J 2018

Hyperfine Effects in Ligand NMR: Paramagnetic Ru(III) Complexes with 3-Substituted Pyridines

NOVOTNÝ, Jan; David PŘICHYSTAL; Martin SOJKA; Stanislav KOMOROVSKY; Marek NEČAS et. al.

Základní údaje

Originální název

Hyperfine Effects in Ligand NMR: Paramagnetic Ru(III) Complexes with 3-Substituted Pyridines

Autoři

NOVOTNÝ, Jan; David PŘICHYSTAL; Martin SOJKA; Stanislav KOMOROVSKY; Marek NEČAS a Radek MAREK ORCID

Vydání

Inorganic Chemistry, Washington, American Chemical Society, 2018, 0020-1669

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10402 Inorganic and nuclear chemistry

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 4.850

Kód RIV

RIV/00216224:14740/18:00100759

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000422810900015

EID Scopus

2-s2.0-85040635171

Klíčová slova anglicky

NMR spectroscopy; paramagnetic NMR; hyperfine coupling; spin density; Fermi-contact; spin-dipole; paramagnetic spin-orbit

Štítky

Příznaky

Recenzováno
Změněno: 5. 3. 2019 09:32, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Anotace

V originále

NMR spectroscopy is an indispensable tool in characterizing molecular systems, including transition-metal complexes. However, paramagnetic transition-metal complexes such as those with ruthenium in the +3 oxidation state are troublemakers because their unpaired electrons induce a fast nuclear spin relaxation that significantly broadens their NMR resonances. We recently demonstrated that the electronic and spin structures of paramagnetic Ru(III) systems can be characterized in unprecedented details by combining experimental NMR results with relativistic density-functional theory (Novotny et al. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 8432). In this study we focus on paramagnetic analogs of NAMI with the general structure [3-R-pyH]+trans-[RuIIICl4(DMSO)(3-R-py)]-, where 3-R-py stands for a 3-substituted pyridine. The experimental NMR data are interpreted in terms of the contributions of hyperfine (HF) NMR shielding and the distribution of spin density calculated using relativistic DFT. The DFT computational methodology is evaluated, and the effects of substituents, environment, and relativity on the hyperfine shielding are discussed. Particular attention is paid to the analysis of the fundamental Fermi-contact (FC), spin-dipole (SD), and paramagnetic spin-orbit (PSO) terms that contribute to the hyperfine 1H and 13C NMR shifts of the individual atoms in the pyridine ligands and the spin-polarization effects in the ligand system that are linked to the character of the metal-ligand bond. The individual HF shielding terms are systematically discussed as they relate to the traditional, but somewhat mixed, contact and pseudocontact NMR contributions used extensively by experimental spectroscopists in biomolecular NMR and the development of PARACEST magnetic-resonance contrast agents.

Návaznosti

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
LM2015043, projekt VaV
Název: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
LM2015085, projekt VaV
Název: CERIT Scientific Cloud (Akronym: CERIT-SC)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CERIT Scientific Cloud
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020

Přiložené soubory