Síntese e caracterização de cloro[ácido 2-(difenilfosfino)benzóico]-ouro(I) e
alguns de seus derivados
INTRODUÇÃO
O ouro no estado de oxidação I ou III é considerado um ácido de Lewis mole,
segundo a classificação estabelecida há muitos anos1a,1b e o fósforo, uma base
mole. Essas propriedades possibilitam a formação de ligações fortes entre os
dois elementos, como foi demonstrado para LAuXn (onde L = PPh3, AsPh3 e X é um
grupo-haleto ou -pseudohaleto [p.ex. SCN] e n = 1 ou 3). Em nosso caso,
sintetizamos primeiramente o ácido 2-(difenilfosfino)benzóico, cuja estrutura
contém um grupo carboxílico ligado ao anel aromático, potencialmente capaz de
formar um quelato através do átomo de fósforo e dos átomos de oxigênio do grupo
carboxílico. O oxigênio é mais duro (Classe A) do que o fósforo, mas nossas
experiências anteriores sugeriram que ele pode se ligar ao ouro com a ajuda do
átomo de fósforo, formando um par doador P,O. Quando o metal está ligado
diretamente a um anel aromático, como nos complexos de ouro com ácido
picolínico(ácido 2-piridina carboxílico), o grupo carboxílico liga-se
facilmente ao metal formando um par doador N,O2.
PARTE EXPERIMENTAL
Todos os solventes foram utilizados logo depois de destilados e secos, segundo
os procedimentos padrão3. Acetonitrila (Aldrich) e nitrometano(Aldrich),
utilizados nas medidas de condutividade, foram de grau HPLC sem tratamento
prévio. Os resíduos do ouro foram armazenados para serem posteriormente
recuperados. O nitrogênio e o argônio livres de oxigênio (British Oxygen
Company) foram secos por meio de pentóxido de fósforo. Os espectros na região
do infravermelho foram registrados num espectrômetro Perkin-Elmer 598, usando
discos de brometo de potássio. Os espectros de RMN de próton foram obtidos com
um espectrômetro Perkin-Elmer R32. RMN de 31P{1H} foram registrados num
espectrômetro Varian XL 300 e os deslocamentos químicos referenciados ao ácido
fosfórico 85% (0 ppm). Estudos de raios-X foram conduzidos num espectrômetro
Nicolet R3m/V de radiação monocromática com grafite da linha Mo (0.71069 Å).
Dados de espectrometria de massa foram acumulados num espectrômetro Kratos
Concept 1S na Universidade de Manchester, Reino Unido.
Ácido 2-(difenilfosfino)benzóico4
Num balão de 3.000 ml com cinco bocas, equipado com um condensador de dióxido
de carbono, agitador magnético, entradas para sólidos e líquidos, foi
adicionado amônia anidra(1,5 l). O nitrogênio foi admitido e fluiu através do
sistema enquanto o condensador era mantido a -30oC, utilizando acetona e
dióxido de carbono sólido como refrigerante. Sódio metálico(15,3 g; 0,667 mol),
cortado em pedaços de 1 g sob argônio, foi transferido em éter etílico ao
balão, sob uma corrente de nitrogênio seco, em seguida trifenilfosfina (87,4 g;
0,33 mol) foi adicionada durante 30 minutos. Depois de 2,5 h a solução
alaranjada foi tratada com ácido 2-clorobenzóico(52,2 g; 0,33 mol). A mistura
foi agitada por mais 30 minutos e foi adicionado THF(500 ml) recém-destilado,
deixando a mistura aquecer até temperatura ambiente. Finalmente, agitou-se a
mistura reacional por 12 h. Os resíduos foram dissolvidos em 1,4 l de água e a
solução foi extraída com éter etílico(400ml). A camada aquosa foi filtrada,
acidificada até o pH 2 com ácido clorídrico(60 ml) e depois extraída com
diclorometano(3 x 200 ml). Os extratos combinados foram lavados com água(500
ml) e evaporados a 125 ml. O produto amarelo pálido foi precipitado pela adição
de metanol e recristalizado no mesmo solvente. O rendimento foi 50 g(49%). P.F.
