Bioinorganic chemistry and applications, 2006; 2006: (más artículos en esta revista)

Síntesis, caracterización, y de Biotoxicity N N Donantes sulfonamida Imine silicio (IV) Complexes

Hindawi Publishing Corporation
Mukta Jain [1], RV Singh [2]

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Resumen

Los derivados de Organosilicona 2 - [1 - (2-furayl) ethyledene] sulphathiazole con Organosilicona cloruros se han sintetizado y caracterizado sobre la base de análisis, la conductancia, y técnicas espectroscópicas. Probable trigonales bipiramidales octahédrica y estructuras para el resultado de derivados se han propuesto sobre la base de electrónica, IR, 1 H , 13 C RMN, y Si 29 Estudio espectroscópico de RMN. En la búsqueda de mejores fungicidas, bactericidas y nematicidas e insecticidas se realizaron estudios para evaluar el crecimiento-que inhiben el potencial de los complejos sintetizados en contra de diversos hongos patógenos, cepas bacterianas, raíz-nudo de nematodos Meloidogyne incognita, y de insectos Trogoderma granarium. Estos estudios demuestran que las concentraciones alcanzado niveles que son suficientes para inhibir y matar a los patógenos, nematodos, e insectos.

INTRODUCCIÓN

Sulpha las drogas son un grupo de compuestos utilizados para la eliminación de una amplia gama de infecciones en humanos y otros animales. Muchos chemotherapeutically importante sulpha las drogas, al igual que sulphadiazine, sulphathiazole, sulphamerazine, y así sucesivamente, poseer SO 2 NH fracción que constituye una importante función toxophoric [1]. Los compuestos heterocíclicos con azufre y nitrógeno átomos en el anillo sistema también se han utilizado en la síntesis de complejos biológicamente activos. Sin embargo, es de destacar que la actividad biológica le da una mayor experimentando en complexation con iones metálicos [2]. Schiff bases y sus complejos metálicos han mostrado actividad biológica como antibióticos, antivirales, antitumorales y agentes a causa de sus estructuras específicas. Heteronuclear Schiff base complejos han sido encontrados en las aplicaciones como materiales magneticos, catalizadores y en el campo de la ingeniería biológica [3 - 6].

Organosilicona compuestos de azufre que contienen ligandos han atraído mucha atención recientemente debido a su importancia biológica. Los ligandos que contienen azufre son bien conocidos por su anticancerígeno, antibacterial, tuberculostáticos, antifúngicos, insecticidas, y acaricidal actividades. Se ha informado de que la actividad de azufre que contienen ligando los aumentos en complexation [7 - 15]. El interés en Organosilicona (IV), los compuestos se debe a su versatilidad de aplicación en las industrias farmacéuticas. En general, Compuestos de Organosilicona parecen a sus propias propiedades antitumorales para el inmuno sistema defensivo del organismo [16 - 19]. Las aplicaciones médicas y la eficacia de la silatranes en el tratamiento de heridas y tumores se consideran relacionados con el papel de silicio en el crecimiento del epitelio y tejido conectivo y el pelo, cuando su función es la de difundir las fortalezas, elasticidad, impermeabilidad y al agua [20].

La preparación y caracterización de un biológicamente activos derivados de sulfonamida imine de 2-acetylfuran con su sulphathiazole y silicio (IV), los complejos son objeto del presente documento. Los resultados de estas investigaciones parecen ser prometedoras. Sobre la base de la coordinación de los sitios disponibles en el sistema ligando, esta ha sido clasificado como monobásico bidentate ligando (Esquema 1].

EXPERIMENTO

Una atención adecuada fue tomada para mantener la Organosilicona (IV), los complejos, los productos químicos, vidrio y aparatos libres de humedad; limpios y bien secos de vidrio aparato equipado con Quickfit intercambiables estándar terreno articulaciones se utiliza en todo el trabajo experimental. Todos los productos químicos y solventes utilizados fueron secados y purificada por métodos estándar.

Mediciones físicas y los métodos de análisis

El nitrógeno y de azufre se calcula por el Kjeldhal del Messenger y los métodos, respectivamente. El silicio se determinó gravimétricamente como SiO 2 . Pesos moleculares se determinó por el método RAST alcanfor (punto de congelación método depresión) a través de resublimed alcanfor (MP 178 ° C).

