., Vas'kevich R.I., Zborovskii
Yu.L., Staninets V.I. Synthesis of triazolo
thienopyrimidine derivatives. Russ. J. Org.
Chem. 2000. 36 (3): 430–432.
3. Barlett P.D., Meguerian G. Reactions of ele-
mental sulfur. I. The uncatalyzed reaction of
sulfur with triarylphosphines. J. Am. Chem.
Soc. 1956. 78 (15): 3710–3715.
4. Yu S.-Y., Huang H.-P., Li S-H. Solution
self-assembly, spontaneous deprotona-
tion, and crystal structures of bipyra-
zolate-bridged metallomacrocycles with
dimetal centers. Inorg. Chem. 2005. 44 (25):
9471–9488.
5. Orysyk S.I., Bon V.V., Zholob O.A., Pekh-
nyo V.I., Orysyk V.V., Zborovskii Y.L., Vovk
M.V. Rhodium(III), palladium(II), and pla
tinum(II) complexes with 2-(2-hydroxyben-
zoyl)-N-methylhydrazinecarbothioamide:
Syntheses, structures, and spectral charac-
teristics. Russ. J. Coord. Chem. 2014. 40(3):
160–170.
6. Shaker R.M. The chemistry of mercapto- and
thione- substituted 1,2,4-triazoles and their
utility in heterocyclic synthesis. Arkivoc.
2006. (9): 59–112.
7. Repich H.H., Orysyk V.V., Palchykovska
L.G., Orysyk S.I., Zborovskii Yu.L., Vasyl-
chenko O.V., Storozhuk O.V., Biluk A.A., Ni-
kulina V.V., Garmanchuk L.V., Pekhnyo V.I.,
Vovk M.V. Synthesis, spectral characteriza-
tion of novel Pd(II), Pt(II) π-coordination
compounds based on N-allylthioureas. Cy-
totoxic properties and DNA binding ability.
J. Inorg. Biochem. 2017. 168: 98–106.
8. Orysyk S.I., Borovyk P.V., Repich H.H.,
Severynovska O.V., Zborovskii Yu.L., Mish-
chenko A.M., Orysyk V.V., Pekhnyo V.I.,
Vovk M.V. Synthesis, spectral characteri-
zation and DFT calculations of novel Ag(I)
π-coordination polymeric complexes based
on N- allylmorpholine-4-carbothioamide. J.
Mol. Struct. 2020. 1208: 127866.
9. Orysyk, S. I., Rybachuk, L. N., Pekhnyo, V. I.,
Korduban, A. M., & Buslaeva, T. M. The for-
mation of Ru(III) and Rh(III) chloro aqua
complexes and tautomeric forms of carboxy
lic acid benzoylhydrazones for the synthesis
of new coordination compounds promising
for the practical use. Russ. J. Inorg. Chem.
2010. 55 (7): 1075–1082.
10. Buslaeva T.M. et all. Chemistry and spec-
troscopy of platinum metal halides. Minsk:
Universitetskoe, 1990. 279 (іn Russian).
11. Buslaeva T.M., Simanova S.A. The state of
platinum metals in hydrochloric acid and
chloride aqueous solutions. Ruthenium, os-
mium. Russ. J. Coord. Chem. 2000. 26 (6):
403–411 (іn Russian).
12. Buslaeva T.M., Simanova S.A. The state of
platinum metals in hydrochloric acid and
chloride solutions. Palladium, platinum,
rhodium, iridium. Russ. J. Coord. Chem.
1999. 25 (3): 165–176.
13. Borovyk P.V., Litvinchuk M.B., Bentya A.V.,
Orysyk S.I., Zborovskiy Yu.L., Orysyk V.V.,
Pekhyo V.I., Vovk M.V. Synthesis and spec-
tral characteristics of Ru(III,II), Rh(III) and
Pd(II) complexes with N-allylthioamides
and products of their proton and iodocycli-
С. І. Орисик, В. І. Пехньо, В. В. Орисик, Ю. Л. Зборовський, П. В. Боровик, М. В. Вовк
27https://ucj.org.ua
УХЖ № 3 / ТОМ 88
zation. Ukr. Chem. J. 2020. 86 (4): 63–90 (іn
Ukrainian).