173oC(lit. 174oC). P.M. de C19H15O2P = 306,31. Análise elementar encontrada
(calculada): %C 74,2(74,5); %H 4,7(4,9); %P 9,7(10,1). Condutividade Lom = 0,0
W-1cm2mol-1 (CHCl3). I.V. (cm-1) nC=O1690(f). RMN 31P{1H}-4,1 ppm.
Cloro[ácido 2-(difenilfosfino)benzóico]ouro(I)
2,2'-tiodietanol(0,308 g; 2,0 mmol) foi adicionado lentamente a uma solução de
tetracloroaurato(III) de sódio(0,199 g; 0,5 mmol) em água(30 ml). A reação
prosseguiu até obter-se uma solução incolor. Ácido 2-(difenilfosfino)benzóico
(0,153 g; 0,5 mmol) em clorofórmio(50 ml) foi adicionado e a mistura agitada
durante 10 minutos. A camada de clorofórmio foi filtrada, evaporada até a
secura e os resíduos lavados com água e secados a vácuo(P2O5). O rendimento foi
80%(0,214 g). P.F. 131oC (dec). P.M. de C19H15O2PClAu = 538,73. Análise
elementar encontrada(calculada): %C 42,2(42,3); %H 2,6(2,8); %P 5,8(5,8).
Condutividade Lom = 0,5 W-1cm2mol-1 (MeNO2). I.V. (cm-1) nC=O1690(f), nAu-Cl390
(mf). RMN 31P{1H} 35,9 ppm. EM-BAR pico 538 m/e(M+) 305(ligante+).
Tiocianato[ácido 2-(difenilfosfino)benzóico]ouro(I)
Cloro[ácido 2-(difenilfosfino)benzóico]ouro(I) (0,267 g; 0,5 mmol) foi
dissolvido em clorofórmio(30 ml) e um excesso do tiocianato de sódio(0,081 g;
1,0 mmol) foi adicionado com agitação magnética. A suspensão foi agitada
durante 30 minutos e depois o sólido foi filtrado e a camada de clorofórmio
evaporada, produzindo um sólido branco brilhante. O rendimento foi 80%(0,224
g). P. F. 120oC (dec). P. M. de C20H15NO2PSAu = 561,36.
Análise elementar encontrada(calculada): %C 42,8(42,7); %H 2,6(2,7); %N 2,3
(2,5); %Au 34,8(35,1). Condutividade Lom = 19,9 W-1cm2mol-1 (MeNO2). I.V. (cm-
1) nCºN 2060(f), nCºO1690(f), nAu-S330(mfr).
Cloreto de cloro[ácido 2-(difenilfosfino)benzóico] [{2-
(dimetilamino)metil}fenil-C1,N]ouro(III)5
Ácido 2-(difenilfosfino)benzóico(0,153 g) foi adicionado a uma quantidade
estequiométrica de cis-dicloro[{2-(dimeti-lamino)metil}fenil-C1,N]ouro(III)
(0,201 g; 0,5 mmol) em diclorometano(30 ml). Após 20 minutos notou-se uma
pequena quantidade de ouro metálico. Após 30 minutos considerou-se a reação
completa. A solução foi filtrada, concentrada (5 ml) e foi adicionado 15 ml de
hexano. O pó de cor amarela clara foi secado a vácuo com pentóxido de fósforo
após lavagem com hexano (10 ml). O rendimento foi 70%(0,248 g). P.F. 100oC.
(dec). P.M. de C28H27NO2PCl2 Au = 708,38. Análise elementar encontrada
(calculada): %C 47,2(47,5); %H 4,1(3,8); %N 2,0(2,0); %Au 27,6(27,8). I.V. (cm-
1) nAu-C 455(fr), nAu-Cl 305(fr). Condutividade Lom = 31,2 W-1cm2mol-1 (MeNO2).
RMN 31P{1H} 39,1 ppm.
Tribromo[ácido 2-(difenilfosfino)benzóico] ouro(III). didiclorometano
Bromo[ácido 2-(difenilfosfino)benzóico]ouro(I) num estado impuro (0,291 g; 0,5
mmol) foi dissolvido em diclorometano(30 ml) e bromo puro(0,25 ml; 2,6 mmol)
foi gotejado no balão, via pipeta, com agitação magnética. Após 20 minutos a
solução foi concentrada(5 ml) e resfriada a 0oC, formando-se lentamente
cristais de cor vermelho escuro. Os cristais foram secos ao ar durante 3 dias.
