In this article density functional theory (DFT)-based calculations were employed to investigate the electrochemistry of the antitumor ruthenium complexes trans-tetrachloro(dimethylsulfoxide)imidazole ruthenate(III) (NAMI-A) and trans-[tetrachlorobis(1.-indazole)ruthenate(III)] (KP1019), their hydrolysis products as well as their interactions with biological S-donors and N-donors targets as cysteine, glutathione and guanine nucleobase. The compounds exhibit different electrochemical behavior upon hydrolysis. While the reduction potential of NAMI-A increases up to 0.8 V upon hydrolysis, the reduction potential of KP1019 remains almost constant after the first hydrolysis. NAMI-A and KP1019 complexes have thermodynamic preference to be reduced prior to undergoing hydrolysis and, strong preference to undergo successive hydrolysis instead of interacting with the S-donor and N-donor ligands. Interaction with S-donor ligands in the unprotonated form is highly unfavorable, with the free energy in solution (ΔGsol) ≥ 18 kcal mol-1. For both complexes, the interaction with the guanine and glutathione are of the same magnitude (ΔGsol ca. –0.6 kcal mol-1) meaning that these ligands can compete for binding to the metallodrug.

Neste trabalho descrevemos um estudo teórico sobre a reação de polimerização do eteno catalisada por um complexo catiônico volumoso do tipo Ni(II)-α-diimina. Empregamos a combinação da teoria do funcional de densidade (DFT) e mecânica molecular (MM), contida na aproximação ONIOM, para avaliar as estruturas e energias envolvidas na polimerização do eteno, usando o sistema catalítico de Brookhart. Todas as estruturas intermediárias e de transição ao longo destes passos elementares foram tratadas como representativas do processo de polimerização. Discutimos a conformação do ligante em torno do sítio ativo ao longo das etapas da reação de polimerização, o ângulo de coordenação da olefina, complexo-p, e a formação de ramificações na cadeia polimérica em crescimento durante o processo de polimerização.

In this work we describe a theoretical investigation of the ethene polymerization reaction catalyzed by a bulky cationic α-diimine Ni(II) complex. We employed the combination of density functional theory (DFT) and molecular mechanics (MM), within the ONIOM approach, to evaluate the structures and energies involved on the most representative reactions observed on ethene polymerization, using the Brookhart catalytic system. All intermediates and transition state structures along these elementary steps were treated as representatives of the polymerization process. We discuss the conformation of the ligands around the active site along the polymerization reaction steps, the coordination angle of the coordinated olefin, p-complexes, and branch formation of the growing chain during the polymerization process.

No presente artigo o efeito do pseudopotencial de caroço (ECP) para o átomo de platina no erro de sobreposição de base (BSSE) foi avaliado para as energias de interação entre o complexo cisplatina ([Pt(NH3)2Cl2]) e água. Oito orientações espaciais distintas para os monômeros cisplatina-água foram consideradas na determinação do BSSE utilizando o procedimento padrão "counterpoise". O BSSE foi também avaliado ao longo das curvas de energia potencial, as quais são importantes para a determinação dos parâmetros do potencial de Lennard-Jones. Os cálculos foram feitos em diferentes níveis de teoria, incluindo HF, DFT (funcionais: BLYP, B3LYP, BP86, PBE, PW91) e MP2 com conjunto de funções de base do tipo "split-valence" de Pople e "correlated consistent" de Dunning.

In this article the role played by the effective core potential (Pt atom) on the evaluation of basis set superposition error (BSSE) and interaction energies for the complex between cisplatin ([Pt(NH3)2Cl2]) and water was investigated. Eight distinct spatial monomer orientations in the cisplatin-water complex were considered with the counterpoise procedure being employed to calculate the BSSE. The BSSE effect on potential energy curves, required for the determination of Lennard-Jones parameters, is also discussed. The calculations were performed at the HF, DFT (BLYP, B3LYP, BP86, PBE, PW91 functional) and MP2 level with Pople's split valence and Dunning's correlated consistent basis sets.

A síntese de dois novos arsadifosfóis de fórmula (AsP2C2Bu t2 )CH(SiMe3)2, a partir dos anéis aniônicos 4-arsa-1,2-difosfaciclopentadienil e 2-arsa-1,4-difosfaciclopentadienil é reportada, junto com suas caracterizações utilizando RMN de 31P. Cálculos ab initio no nível MP2/6-31G(d) de teoria foram realizados para se investigar as barreiras de inversão piramidal, estabilidade relativa e o caráter aromático de todos os possíveis isômeros dos arsadifosfóis, em fase gasosa. A distribuição termodinâmica dos isômeros está em completo acordo com os resultados experimentais. O caráter de aromaticidade obtido para os três isômeros contendo um fósforo sp³ é maior quando comparado com o 1,2,4-trifosfol, sintetizado previamente. Os efeitos dos grupos substituintes volumosos sobre a aromaticidade e as barreiras de inversão piramidal são também discutidos.

The synthesis of two new arsadiphospholes of formula (AsP2C2Bu t2 )CH(SiMe3)2, from 4-arsa-1,2-diphosphacyclopentadienyl and 2-arsa-1,4-diphosphacyclopentadienyl ring anions are reported together with their characterization by 31P NMR. Ab initio calculations at the MP2/6-31G(d) level of theory were carried out to investigate the energy barrier for pyramidal inversion about the pyramidal P and As atoms, relative stability and aromaticity character of all possible isomers in the gas phase. The thermodynamic isomers distribution is in agreement with the experimental results. The inversion barrier at the sp³ phosphorus compared to the inversion barrier found for the arsenic atom is low. This fact is directly related with the aromaticity of the rings and shows the preference of the side group for the phosphorus atom, which leads to a more aromatic ring structure. The aromaticity character found for three isomers containing a sp³-phosphorus is greater if compared with that of 1,2,4-triphosphole synthesized previously. The effects of bulky R substituents on the aromaticity and on the energy barrier for pyramidal inversion are also discussed.

A isomerização cis -> trans do composto quadrático plano d8 [Pt(Cl)(SnCl3)(PH3)2 ] foi investigada utilizando-se o nível ab initio de cálculo MP4(SDQ)//MP2. As estruturas otimizadas, localizadas na superfície de energia potencial em fase gasosa, indicam que esta reação se processa através de um estado de transição quase-tetraédrico. A influência dos efeitos eletrônicos dos ligantes no mecanismo da reação foi investigada utilizando-se o método de Análise de Decomposição de Carga (CDA), o qual forneceu suporte para a compreensão do forte efeito trans do ligante SnCl3. O efeito devido ao solvente na energia de reação em fase gasosa foi avaliado utilizando-se os modelos contínuos SCRF e IPCM. Em ambos os casos um aumento na barreira de energia para o processo foi observado, sendo que a estabilidade termodinâmica dos isômeros cis e trans foi alterada pela solvatação.

The cis -> trans isomerization of the d8 square planar [Pt(Cl)(SnCl3)(PH3)2 ] compound was investigated at the MP4(SDQ)//MP2 level of theory. The optimized structures located on the gas-phase potential energy surface indicate that this reaction proceeds through a quasi-tetrahedral transition state. The influence of electronic effects of the ligands on the reaction mechanism was investigated with the Charge Decomposition Analysis (CDA) method, which gave support to understand the strong trans effect of the SnCl3 ligand. The solvent effect on the gas phase energy reaction was evaluated using the SCRF and IPCM continuum models. In both cases, an increase on the energy barrier for the process was observed and, the thermodynamical stability of the cis and trans isomers was changed upon solvation.