New Hypercoordinating Organostannanes for the Modular Functionalization of Mono- and Polystannanes: Synthetic and Computational Studies

In this paper we outline two major findings. The first is that we describe how designer hypercoordinate stannanes can be made from simple substitutions, and by extension, designer tin polymers, at least partially, using these methods. The second is that using advanced DFT methods, 119Sn NMR frequencies have been accurately calculated for select hypercoordinate tin compounds. This accuracy provides a means for further investigation of an important bonding interaction in the solution phase, and is of significant interest to small molecule tin chemists.

Synthesis and characterization of ferrocenyl stannanes and polyferrocenyl stannanes

A novel polymer polybis(dimethyl stannyl)ferrocene was synthesized through both metal catalyzed intermolecular dehydrogenative condensation and ring-opening polymerization. This polymer was the first evidence of a dibridged polyferrocenyl stannane, and was found to be of low to moderate molecular weight by gel permation chromatography and 1H NMR spectroscopy. This polymer displayed extensive electronic communication observed previously synthesized monobridged ferrocenyl stannane polymers. The first tristanna-bridged 3.3]ferrocenophane was discovered through an amine coupling of a tin amine, and 1,1’bis(dimethyl stannyl) ferrocene. The [3.3]ferrocenophane displayed a strong interaction between connected ferrocenes despite the large distance, (8.49 Å) between Fe centers. Finally, a new and improved synthesis of 1,1,2,2-tetramethyldistanna-[2]ferrocenophane was found. This metal catalyzed intramolecular dehydrogenative coupling employs Pd2(dba)3 as a catalyst and yields 90% product. All products were characterized where possible 1H, 13C, and 119Sn NMR and UV-Visible spectrocopy, as well as through cyclic voltammetry and DFT modeling.

Synthesis and characterization of ferrocenyl stannanes and polyferrocenyl stannanes

A novel polymer polybis(dimethyl stannyl)ferrocene was synthesized through both metal catalyzed intermolecular dehydrogenative condensation and ring-opening polymerization. This polymer was the first evidence of a dibridged polyferrocenyl stannane, and was found to be of low to moderate molecular weight by gel permation chromatography and 1H NMR spectroscopy. This polymer displayed extensive electronic communication observed previously synthesized monobridged ferrocenyl stannane polymers. The first tristanna-bridged 3.3]ferrocenophane was discovered through an amine coupling of a tin amine, and 1,1’bis(dimethyl stannyl) ferrocene. The [3.3]ferrocenophane displayed a strong interaction between connected ferrocenes despite the large distance, (8.49 Å) between Fe centers. Finally, a new and improved synthesis of 1,1,2,2-tetramethyldistanna-[2]ferrocenophane was found. This metal catalyzed intramolecular dehydrogenative coupling employs Pd2(dba)3 as a catalyst and yields 90% product. All products were characterized where possible 1H, 13C, and 119Sn NMR and UV-Visible spectrocopy, as well as through cyclic voltammetry and DFT modeling.

Synthesis, Characterization and Antimicrobial Screening of Some Organotin Complexes Derived from Salicyl Hydrazide Schiff Bases

A series of new organotin(IV) compounds [Me2SnL], [Et2SnL], [Bu2SnL] and [Ph2SnL], where L = 2-hydroxy-N-(1-(4-hydroxy-6-methyl-2-oxo-2H-pyran-3-yl)ethylidene)benzohydrazide has been synthesized by refluxing methyl salicylate hydrazide hydrate with dehydroacetic acid (DHA) with the corresponding organotin(IV) chlorides. All the compounds were characterized by elemental analyses, FT-IR, 1H NMR, 13C NMR, 119Sn NMR and mass spectrometry. The synthesized complexes found to have wide therapeutic potential.

