Neste projeto de pesquisa, três novos complexos metálicos de zinco(II), cobre(II) e níquel(II), a partir de um novo ligante bidentado derivado de ditiocarbazato contendo o grupo fluoróforo pireno, de nome benzil(E)-2-(piren-1-ilmetileno)hidrazina-1-carboditioato (H-PrDTC), foram sintetizados com rendimentos satisfatórios e caracterizados estruturalmente por meio de análise elementar, condutimetria, espectroscopia vibracional na região do infravermelho, espectroscopia de absorção na região do UV-Visível, espectroscopia de ressonância magnética nuclear (¹H, ¹³C), espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica, espectrometria de massas de alta resolução e difração de raios X de monocristal. Subsequentemente, estudos preliminares para aplicações farmacológicas foram realizados. As análises de FT-IR mostraram as vibrações relativas às principais ligações que as moléculas contêm e corroboraram a desprotonação que ocorre no ligante no momento da formação dos complexos, assim como demostraram que a coordenação bidentada ocorre por meio dos átomos N,S-doadores. Os espectros de UV-Vis dos compostos exibiram perfis de absorção semelhantes com os espectros calculados por meio da técnica TDDFT, atribuindo as absorções a transições eletrônicas do tipo π→π*; n→π*; n→σ*, relativas a bandas intraligantes e em geral, observou-se escassa participação dos orbitais do metal. Os sinais obtidos nos espectros de RMN de ¹H e ¹³C confirmaram a obtenção pura do ligante, bem como a sua desprotonação na formação dos complexos metálicos, visível graças à supressão do sinal do hidrogênio do sítio N-doador nos espectros dos complexos. Os espectros de EPR tanto em solução quanto em estado sólido corroboraram a obtenção pura do complexo [Cu(PrDTC)₂], bem como a complexação do centro metálico cobre(II) através de dois nitrogênios equivalentes, pertencentes aos ligantes bidentados. Os dados de HRMS confirmaram que as formulas e estruturas propostas para os compostos são condizentes com a massa molecular observada, bem como a boa correlação das massas observadas e calculadas. As análises de difração de raios X de monocristal permitiram a caracterização completa dos complexos [Zn(PrDTC)₂] e [Ni(PrDTC)₂], que cristalizam no sistema monoclínico com grupos espaciais P21/c e P21/n, apresentando geometrias de coordenação tetraédrica e quadrática-planar distorcidas, respectivamente, corroborando que a complexação ocorre, de fato, através dos átomos N,S-doadores, e a analise supramolecular permitiu estudar os diferentes tipos de interações inter- e intramoleculares observadas, resultando em um melhor entendimento de como essas moléculas interagem, crescem e se organizam, bem como a estabilidade molecular da suas redes cristalinas. Estudos preliminares para aplicações farmacológicas mostraram que os complexos possuem elevada estabilidade em solução de DMSO por 24 h sem degradação nem mudanças nas suas estruturas ao longo do tempo de análise. Os ensaios preliminares de viabilidade celular nas linhagens MDA MB 231 e A549 mostraram que o complexo [Cu(PrDTC)₂], é o mais ativo em uma concentração de 10 µM, apresentando uma atividade citotóxica chegando a diminuir a viabilidade celular em 37,0% e 26,2% para linhagens MDA MB 231 e A549, respectivamente, mostrando também uma potencialização da atividade citotóxica quase nula do ligante livre, encontrando que, quando se coordena com o cobre(II), torna-se ligeiramente mais ativo. Finalmente, o estudo das propriedades fotofísicas dos compostos mostraram que todas as moléculas apresentam emissão de fluorescência em estado estacionário na região do azul, oriunda do ligante devido a presença dos grupos cromóforos na sua estrutura.

In this research project three new metal complexes of zinc(II), copper(II) and niquel(II) with a new bidentate ligand derived from dithiocarbazates containing the pyrene fluorophore group, named benzyl(E)-2-(pyren-1-ylmethylene)hydrazine-1-carbodithioate (H-PrDTC) were synthesized with satisfactory yields and structurally characterized by elemental analysis, conductimetry, vibrational spectroscopy in the infrared region, absorption spectroscopy in the UV-Visible region, nuclear magnetic resonance spectroscopy (¹H, ¹³C), electronic paramagnetic resonance spectroscopy, high resolution masses spectrometry and single crystal X-ray diffraction. Subsequently, preliminary studies for biological applications were carried out. The FT-IR analysis showed the vibrations related to the main bonds of the molecules and corroborated the deprotonation that occurs in the ligand with the complex formation, as well as demonstrating that coordination occurs through the N,S-donor atoms. The UV-Vis spectra of the compounds showed similar maximum absorption profiles with the spectra calculated using the TDDFT technique, attributing the absorptions to electronic transitions of π→π*; n→π*; n→σ* type, related to intraligand bands and little participation of metal orbitals was observed. The signals obtained in the ¹H and ¹³C-NMR spectra confirmed the pure obtainment of the ligand, as well as its deprotonation in the formation of metallic complexes, with the suppression of the hydrogen signal of the N-donor site in the spectra of the complexes. The EPR spectra both in solution and in solid state corroborated the pure obtainment of copper complex [Cu(PrDTC)₂], as well as the complexation of the copper(II) metallic center through two equivalent nitrogen atoms of the bidentate ligands. The HRMS data confirmed that the proposed formulas and structures for the compounds are consistent with the observed molecular mass as well as the good correlation of the experimental and calculated masses. The analysis of single crystal X-ray diffraction allowed the complete characterization of the [Zn(PrDTC)₂] and [Ni(PrDTC)₂] complexes, that crystallizes in the monoclinic system with P21/c and P21/n spaces groups, presenting distorted tetrahedral and quadratic-planar coordination geometries, respectively, corroborating that the complexation occurs through of N,S-donors atoms. The supramolecular analysis allowed us to study the different types of inter and intramolecular interactions observed, resulting in a better understanding of how these molecules interact, grow and organize, as well as the molecular stability of their crystal lattices. Preliminary studies for biological applications showed that the complexes have high stability in DMSO solution for 24 h without degradation or changes in their structures over the time of analysis. Preliminary cell viability assays in the MDA MB 231 and A549 strains showed that the complex [Cu(PrDTC)₂] is the most active with a concentration of 10 µM, presenting a cytotoxic activity that reduces cell viability until 37.0% and 26.2% for MDA lines MB 231 and A549, respectively, also showing a potentiation of the cytotoxic activity of the free ligand, finding that when coordinated with copper(II), it becomes slightly more active. Finally, the study of the photophysical properties of the compounds showed that all molecules present steady state fluorescence emission in the blue region, coming from the ligand due to the presence of chromophore groups in its structure.