J 2018

Interplay of Through-Bond Hyperfine and Substituent Effects on the NMR Chemical Shifts in Ru(III) Complexes

JEREMIAS, Lukáš, Jan NOVOTNÝ, Michal REPISKY, Stanislav KOMOROVSKY, Radek MAREK et. al.

Základní údaje

Originální název

Interplay of Through-Bond Hyperfine and Substituent Effects on the NMR Chemical Shifts in Ru(III) Complexes

Autoři

JEREMIAS, Lukáš (203 Česká republika, domácí), Jan NOVOTNÝ (203 Česká republika, domácí), Michal REPISKY (703 Slovensko), Stanislav KOMOROVSKY (703 Slovensko) a Radek MAREK (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Inorganic Chemistry, 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/00216224:14740/18:00101065

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000441477100012

Klíčová slova anglicky

NMR chemical shift; paramagnetic NMR; hyperfine interaction; Fermi-contact; relativistic DFT; ruthenium

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 13. 3. 2019 13:38, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Anotace

V originále

The links between the molecular structure and nuclear magnetic resonance (NMR) parameters of paramagnetic transition-metal complexes are still relatively unexplored. This applies particularly to the contact term of the hyperfine contribution to the NMR chemical shift. We report combining experimental NMR with relativistic density functional theory (DFT) to study a series of Ru(III) complexes with 2-substituted beta-diketones. A series of complexes with systematically varied substituents was synthesized and analyzed using 1H and 13C NMR spectroscopy. The NMR spectra recorded at several temperatures were used to construct Curie plots and estimate the temperature-independent (orbital) and temperature-dependent (hyperfine) contributions to the NMR shift. Relativistic DFT calculations of electron paramagnetic resonance and NMR parameters were performed to interpret the experimental observations. The effects of individual factors such as basis set, density functional, exact-exchange admixture, and relativity are analyzed and discussed. Based on the calibration study in this work, the fully relativistic Dirac–Kohn–Sham (DKS) method, the GIAO approach (orbital shift), the PBE0 functional with the triple-zeta valence basis sets, and the polarizable continuum model for describing solvent effects were selected to calculate the NMR parameters. The hyperfine contribution to the total paramagnetic NMR (pNMR) chemical shift is shown to be governed by the Fermi-contact (FC) term, and the substituent effect (H vs Br) on the through-bond FC shifts is analyzed, interpreted, and discussed in terms of spin-density distribution, atomic spin populations, and molecular-orbital theory. In contrast to the closed-shell systems of Rh(III), the presence of a single unpaired electron in the open-shell Ru(III) analogs significantly alters the NMR resonances of the ligand atoms distant from the metal center in synergy with the substituent effect.

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
GA18-05421S, projekt VaV
Název: Rozvoj paramagnetické NMR spektroskopie pro supramolekulární systémy (Akronym: SUPRAMAG)
Investor: Grantová agentura ČR, Rozvoj paramagnetické NMR spektroskopie pro supramolekulární systémy
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

IC18_57_8748_acs.inorgchem.8b00073.pdf
Požádat o autorskou verzi souboru