Mediciones de la conductancia

La conductancia mediciones se llevaron a cabo en las zonas secas dimetilformamida (DMF) a temperatura ambiente usando un puente systronics conductividad (modelo 305) en relación con una célula que tenga una celda constante de 1,0.

Electronic Spectra

Los espectros electrónicos se registraron en un Perkin Elmer espectrofotómetro UV visible en el rango 200-600 nm, utilizando metanol seco como el disolvente.

IR Spectra

Espectros infrarrojos se registraron en un Nicolet Magna FT-IR 550 espectrofotómetro a KBR "pellets".

Resonancia magnética nuclear mediciones

Multinuclear espectros de resonancia magnética ( 1 H , 13 C , Y Si 29 ) Se registraron en un 90 FX Q JEOL espectrómetro de funcionamiento a 90 MHz.

1 H NMR Spectra

1 H Espectros RMN se registraron en deuterated metanol a 89,55 MHz utilizando tetramethylsilane (TMS) como patrón interno.

13 C NMR Spectra

13 C Espectros RMN se registraron en las zonas secas de metanol utilizando TMS como patrón interno a 22,49 MHz.

29 Si los espectros de RMN

Si 29 Espectros RMN se registraron a 17,75 MHz utilizando deuterated dimethylsulphoxide (DMSO-d 6) como el disolvente.

Preparación del ligando

La sulfonamida imine fue preparado por la condensación de 2-acetylfuran con sulphathiazole en relación equimolar en alcohol absoluto. El contenido se reflujo durante 3-4 horas y los sólidos separados que fue filtrada a cabo fuera, recristalizado a partir de la misma solvente (etanol), y se seca en vacuo. Las propiedades físicas y microanálisis de esta sulfonamida imine se registran en la Tabla 1.

Síntesis de la Organosilicona (IV), los complejos

Para la síntesis de los complejos, en primer lugar la sal sódica del ligando fue preparado por la disolución de sodio metal (0.04-0.07 g) en 30 ml de metanol. Ahora a pesarse la cantidad de cloruros en Organosilicona 1: 1 (0.38-0.51 g) o 1: 2 molares (0.11-0.29) en 20 ml de metanol, preparada por encima de la sal sódica del ligando se añadió. La solución fue reflujo durante un periodo de 15-17 horas. El precipitado blanco de cloruro de sodio, formado en el transcurso de la reacción, fue removido por filtración y el filtrado se seca a presión reducida. El producto resultante se lavan repetidas veces con una mezcla de metanol y n-hexano (1: 1 v / v) y luego finalmente secadas durante 3-4 horas. La pureza se verificó por TLC utilizando gel de sílice G. Los detalles de estas reacciones y el análisis de los productos resultantes se registran en la Tabla 1.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El 1: 1 y / o 1: 2 molar de reacciones Me 2 SiCl 2 , Ph 2 SiCl 2 , Y Ph 3 SiCl con las sulfamidas imine han dado lugar a la formación de Me 2 SiCl (2-Ac-F-St) , Me 2 Si (2-Ac-F-St) 2 , Ph 2 SiCl (2-Ac-F-St) , Si Ph 2 (2-Ac-F-St) 2 , Y Si pH 3 (2-Ac-F-St) tipos de complejos. Las reacciones se han llevado a cabo perfectamente en seco metanólica medio y con el buen desarrollo de la precipitación de NaCl. Estas reacciones pueden ser representados por las ecuaciones generales en régimen de 2 mostrando las formaciones de la sal sódica y los complejos.

El resultado son colores sólidos solubles en la mayoría de los disolventes orgánicos comunes. Estos han resultado ser monomérico, como demuestra su peso molecular determinaciones. Los bajos valores de conductividad molar (10-27 ohm -1 cm 2 mol -1) de los complejos de silicio resultante en DMF anhidra enseñarles a ser nonelectrolytes en la naturaleza.

