Modelo inorgánico para el estudio de las propiedades físico-químicas y de transferencia de electrones para cuproproteínas

Abstract

El Cobre es uno de los elementos inorgánicos que constituyen centros metálicos de gran importancia en proteínas, lo que ha despertado un gran interés en cuanto a su estudio a través de modelos inorgánicos. Entre los tipos de cobre presentes en metaloproteinas, el llamado tipo III, es uno de los que revisten mayor interés, debido a su participación tanto en la transferencia de electrones, como en el transporte de oxigeno. La presente tesis tiene por objeto sintetizar compuestos binucleares de cobre (II) y a partir de ellos generar compuestos de valencia mixta, con ligantes que contengan N, O y/o S, coordinado al cobre, trabajándose para ello con: Ditiooxamida (ácido Rubeánico) - Ditiooxalato de Potasio - 2,2' bipiridilo. La síntesis con ligantes ditiooxamida y bipiridilo, permitió sintetizar un compuestos monomérico de Cu(II), a saber, Cu(bipy)2NCS NO3 H20, lo cual resultó muy interesante desde el punto de vista estructural y sintético ya que el ligante ditiooxamida entra en un probable proceso de 6xido-reducción que lo transforma en otro ligante, a saber, NCS-. Este hecho permitió coordinar estequiométricamente el grupo sulfocianuro al cobre, mediante una síntesis no reportada en literatura. Este último aspecto resulta interesante destacar, ya que el grupo NCS- sólo es posible coordinarlo al cobre, con soluciones bastante concentradas en este ligante. Se logró caracterizar mediante difracción de Rayos-X un compuesto nuevo, Cu(bipy) 2NCS NO3 H20, el cual se obtuvo a través de un método de síntesis no reportado en la literatura De acuerdo a los estudios realizados en una solución de dimetilsulfóxido del complejo monomérico antes mencionado, se pudo establecer que éste dimeriza en solución formando una especie binuclear que presenta todas las características correspondientes. El compuesto con ligantes ditiooxalato y bipiridilo se obtuvo como unidad dimérica tanto en fase sólida como en solución. Las caracterizaciones de los compuestos fueron complementadas con estudios electroquímicos, los cuales permitieron aplicar criterios de reversibilidad e irreversibilidad para la transferencia electrónica, y postular posibles mecanismos para dichas transferencias. En ambos complejos fue posible generar especies de valencia mixta, lo que permitió aplicar la teoría de Hush, específica para ellos, extrayéndose a partir de ella información cinética y termodinámica para la transferencia de electrones en 1os centros metálicos en estudio. Los resultados obtenidos se analizaron finalmente desde un punto de vista de modelos, para lograr así información referente al centro tipo III en metaloproteínas de cobre.