Estudo de estruturas cristalinas e supramolecularidade de compostos bases de schiff derivados de isatina

Abstract

O presente trabalho apresenta a síntese e estudo estrutural das estruturas cristalinas dos compostos 5-nitroisatina-3-toluilsulfonohidrazona, 5-nitroisatina-3-semicarbazona, 5-nitroisatina-3-fenilhidrazona, 5-cloroisatina-3-N(4)metiltiossemicarbazona, isatina-3-aminoguanidina e 5-nitroisatina-3-aminoguanidina. Estes compostos foram analisados porespectroscopia na região do infravermelho (IV), espectroscopia na região do ultravioleta visível (UV-vis), análise elementar (CHNS) e difração de raios X em monocristal. Pela análise dos espectros de infravermelho, foram identificadas bandas características ao estiramento da ligação C=N, o que comprovou a síntese efetiva dos seis compostos. A análise dos espectros eletrônicos de UV-vis, evidenciou a presença de comprimentos máximos de absorção relacionados as transições eletrônicas ππ* e nπ*. A estrutura elucidada para o composto 5-nitroisatina-3-toluilsulfonohidrazona demonstrou que este cristaliza-se no sistema triclínico (grupo espacial P-1), com a molécula do compostocom geometria aproximadamente angular. A análise supramolecular evidenciou que este composto forma uma estrutura polimérica de ligações de hidrogênio do tipo N-H∙∙∙O ao longo do eixo cristalográfico b, onde estes polímeros conectam-se por fracas interações π∙∙∙π ao longo de outras direções cristalográficas. A determinação da estrutura cristalina do composto 5-nitroisatina-3-semicarbazona, demonstrou que este cristalizou-se com uma molécula de água como solvato, no sistema monoclínico(grupo espacial P21/c)onde a molécula do composto apresenta-se planar. A descrição do sistema supramolecular demonstrou que este composto forma uma rede tridimensional de interações de hidrogênio sustentada também por fracas interações π∙∙∙π ao longo do eixo cristalográfico a. A análise da estrutura cristalina do composto 5-nitroisatina-3-fenilhidrazona mostrou que este composto cristaliza-se no sistema triclínico (grupo espacial P-1), onde a molécula do composto apresenta-se planar. A análise e descrição do sistema supramolecular para o composto evidenciou que este é constituído por dímeros de interação de hidrogênio do tipo C-H∙∙∙O e interações do tipo π∙∙∙π ao longo do eixo cristalográfico b, caracterizando uma expansão bidimensional para a estrutura. A elucidação da estrutura cristalina do composto 5-cloro isatina-3-N(4)metiltioss e micarbazona demonstrou que este composto cristaliza-se no sistema ortorrômbico (grupo espacial P212121)onde a molécula do composto apresenta-se planar. No estado sólido, este composto forma uma rede supramolecular tridimensional de interações de hidrogênio, estabilizada por fracas interações C∙∙∙C. A descrição da estrutura cristalina do composto isatina-3-aminoguanidina evidenciou que este composto cristalizou-se com uma molécula de água como solvato, no sistema monoclínico (grupo espacial P21/n), onde a molécula do composto apresenta-se planar. A descrição e análise da estrutura cristalina demonstrou que a estrutura supramolecular é definida como uma rede polimérica de ligações de hidrogênio, caracterizada por uma expansão tridimensional. A determinação da estrutura cristalina do composto 5-nitroisatina-3-aminoguanidina demonstrou que este cristaliza-se com uma molécula de água como solvato e duas moléculas da substância, no sistema monoclínico, (grupo espacial P21/n), onde a molécula do composto apresenta-se planar. A análise supramolecular evidenciou que esta é formada predominantemente por ligações de hidrogênio intermoleculares, onde ocorre um empilhamento das camadas de moléculas, caracterizando uma expansão tridimensional da estrutura

This presentwork is about the synthesis and structural study ofcrystal structures of the compounds 5-nitroisatin-3-toluilsulfonohidrazone, 5-nitroisatin-3-semicarbazone, 5-nitroisatine-3-phenilhydrazone, 5-chloroisatin-3-N(4)methyltiossemicarbazone, isatin-3-aminoguanidine e 5-nitroisatin-3-aminoguanidine. The compounds were analyzed by infrared spectroscopy (IR), spectroscopy of ultraviolet-visible region (UV-vis), elementary analysis (CHNS) and X-ray diffraction crystallography. In the spectrum of spectroscopy of infrared region, were identify characteristic bands of C=N bond, confirming the compounds synthesis. The analyses of electronic UV-vis spectrum exhibit maximum absorption lengths by the transitions ππ*, nπ*. The crystal structure elucidation of the compound 5-nitroisatin-3-toluilsulfonohidrazone shows that it crystallizes in the triclinic system (space group P-1), with the molecule geometry is approximately angular. The description and supra-molecular analysis showed that this compound form a polymer structure of hydrogen bonds of type N-H∙∙∙O along the crystallographic axis b, where this polymer are connected by weak π∙∙∙πinteractions along the others crystallographic directions;. The crystal structure determination of the compound 5-nitroisatin-3-semicarbazone shows that it crystallizes with a water molecule as solvate, in the monoclinic system (space group P21/c), where the compound molecule is planar. The description of supra-molecular system demonstrated that this compound forms a three-dimensional network of hydrogen interactions supported also by weak π∙∙∙πinteractions along the crystallographic axis a;. The analysis of crystal structure of the compound 5-nitroisatin-3-phenilhydrazone shows that this compound crystallizes in the triclinic system (space group P-1), where the molecule is planar. The analysis and description of the supra-molecular system to the compound shows that this one is consisting by dimers of hydrogen interactions type C-H∙∙∙O and interactions type π∙∙∙π along the crystallographic axis b, characterizing a two-dimensional expansion of the structure;. The elucidation of the crystal structure of 5-chloroisatin-3-N(4)methyltiossemicarbazone shows that this compound crystallizes in the orthorhombic system (space group P212121), where the compound molecule is planar. In the solid state, this compound forms a three-dimensional supra-molecular network of hydrogen interactions, supported by weak C∙∙∙Cinteractions. The description of the crystal structure of isatin-3-aminoguanidine shows that this compound crystallizes with a water molecule as solvate, in the monoclinic system (space group P21/n), where the compound molecule is planar. The description and analysis of crystal structure of this compound shows that the supra-molecular structure is defined as a polymer network of hydrogen bonds, characterizing by a three dimensional expansion in function of the solvate molecule.The determination of crystal structure of 5-nitroisatin-3-aminoguanidine demonstrated that this compound crystallize with a water molecule as solvate and two substance molecules in the monoclinic system (space group P21/n), where the compound molecule is planar. The supra-molecular structure to this compound, from the analysis made, demonstrated that this crystal structure is predominantly forms by intermolecular hydrogen bonds, characterizing a three-dimensional expansion of the structure