14. Borovyk P.V., Orysyk S.I., Repich H.H.,
Likhanov A.F., Mishchenko A.M., Zborov
skii Yu.L., Orysyk V.V., Palchikovska L.G.,
Pekhnyo V.I., Vovk M.V. Spectral characte
ristics andcytostatic effect of Pd(II) and
Pt(II) carbothioamide π-complexes on Alli-
um Cepa L Meristem cells. Voprosy khimii і
khimicheskoi tekhnologii. 2020. (3): 34–45.
15. Orysyk S.I., Baranets S., Borovyk P.V., Pal-
chykovska L.G., Zborovskii Y.L., Orysyk
V.V., Likhanov A.F., Platonov M.O., Koval-
skyy D.B., Shyryna T.V., Danylenko Y., Hur-
mach V.V., Pekhnyo V.I., Vovk M.V. Mon-
onuclear π-complexes of Pd(II) and Pt(II)
with 1-allyl-3-(2-hydroxyethyl)thiourea:
Synthesis, structure, molecular docking,
DNA binding ability and genotoxic activity.
Polyhedron. 2021. 210: 115477.
16. Pearson R.G. Antisymbiosis and the trans
effect. Inorg. Chem. 1973. 12 (3): 712–713.
17. Lobach M.I.; Babitsky B.D.; Kormer V.A.
π-allyl complexes of transition metals. Russ.
Chem. Rev. 1967. 36 (7): 1158–1199 (іn Rus-
sian).
18. Thoumazet, C.; Ricard, L.; Grutzmacherb,
H.; Floch, Le P. Dibenzo[a,d]cycloheptenyl
dibenzophosphole palladium dichloride:
Synthesis, X-ray-crystal structure and ap-
plication in the Suzuki–Miyaura coupling.
Chem. Comm. 2005. (12): 1592–1594.
19. Zhang, S.-S.; Wang, Z.-Q.; Xu, M.-H.; Lin
G.-Q. Chiral Diene as the Ligand for the
Synthesis of Axially Chiral Compounds
via Palladium-Catalyzed Suzuki – Miyaura
Coupling Reaction. Org. Lett. 2010. 12 (23):
5546–5549.
20. Nilsson, P.; Larhed, M.; Hallberg A. Highly
regioselective, sequential, and multiple pal-
ladium-catalyzed arylations of vinyl ethers
carrying a coordinating auxiliary: an exam
ple of a Heck triarylation process. J. Am.
Chem. Soc. 2001; 123: 8217–8225.
21. Marques-Gallego P., Dulk den H., Brouwer J.
Synthesis, сrystal structure, studies in solu-
tion and сytotoxicity of two new fluorescent
Platinum(II) compounds containing anthra-
cene derivatives as a carrier ligand. Inorg.
Chem. 2008. 47 (23): 11171–11179.
22. Bilyuk A., Garmanchuk L., Skachkova O.,
Repich G., Orysyk S., Pekhno V.I. Antitu-
mor, antimetastatic and metabolic effects
of newly synthesized palladium complexes.
T. Shevchenko Bulletin of the Kyiv National
University. Section Problems of regulation of
physiological functions. 2017. 23 (2): 69–75
(іn Ukrainian).
23. Bilyuk A.A., Storozhuk O.V., Kolotiy O.V.,
Repich H.H., Orysyk S.I., Pekhnyo V.I.,
Garmanchuk L.V. Pt(II) and Pd(II) com-
plexes influence on spheroids grows of
breast cancer cells. Biotech. Acta. 2017. 10
(1): 60–67.
24. Orysyk S.I., Bon V.V., Zholob O.O., Pekhnyo
V.I., Orysyk V.V., Zborovskii Yu.L., Vovk
M.V. Novel Pd(II) coordination compounds
involving 2-[(2-Hydroxyphenyl)methylene]
hydrazine-N-(2-propenyl)-carbothioamide
as a ligand or proligand: Synthesis, crystal
structures and analytical application. Poly-
hedron. 2013. 51: 211–221.
