J 2016

Interpreting the paramagnetic NMR spectra of potential Ru(III) metallodrugs: Synergy between experiment and relativistic DFT calculations

NOVOTNÝ, Jan, Martin SOJKA, Stanislav KOMOROVSKY, Marek NEČAS, Radek MAREK et. al.

Základní údaje

Originální název

Interpreting the paramagnetic NMR spectra of potential Ru(III) metallodrugs: Synergy between experiment and relativistic DFT calculations

Autoři

NOVOTNÝ, Jan (203 Česká republika, domácí), Martin SOJKA (203 Česká republika, domácí), Stanislav KOMOROVSKY (703 Slovensko), Marek NEČAS (203 Česká republika, domácí) a Radek MAREK (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Journal of the American Chemical Society, Washington, American Chemical Society, 2016, 0002-7863

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10403 Physical chemistry

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 13.858

Kód RIV

RIV/00216224:14740/16:00087989

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000379794400026

Klíčová slova anglicky

paramagnetic NMR; ruthenium; chemical shift; contact shift; hyperfine coupling; DFT; spin density;

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 13. 3. 2018 10:18, doc. Mgr. Marek Nečas, Ph.D.

Anotace

V originále

Ruthenium-based compounds are potential candidates for use as anticancer metallodrugs. The central ruthenium atom can be in the oxidation state +2 (e.g., RAPTA, RAED) or +3 (e.g., NAMI, KP). In this study we focus on paramagnetic NAMI analogs of a general structure [4-R-pyH]+trans-[RuIIICl4(DMSO)(4-R-py)]-, where 4-R-py stands for a 4-substituted pyridine. As paramagnetic systems are generally considered difficult to characterize in detail by NMR spectroscopy, we performed a systematic structural and methodological NMR study of complexes containing variously substituted pyridines. The effect of the paramagnetic nature of these complexes on the 1H and 13C NMR chemical shifts was systematically investigated by temperature-dependent NMR experiments and density-functional theory (DFT) calculations. To understand the electronic factors influencing the orbital (delta(orb), temperature-independent) and paramagnetic (delta(para), temperature-dependent) contributions to the total NMR chemical shifts, a relativistic two-component DFT approach was used. The paramagnetic contributions to the 13C NMR chemical shifts are correlated with the distribution of spin density in the ligand moiety and the 13C isotropic hyperfine coupling constants, Aiso(13C), for the individual carbon atoms. To analyze the mechanism of spin distribution in the ligand, the contributions of molecular spin-orbitals (MSOs) to the hyperfine coupling constants and the spatial distribution of the z-component of the spin density in the MSOs calculated at the relativistic four-component DFT level are discussed and rationalized. The significant effects of the substituent and the solvent on delta(para), particularly the contact contribution, are demonstrated. This work should contribute to further understanding of the link between the electronic structure and the NMR chemical shifts in open-shell systems, including the ruthenium-based metallodrugs investigated in this account.

Návaznosti

ED3.2.00/08.0144, projekt VaV
Název: CERIT Scientific Cloud
GA15-09381S, projekt VaV
Název: Struktura a vlastnosti paramagnetických komplexů ruthenia pro návrh nových protirakovinných léčiv (Akronym: PARAMAG)
Investor: Grantová agentura ČR, Struktura a vlastnosti paramagnetických komplexů ruthenia pro návrh nových protirakovinných léčiv
LM2010005, projekt VaV
Název: Velká infrastruktura CESNET (Akronym: VI CESNET)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Velká infrastruktura CESNET
NF-CZ07-MOP-3-3492015, interní kód MU
Název: Development of Paramagnetic NMR Spectroscopy of Metallodrugs
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Development of Paramagnetic NMR Spectroscopy of Metallodrugs, Projekty mobilit a stáží

Přiložené soubory

JACS16_138_8432_6b02749.pdf
Požádat o autorskou verzi souboru