Espectros UV

Los espectros electrónicos de la sulfonamida imine y sus 1: 1 y 1: 2 de Organosilicona (IV), los complejos se han registrado. El espectro de la muestra un ligando de banda ancha a 370 nm que pueden ser asignados a la n-π * transiciones de la azomethine grupo. Esta banda muestra un cambio de color azul en la que aparecen los complejos de silicio a 351, 353, 359, y 355, 362 nm de 1: 1 y 1: 2 derivados, respectivamente, debido a la polarización dentro de la> C = N cromóforo causados debido a covalentes formación de silicio y nitrógeno de bonos. Las bandas a 255 y 285 nm se debe a π - π * transiciones, en el anillo bencénico y (> C = N) de la banda azomethine grupo, respectivamente. La banda K π - π * mostró un cambio de color rojo debido a la superposición de la central de metal d-orbital con el p-orbital del átomo de donantes que causa un aumento de la conjugación y las bandas de B-hypsochromic someterse a un cambio en los complejos [ 21], véase el cuadro 2.

IR Spectra

Las asignaciones de frecuencias IR característica de los complejos resultantes pueden ser discutidos de la siguiente manera.

Los espectros IR de estos derivados no muestran ninguna banda en la región 3400-3150 cm -1 que se podrían asignar a ν NH . Esto indica claramente la deprotonation del ligando como resultado de complexation con el átomo de silicio. Un fuerte banda en 1628 cm -1 debido a ν (> C = N) frecuencia de la libre azomethine grupo en los turnos ligando a la menor frecuencia (aproximadamente 15 cm -1) en los complejos de silicio e indicando con ello la coordinación de la azomethine de nitrógeno para el átomo de silicio. A cambio de esta frecuencia a la de mayor y menor número de onda lado, así como el "no cambio" también ha sido reportado en la literatura [16].

En dimethylsilicon (IV), los complejos, una banda a aproximadamente 1420 cm -1 se ha atribuido a la deformación asimétrica de las vibraciones (CH 3-Si) del grupo, mientras que la banda a aproximadamente 1270 cm -1 se ha atribuido a la deformación simétrica modo de ( CH 3-Si ). Nuevas bandas se observan en los espectros de los complejos a aproximadamente 570-582 cm -1 debido a la ν ( Si ← N ) Las vibraciones. Estos siguen siendo ausentes en el espectro del ligando. Una banda debido a ν ( Si-Cl ) A aproximadamente 423 y 439 cm -1 se observa en 1: 1 diorganosilicon (IV) de derivados. Se ha informado [16] que la forma cis de esos complejos da lugar a dos ν ( Si ← N ) Las bandas, mientras que la transforman en un solo activo IR ν ( Si ← N ) La banda se observa. La presencia de un solo ν ( Si ← N ) La banda en el presente caso, sugiere que los complejos existen en el transformar, véase el cuadro 3.

1 H NMR Spectra

Los protones por resonancia magnética los datos del espectro de las sulfamidas imine y sus correspondientes complejos de silicio se han registrado en DMSO-d 6. El cambio de valores químicos en relación con el TMS pico se enumeran en el cuadro 4.

El amplio señal debido a los protones-NH en el ligando desaparece en el caso de los complejos de silicio que muestra la coordinación de silicio de nitrógeno después de la deprotonation del grupo funcional. El azomethine de protones debido a la señal de metilo de protones ( H 3 -- C, | = N ) Aparece en δ 2,10 ppm en el ligando. El downfield cambio de esta posición en los espectros de los complejos fundamenta la coordinación de azomethine nitrógeno para el átomo de silicio. La señal adicional en la región δ (1,01 y 1,13 ppm) en Me 2 SiCl (2-Ac-F-St) y Me 2 Si (2-Ac-F-St) 2 tipos de complejos se deben a 2 Si de mí grupo.

El ligando muestra un patrón complejo de la región δ 8.10-6.92 ppm para los protones aromáticos y esto se observa en la región δ 8.78-6.95 ppm en los espectros de la Organosilicona (IV) complejos. Este desplazamiento también apoya la coordinación a través del átomo de nitrógeno.

13 C NMR Spectra

Las conclusiones extraídas de la UV, IR, y 1 H Espectros RMN son concurrentes con la 13 C RMN los datos del espectro en cuanto a la confirmación de la estructura propuesta. 13 C Espectros RMN de la ligando y sus complejos de silicio también se registraron en las zonas secas DMSO. El desplazamiento de las señales de carbono debido a la adjunta a la azomethine de nitrógeno en los espectros de los complejos más apoya la participación de este grupo en complexation [15]. Los datos se registran en el cuadro 5.