O rendimento foi 60%(0,274 g). P. F. 90oC (dec). P.M. de C21H19O2PBr3 Cl4Au =
912,89. Análise elementar encontrada(calculada): %C 27,8(27,6); %H 2,1(2,0);
%Au 22,0(21,6). I.V. (cm-1) nC-H 2970(f), n C=O1690(f), nAu-C 415(mfr), 370
(fr), nAu-Br 315(mfr), 295(m), 275(fr). Condutividade Lom = 76,6 W-1cm2mol-1
(MeNO2).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O método preparativo mais comum para os complexos de fórmula LAuCl, onde L =
fosfina terciária, é a combinação de M[AuCl4] (M = H, Na, K) com uma fosfina, a
exemplo de PPh3. Esse mecanismo de reação, estudado anteriormente, envolve a
formação inicial de AuCl3(PPh3) seguido por sua redução6. Contudo, neste
trabalho usou-se outra rota sintética com 2,2'-ditioetanol, um reagente de
redução eficiente, barato e inodoro, seguindo-se a adição da fosfina através de
reação semelhante àquela publicada por Al-Sa'ady et al.7 (Esquema 1). Reações
de metátese foram testadas usando sais MX onde M = Li ou Na e X = Br ou SCN.
Efetuou-se a síntese de alguns produtos de oxidação, utilizando cloro ou bromo,
com possibilidade de formação de vários produtos de oxidação, dependendo da
quantidade de material de partida. Nestas reações os compostos de ouro(II) são
bastante raros e difíceis de isolar, o que justifica o nosso esquema de
trabalho.
Todas as reações foram conduzidas a temperatura ambiente com exceção da
primeira, aplicada na obtenção do (HL)AuCl.
i. Derivados de Ouro(I)
Os espectros na região do infravermelho para (HL)AuCl e (HL)AuSCN mostraram uma
banda de absorção a 1690 cm-1, correspondendo aos estiramentos C=O do grupo
carboxílico a 390 cm-1(complexo de cloro) e 330 cm-1(complexo de tiocianato),
originados pela interação do metal com o haleto ou pseudohaleto. Apesar do
excesso de brometo de lítio na reação com (HL)AuCl, bem como um tempo de reação
de 30 minutos, não foi possível obter uma razoável análise elementar de
(HL)AuBr porque a mistura ainda continha o derivado-cloro, sugerindo que a
reação não se completou. Dados de RMN 31P{1H} foram coletados para o ligante (-
4,1 ppm) e (HL)AuCl (35,9 ppm). c.f. PPh3 (-5,9 ppm) e Ph3P=O (33,0 ppm)8.Uma
série de reações foi feita num tubo de RMN, adicionando-se quantidades
estequiométricas do ligante ao complexo (HL)AuCl nas razões 1:1, 2:1, 3:1 e 4:
1, mostradas pelos efeitos de RMN 31P{1H}. Não se observou a formação de [
(HL)nAu]+ (onde n = 2, 3, 4), provavelmente por causa do grande ângulo de cone
do ligante, estimado em 161o, p. ex. PMe3 118o, PEt3 132o, PPh3 145o, P(o-
C6H4Me)3 194o 9. O espectro EM-BAR (espectrometria de massa, bombardeio de
átomos rápidos) de (HL)AuCl mostra a associação do íon molecular, além de
fragmentos adicionais. Encontram-se M+ a m/e 538, LAu+ a m/e 503 e L+ a m/
e 305. O ácido livre apresenta um pico a m/e 229, comprovando a composição
dessa substância. As reações de (HL)AuCl com bases orgânicas e inorgânicas não
foram bem sucedidas, devido à formação de um espelho de ouro elementar
depositado nas paredes do balão. Os dados de raios-X utilizados para determinar
a estrutura de cloro[ácido 2-(difenilfosfino)benzóico]ouro(I) (Figura_1),
mostram que o complexo é um exemplo típico de uma fosfina linear de ouro(I). Os
comprimentos e ângulos das ligações são muito semelhantes aos encontrados em
cloro(trifenilfosfino)ouro(I). As distâncias Au(1)-Cl(1) = 2,28(1) Å e Au(1)-P
(1) = 2,26(1) Å do nosso complexo são comparáveis ao exemplo de (PPh3)AuCl que
tem Au-Cl = 2,279(3) Å e Au-P = 2,235(1) Å. O ângulo Cl-Âu-P é de 179,90(4)o no
nosso complexo e em cloro (trifenilfosfino)ouro(I) encontra-se um valor
equivalente para Cl-Âu-P igual a 179,68(8)o 10.