25. Kononova O.N., Melnikov A.M., Borisova
T.V. Simultaneous sorption recovery of pla
tinum and rhodium from sulfate–chloride
solutions. Hydrometallurgy. 2012. 117–118:
1–107.
26. Sun P.P., Lee J.Y., Lee M.S. Separation of
platinum(IV) and rhodium(III) from acidic
chloride solution by ion exchange with ani-
on resins. Hydrometallurgy. 2012. 113–114:
200–204.
Стаття надійшла 21.02.2022.
|
| id | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-423 |
| institution | Ukrainian Chemistry Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-07-23T01:07:51Z |
| publishDate | 2022 |
| publisher | V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | ucjorgua/6f/c96816c65327b460476cc1e9f4f3716f.pdf |
| spelling | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-4232026-07-22T08:23:49Z FUNDAMENTAL ASPECTS OF COORDINATION CHEMISTRY OF TRANSITION METALS WITH FUNCTIONALLY SUBSTITUTED THIOAMIDES (PART 2) Orysyk, Svitlana Pekhnyo, Vasyl Orysyk, Viktor Zborovskii, Yuri Borovyk, Polina Mykhailo, Vovk competitive coordination, nature of chemical bonding, tautomerism of thiamides, mixed ligand complexes, 3D polymers, analytical forms, ionic associates, extraction, photometry, antitumor activity In the second part of the analytical review, the influence of polydentate and N-allyl-substituted thiamides on the course of complexation reactions with platinum metal ions and Ag(I) was analyzed. The potential of the obtained coordination compounds for their application in medical and analytical chemistry is also demonstrated. The presented results are obtained on the basis of joint research performed in the Department of "Chemistry of Complex Compounds" of the V.I. Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry NAS of Ukraine together with the staff of the Department of “Chemistry of Heterocyclic Compounds” of the Institute of Organic Chemistry NAS of Ukraine. The example of the reaction of polydentate thioureas with metal ions shows that the increase in functional groups does not always lead to their simultaneous coordination with metal ions. For example, the migration of double bonds, which is characteristic of H2 L5 thioureas, contributes to the stiffness of heterocycles, which in turn reduces the dentat capacity of these thioureas as ligands, despite the localization of donor atoms in a favorable position for metallocycle formation. In addition, an increase in the number of donor centers in the thioamide molecule can lead to their intramolecular rearrangement under conditions of complexation, and to the occurs of redox reactions. It has been shown that the formation of a π coordination bond involved in the formation of a six-membered chelated metalocycle occurs only when, together with the C=C allyl moiety, other donor atoms of the organic ligand are at an unfavorable geometric&nbsp; location for metalocycle formation. Otherwise, the allyl group does not participate in the coordination to the central metal ion. A characteristic indicator of the formation of the π coordination bond is the splitting of the C3 H2 signal of allylic group protons in 1 H NMR spectra into two doublets with the same spin-spin interaction constant, as well as high-frequency shift of absorption bands of valence vibrations νas(CH)allyl, νs (CH) allyl in the IR spectra of π,n-chelate complexes.It was found that regardless of the stoichiometry of the starting components, the reaction of N-allyl-substituted thioamides HL10-12 with platinum metal ions leads to the formation of complexes only in the ratio M:L=1:1, due to the strong "trans-effect" of the allylic fragment. It was found that a number of n,π-chelate complexes of palladium(II) and platinum(II) with general formula [Pd/Pt(HL10-12)Hal2 ] (Hal = Cl-, Br- , I- ), which are structurally analogous to the known antitumor agent cisplatin, show effective antitumor action: antiproliferative, cytotoxic, anti-metastatic, proapoptotic. However, unlike cisplatin, they have proven to be much more effective: they are stable over a wide pH range; have the ability to overcome the resistance of pathogenic cells to the action of antitumor agents and show a wider range of action. The method of molecular docking was used to study the possible mechanism of interaction of the studied complexes, ie the most probable orientation and location of the complex molecule relative to the protein site of DNA binding was determined by mathematical modeling. Thioamide H2 L1 has been found to be an effective universal analytical reagent for the determination, extraction and separation of Ru(III), Rh(III) and Pd(II) from model solutions of their chlorides. The difference in the formation of anionic complexes of these metals and their ionic associations with the cationic dye atrafloxin is the basis of the developedmethod of extraction-photometric determination and stepwise separation of Ru(III), Rh(II) and Pd(II), which is important for applied aspects chemistry. V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry 2022-04-28 Article Article Inorganic Chemistry Неорганическая химия Неорганічна хімія application/pdf https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/423 10.33609/2708-129X.88.03.2022.3-27 Ukrainian Chemistry Journal; Vol. 88 No. 3 (2022): Ukrainian Chemistry Journal; 3-27 Украинский химический журнал; ##issue.vol## 88 ##issue.no## 3 (2022): Ukrainian Chemistry Journal; 3-27 Український хімічний журнал; Том 88 № 3 (2022): Український хімічний журнал; 3-27 2708-129X 2708-1281 en https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/423/217 Copyright (c) 2022 Svitlana Orysyk, Vasyl Pekhnyo, Viktor Orysyk, Yuri Zborovskii, Polina Borovyk, Vovk Mykhailo https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | Orysyk, Svitlana Pekhnyo, Vasyl Orysyk, Viktor Zborovskii, Yuri Borovyk, Polina Mykhailo, Vovk FUNDAMENTAL ASPECTS OF COORDINATION CHEMISTRY OF TRANSITION METALS WITH FUNCTIONALLY SUBSTITUTED THIOAMIDES (PART 2) |
| title | FUNDAMENTAL ASPECTS OF COORDINATION CHEMISTRY OF TRANSITION METALS WITH FUNCTIONALLY SUBSTITUTED THIOAMIDES (PART 2) |
| title_full | FUNDAMENTAL ASPECTS OF COORDINATION CHEMISTRY OF TRANSITION METALS WITH FUNCTIONALLY SUBSTITUTED THIOAMIDES (PART 2) |
| title_fullStr | FUNDAMENTAL ASPECTS OF COORDINATION CHEMISTRY OF TRANSITION METALS WITH FUNCTIONALLY SUBSTITUTED THIOAMIDES (PART 2) |
| title_full_unstemmed | FUNDAMENTAL ASPECTS OF COORDINATION CHEMISTRY OF TRANSITION METALS WITH FUNCTIONALLY SUBSTITUTED THIOAMIDES (PART 2) |
| title_short | FUNDAMENTAL ASPECTS OF COORDINATION CHEMISTRY OF TRANSITION METALS WITH FUNCTIONALLY SUBSTITUTED THIOAMIDES (PART 2) |
| title_sort | fundamental aspects of coordination chemistry of transition metals with functionally substituted thioamides (part 2) |
| topic_facet | competitive coordination nature of chemical bonding tautomerism of thiamides mixed ligand complexes 3D polymers analytical forms ionic associates extraction photometry antitumor activity |
| url | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/423 |
| work_keys_str_mv | AT orysyksvitlana fundamentalaspectsofcoordinationchemistryoftransitionmetalswithfunctionallysubstitutedthioamidespart2 AT pekhnyovasyl fundamentalaspectsofcoordinationchemistryoftransitionmetalswithfunctionallysubstitutedthioamidespart2 AT orysykviktor fundamentalaspectsofcoordinationchemistryoftransitionmetalswithfunctionallysubstitutedthioamidespart2 AT zborovskiiyuri fundamentalaspectsofcoordinationchemistryoftransitionmetalswithfunctionallysubstitutedthioamidespart2 AT borovykpolina fundamentalaspectsofcoordinationchemistryoftransitionmetalswithfunctionallysubstitutedthioamidespart2 AT mykhailovovk fundamentalaspectsofcoordinationchemistryoftransitionmetalswithfunctionallysubstitutedthioamidespart2 |