29 Si los espectros de RMN

El Si 29 Los espectros de RMN Me 2 SiCl (2-Ac-F-St) , Ph 2 SiCl (2-Ac-F-St) , Y Si pH 3 (2-Ac-F-St) dar fuerte señales a δ-91 a δ-98 ppm y los espectros de Me 2 Si (2-Ac-F-St) 2 y Si Ph 2 (2-Ac-F-St) 2 dar fuerte señales a δ-128 a δ-110 ppm, lo que indica claramente el penta-y hexa-coordinadas medio ambiente, respectivamente, alrededor del átomo de silicio. Sin embargo, la geometría exacta de estos complejos pueden ser sugeridos sobre la base de rayos X la estructura de cristal, a pesar de nuestros mejores esfuerzos no hemos podido desarrollar un cristal adecuado para la X-ray estudios. Por lo tanto, de rayos X de datos no pudieron ser incluidos en el presente documento.

Por lo tanto, sobre la base de lo anteriormente expuesto las características espectrales, así como los datos analíticos, los penta-coordinadas trigonales bipiramidales y hexa-coordinadas octahédrica geometrías se muestra en la Figura 1 se han sugerido para la Organosilicona (IV) complejos.

ASPECTOS BIOLÓGICOS

Fungicida, bactericida, nematicidal, insecticidas y actividades de la sulfonamida imine y sus respectivos Organosilicona (IV), los complejos contra los hongos patógenos, bacterias, raíz-nudo de nemátodos, insectos y se registran en los cuadros 6 - 12.

Antifúngicos cribado

Al igual que las células de las plantas, los hongos también poseen paredes celulares pero no pueden realizar la fotosíntesis, moldes estropear los alimentos, los daños papa, y las plantas de cultivo (maíz y trigo). También causa podredumbre de ropa, calzado, madera y materiales. Algunos hongos causan enfermedades como el pie de atleta y el anillo de gusano.

Método

El antifúngico se evaluaron las actividades en contra de Macrophomina phaseolina, Aspergillus niger, Fusarium oxysporum, Alternaria alternata y de la técnica de agar en placa [22]. Los compuestos fueron disueltos en 25, 50 y 100 ppm en las concentraciones de metanol y luego se mezcla con el medio. El crecimiento lineal del hongo se obtuvo al medir el diámetro de la colonia después de 96 horas. El porcentaje de inhibición se calculó como 100 (fc D - D pies) / fc D, donde D D nas y pies son los diámetros de la colonia de hongos en el control y la prueba de placas, respectivamente.

Antibacteriana de cribado

De todos los microorganismos, las bacterias son los más abundantes. Por lo general, se reproducen muy rápido, como P cepacicola que se reproduce cada 9,5 minutos. Sin embargo, algunas bacterias son muy lento crecimiento, como los que causan la tuberculosis y la lepra. Esto hace que el diagnóstico precoz de estas enfermedades bastante difícil. Las bacterias más comunes utilizados para la investigación científica es E coli. Su vida normal es el lugar más bajo intestino humano (COLON).

Método

Bactericida actividades fueron evaluadas por el documento de disco placa método [23]. El medio de agar nutriente (peptona, extracto de carne de vacuno, NaCl, y agar-agar) y 5 mm de diámetro los discos de papel (Whatman N º 1) se utilizaron. Los compuestos fueron disueltos en metanol en 500 y 1000 ppm de concentración. El papel de filtro discos se sumergen en soluciones diferentes de los compuestos, secos, y luego colocados en placas de Petri sembradas previamente con los organismos de prueba (P cepacicola, E coli, K aerogenous, y S aureus). Las placas fueron incubadas por 24-30 horas a 28 ± 2 º C y la zona de inhibición alrededor de cada disco se midió.

Observaciones

La libre ligando y sus respectivos metales quelatos se examinaron en contra de determinados hongos y bacterias para evaluar su potencial como agentes antimicrobianos. Los resultados son bastante prometedores. Los antimicrobianos datos revelan que los complejos son superiores que los ligandos libres. La mayor actividad de los quelatos de silicio pueden atribuirse a la creciente naturaleza lipofílica de estos complejos que surgen debido a la quelación [24]. La toxicidad como el aumento de la concentración se incrementó. Además, los resultados de bioactividad se compararon con los fungicidas convencionales, Bavistin, y los convencionales bactericida, estreptomicina, como las normas adoptadas en uno y otro caso.