O clorofórmio de cristalização presente causou sinais de desordem na estrutura
de [2-(PPh2)C6H4CO2H]AuCl e é provavelmente o responsável pelo baixo fator-R
(0.091). O grupo carboxílico está envolvido em ligações de hidrogênio através
de um centro de inversão, mas a distância O-O de 2,63(3) Å revela a presença de
um par de ligações intermoleculares entre duas moléculas. Essas ligações estão
demonstradas na figura_2.
Os parâmetros do cristal são os seguintes: a = 9,113(2); b = 10,925(2); c =
23,069(4). a = 90,00; b = 99,95; c = 90,00; V = 2299 Å e Z = 4. O complexo
pertence ao grupo espacial P21/c, r = 1,929 e tem um coeficiente de absorção
igual a 70,429. O número de reflexões obtido foi 1725. O número de variáveis
foi 143; o deslocamento/erro foi igual a 0,002. R = 0,091; Rw = 0,079. A
precisão do ajuste foi igual a 3,012 e o número de ciclos LS =2. As distâncias
e ângulos intermoleculares de (HL)AuCl são representados nas tabelas_1-3.
ii. Derivados de Ouro(III)
O espectro de (HL)AuBr3.2CH2Cl2 apresenta três estiramentos nAu-Br a 315, 295 e
275 cm-1 que são semelhantes àqueles do AuBr3(PPh3), que possui nAu-Br a 254 e
222 cm-1. Sendo assim, os estiramentos de Au-Br do novo complexo aparecem a uma
energia mais alta do que no derivado-trifenilfosfina11. A condutividade
singular de valor Lom=76,6 W-1cm2mol-1 pode ser resultado de hidrólise ou
solvólise, embora um pouco abaixo dos limites estabelecidos para eletrólitos 1:
1 definidos por Geary.12 As tentativas de formar anéis de (HL)AuBr3.2CH2Cl2 com
bicarbonato de sódio, trietilamina, carbonato de sódio ou hidróxido de sódio
não deram os resultados desejados, embora nC=O tenha sido deslocado a 1725 cm-
1 na região do infravermelho, sugerindo uma quelação adicional, ou ligações de
hidrogênio. Vê-se abaixo na figura_3 o espectro RMN 31P{1H} do cloreto de cloro
[ácido 2-(difenilfosfino)benzóico][{2-(dimetilamino)metil}fenil-C1,N]ouro(III)
cuja ressonância de maior intensidade está a 39,1 ppm, indicando a presença de
um equilíbrio, em contraste com os dados de [AuArCl(PPh3)]Cl, onde d = 34,9 ppm
(s).
A medida de condutividade de [ArAuIIICl(PPh2C6H4CO2H)] Cl mostrou que o
composto transforma-se ao ser dissolvido em nitrometano, já que o grupo-NMe2
pode desligar-se e o grupo carboxílico coordenar-se ao metal. Por conseguinte,
não é surpreendente o valor registrado de Lom= 31.2 W-1 cm2 mol-1. Neste caso o
equilíbrio é causado pelo desligamento do grupo-NMe2 e a conseqüente ligação de
grupo carboxílico, conforme ilustrado na figura_4. O ligante fosfina está na
posição-trans com relação ao nitrogênio. Os confôrmeros possíveis incluem a
coordenação do grupo carboxílico, após a migração do próton, e a ligação do
contra-íon à função acídica, embora não seja muito estável por causa do
movimento de -P-CO2H. No caso de [ArAuCl(PPh3 )]Cl o equilíbrio envolve a
remoção do átomo de cloro na esfera de coordenação e por conseguinte é um
eletrólito 1:1, visto que a molécula não possui outro grupo capaz de ligar-se
ao ouro, conforme o dado comprobatório obtido (Lom= 112 W-1 cm2 mol-1).