Χημικά τροποποιημένα παράγωγα στεροειδών

Συντέθηκαν, χαρακτηρίστηκαν και μελετήθηκε η βιολογική δράση πέντε νέων οργανοκασσιτερικών παραγώγων του χολικού οξέος (cholic acid, CAH). Τα σύμπλοκα 1-5 χαρακτηρίστηκαν με σημείο τήξης, φασματοσκοπίες υπερύθρου (FT-IR), 119Sn Mössbauer, πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού πρωτονίου, άνθρακα και κασσιτέρου (1H-,13C-,119Sn-NMR), υπεριώδους ορατού (UV-Vis) και φθορισμού ακτίνων Χ (XRF), καθώς και με τις φασματομετρίες μάζας ιοντικού ηλεκτροψεκασμού (ESI-MS) και υψηλής ανάλυσης (HR-MS), με ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ και με ατομική απορρόφηση. Οι μοριακοί τους τύποι είναι οι Ph3Sn(CA) (1), n-Bu3Sn(CA) (2), Ph2Sn(CA)2 (3), n-Bu2Sn(CA)2 (4) και Me2Sn(CA)2 (5). Επιπλέον ελέγχθηκε η σταθερότητα τους σε διάλυμα με φασματοσκοπία UV-Vis και 1H-NMR. Το χολικό οξύ προσδένεται στον κασσίτερο μέσω της καρβοξυλομάδας. Οι αναλογίες χολικού οξέος/κασσιτέρου στα σύμπλοκα είναι 1:1 (1-2) και 2:1 (3-5). Επιπλέον η γεωμετρία γύρω από το άτομο του κασσιτέρου (Sn) είναι τριγωνική διπυραμίδα για το 1, τετραεδρική για το 2, ενώ τα 3-5 εμφανίζουν οκταεδρική γεωμετρία. Τα σύμπλοκα 1-5 είναι σταθερά σε διάλυμα για χρονικό διάστημα μιας εβδομάδας. Για τον έλεγχο της εκλεκτικής αντικαρκινικής τους δράσης ενάντια στον καρκίνο του μαστού, βρέθηκαν οι τιμές IC50 μέσω της μεθόδου Sulforhodamine B (SRB) σε δύο καρκινικές κυτταρικές σειρές του μαστού: την MCF-7, η οποία εκφράζει υποδοχείς ορμονών, και την MDA-MB-231, όπου απουσιάζουν οι υποδοχείς ορμονών. Όλα τα σύμπλοκα έδειξαν αντικαρκινική δράση, με εξαίρεση το 5. Επιπλέον τα 1-2 έδειξαν εκλεκτική δράση έναντι των κυττάρων MCF-7, και επομένως εκλεκτικότητα έναντι του καρκίνου του μαστού θετικού σε υποδοχείς ορμονών. Το 3 έδειξε εκλεκτικότητα έναντι των κυττάρων MDA-MB-231. Όλα τα σύμπλοκα είναι 4.2-166.9 φορές πιο δραστικά από τη cisplatin έναντι των δυο καρκινικών κυτταρικών σειρών. Επιπλέον τα τρι-οργανοκασσιτερικά σύμπλοκα 1-2 έχουν καλύτερη δράση από τα δι-οργανοκασσιτερικα 3-4. Η τοξικότητά τους ελέγχθηκε in vitro στους φυσιολογικούς ινοβλάστες MRC-5, όπου τα σύμπλοκα εμφάνισαν μεγαλύτερες τιμές IC50 σε σχέση με τις καρκινικές κυτταρικές σειρές. Τα 2 και 3 έχουν καλύτερο θεραπευτικό δείκτη και άρα μειωμένη τοξικότητα, ενώ όλα τα σύμπλοκα έχουν μικρότερη τοξικότητα συγκριτικά με τη cisplatin και τα οργανοκασσιτερικά χλωρίδια. Επιπλέον η τοξικότητά τους ελέγχθηκε και in vivo στον ζωντανό οργανισμό Artemia salina όπου βρέθηκε να μην είναι τοξικά σε συγκεντρώσεις 1.3-25.6 φορές μεγαλύτερες των τιμών IC50 των συμπλόκων. Για την εκτίμηση της γονοτοξικότητας τους χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος των μικροπυρήνων, in vitro, και ο ζωντανός οργανισμός Allium cepa, in vivo. Τα σύμπλοκα δεν εμφάνισαν γονοτοξικότητα τόσο in vitro όσο και in vivo στις τιμές IC50, και επιπλέον σε συγκεντρώσεις 1.3-25.6 φορές μεγαλύτερες των τιμών αυτών in vivo. Τέλος, ελέγχθηκε ο μοριακός μηχανισμός δράσης των 1-5 εναντίον του ενζύμου της λιποξυγονάσης (μιτοχόνδριο), του λινελαϊκού οξέος (μεμβράνες) και της πρόσδεσής τους στο DNA (πυρήνας). Τα 1-5 δεν αναστέλλουν το ένζυμο της λιποξυγονάσης, ωστόσο οξειδώνουν το λινελαϊκό προς υπερόξο-λινελαϊκό οξύ και επομένως στοχεύουν τις μεμβράνες. Δευτερευόντως θα μπορούσαν να προσδένουν στο DNA, καθώς δεσμεύονται ασθενώς σε αυτό.