En la actividad fungicida, la mayoría de los Organosilicona (IV), los complejos fueron capaces de inhibir y matar los agentes patógenos a 50 ppm de concentración, mientras que 100 ppm de concentración demostrado invariablemente fatal. Ninguno de los hongos fue capaz de resistir esta concentración. En la actividad bactericida, los complejos exhibido notable potencial de inhibir el crecimiento de agentes patógenos. Muchos de los complejos se han encontrado para ser aún más tóxicas que la norma. Por lo tanto, puede ser postulado que los estudios más intensivos de estos complejos en esta dirección, así como en la agricultura podría conducir a los resultados interesantes.

Nematicidal actividad

Desarrollo del concepto de manejo de plagas y su aplicación han dado lugar a un mayor reconocimiento de la necesidad de una amplia gama de tácticas de control de nematodos. El objetivo de control de nematodos es mejorar el crecimiento y el rendimiento de las plantas, lo cual puede lograrse a través de una reducción de la población de nematodos en el suelo o en las plantas, oa través de una reducción de sus daños. Química método se puede utilizar para controlar nemátodos [25]. Incognita M producir cecidias en las raíces de muchas plantas hospederas y responsables de 44,87 por ciento de pérdida de rendimiento en brinjal [26].

Método

En primer lugar hemos aplicado diferentes concentraciones (25, 50 y 100) en ppm de complejos y ligando a raíz-nudo de nematodos M incognita spp. En un paso a paso [27]. Por experiencia, las masas de huevos fueron separados de los infectados en gran medida brinjal raíces y se lavan con agua corriente. Después de cortar las raíces, el uno por ciento de solución de hipoclorito de sodio se añadió, Shaked y, a continuación, tamiza a través de 150 y 400 de tamices. A continuación, los huevos de nematodos fueron contados y repetirse tres veces. En este experimento, rango de temperatura fue de 30 ± 2 ° C.

Observaciones

Eclosión máxima se registró en el control. Todos los complejos metálicos son más tóxicas que el ligando y bimolar todos los complejos son más activas que unimolar Organosilicona derivados. Dimethylsilicon (IV), los complejos son menos peligrosos que diphenylsilicon (IV) complejos. La actividad se incrementa con el aumento de la concentración de las soluciones.

Modo de acción [15]

Mucho más pequeños importes de las nonfumigant y nematicidas fumigantes se necesitan en las plantas protección contra el nematodo porque hematostatic efectos indirectos de la no-nematicidas fumigantes como resultado de menoscabo de la actividad neuromuscular, interferir con el movimiento, la alimentación, invasión, desarrollo, reproducción, la fecundidad, y la eclosión de nematodos que se consideran más importante que su asesinato acción directa.

Actividad insecticida

Muchos insectos causan un perjuicio económico a las plantas al alimentarse de ellos el exterior: de masticar sus hojas u otra parte: Con el fin de recaudar más alimentos, el hombre ha ideado métodos para alterar el crecimiento de la población normal de muchas plagas de insectos, reduciendo sus posibilidades de supervivencia. Para controlar las plagas de insectos, el hombre desde hace tiempo ha estado empleando diversas estrategias que incluyen mecánicos, físicos, químicos, biológicos y métodos [28].

Métodos
Modo de acción [30]

Algunos insecticidas son venenos físicos que causan asfixia, algunos de ellos son venenos del protoplasma, algunos son venenos respiratorios, pero la mayoría de ellos son los nervios venenos. La acción de los insecticidas perturba el normal comportamiento y las acciones de los organismos objetivo.

Ovicida, larvicida, pupicidal, y adulticidal resultados se muestran en los cuadros 9, 10, 11 y 12. Los datos indicaron las mismas observaciones que se observaron en nematicidal actividad.

El autor Dr Mukta Jain está muy agradecido al Honorable Shri Kanti Kumar R Podar y Moti Shri Chand Maloo por su colaboración, constante aliento, apoyo moral, y bendiciones en este trabajo de investigación. Los autores también están agradecidos a UGC, Nueva Delhi, India, para la asistencia financiera no vide Grant. F-12-18 (AR-I) / 2004.