A coordenação do grupo carboxílico deve ser interpretada como diferente do modo
como o grupo-C6H4NO2se liga no complexo AuCl2(2-C6H4NO2)13. A adição-oxidação
de bromo [ácido 2-(difenilfosfino)benzóico]ouro(I) com bromo elementar produziu
um sólido higroscópico de cor vermelho escuro e estequiometria
(HL)AuBr3.2CH2Cl2. Se a reação tivesse sido realizada usando (HL)AuCl como
material de partida, haleto-compostos misturados teriam sido produzidos.
ENSAIOS BIOLÓGICOS
Os microorganismos usados para determinar as atividades anti-bacteriana e anti-
fúngica foram escolhidos pelo seu significado clínico. As bactérias empregadas
foram Enterococcus faecalis NCTC 872, Escherichia coli NCTC 10418, Klebsiella
pneumonia NCTC 9633, Pseudomonas aeruginosa NCTC 10662 e Staphylococcus aureus
NCTC 6571. Os fungos utilizados foram Aspergillus fumigatus NCFC 2140, Candida
albicans NCFC 3153 e Cryptococcus neoformans NCFC 3003. Algumas linhagens de
Aspergillus nigereCandida albicans foram cedidas cordialmente pela Universidade
de Surrey, Reino Unido. As concentrações mínimas inibitórias foram preparadas
em solução de ágar diluída a partir de uma concentração padrão em acetona.
Várias alíquotas nessa diluição ou em outra diluição adicional foram
adicionadas a um volume predeterminado de meio estéril (ágar purificado de
Oxoid com 10% camada de fermento biológico nitrogenado, utilizado nos ensaios
anti-bacterianos, e ágar Oxoid tipo "Iso-Sensitest", utilizado nos
ensaios anti-fúngicos) para dar os seguintes limites de ensaio do composto:
100; 25; 10; 2,5; 1,0; 0,25 mg ml-1 de ágar. Essas soluções foram transferidas
para placas de Petri(90 mm) para solidificar. A superfície dessas placas foi
inoculada com suspensões do microorganismo sob teste contendo 104 células ml-1.
As placas logo foram incubadas a temperatura apropriada(37oC) e tempo
controlado(24 h) antes de ser examinado o crescimento. Incluíram-se placas de
controle de Ciprofloxacina nos ensaios anti-bacterianos para assegurar que não
houvesse interferência produzida pelo composto sob teste14,15. O cloro[ácido 2-
(difenilfosfino)benzóico]ouro(I), como a maioria dos compostos testados
anteriormente, foi menos ativo contra organismos Gram-negativos. Nos ensaios
biológicos de atividade anti-fúngica destaca-se a sensibilidade singular do
microorganismo Cryptococcus neoformans que, em geral, é sensível aos compostos
metálicos. No entanto, o [2-(PPh2)C6H4CO2H]AuCl mostrou uma fraca atividade
inibitória contra os outros tipos de fungos. O controle utilizado neste caso
foi Amfotericina B.
CONCLUSÃO
Os compostos organometálicos sintetizados neste trabalho são derivados do ácido
2-(difenilfosfino) benzóico que não havia sido empregado anteriormente na
química do ouro. Nosso objetivo inicial era a obtenção de um quelato formado
por meio do grupo carboxílico do ligante benzóico e do átomo de fósforo ao
metal15,16. A configuração do anel formado de seis membros é provável, embora a
configuração preferida desses compostos seja de cinco membros e neste caso,
ocorrendo a primeira possibilidade, considera-se que a estabilidade dos
compostos não é máxima, devido ao par doador dos átomos de fósforo e de
oxigênio não se ligar tão fortemente ao metal. Os derivados de ouro(I) com
ácido 2-(difenilfosfino)benzóico são sensíveis à luz e à umidade e portanto têm
de ser manipulados em atmosfera inerte e analisados o mais rapidamente
possível. Uma rota de síntese alternativa seria a substituição do grupo
carboxílico do ligante com -CS2-, e a conseqüente reação com Au(I) para
produzir novos complexos. Com respeito aos ensaios biológicos, o composto
testado mostrou uma atividade intermediária nos testes anti-fúngico e anti-
bacteriano.
