Isonitrile Pt(II)-complexes with tridentate NNC-type ligands. Studying the effect of substituents on photophysical properties and aggregation-induced emission of complexes in poly(caprolactone)-based block copolymer micelles

Abstract

В данной работе сообщается о четырех новых планарных фосфоресцентных комплексных соединениях платины(II) 1-Pt-CN2 – 4-Pt-CN2 с N^N^C-лигандами с разными заместителями (-Cl, - Me, -OMe), а также с бензотиофеновым фрагментом, соответственно, и изоцианидным вспомогательным лигандом L (2,6-диметилфенилизоцианидом), с общей формулой [Pt(N^N^C)-L]+CF3SO3-. Состав и структура полученных соединений были охарактеризованы с использованием ЯМР спектроскопии, масс-спектрометрии и рентгеноструктурного анализа, также были охарактеризованы их фотофизические свойства в растворе и твердой фазе, а также водно-органических и мицеллярных дисперсий (5 и 10 масс.%) с данными комплексами. Было получено, что увеличение донорных свойств заместителей в C-фрагменте N^N^C-лиганда приводит к батохромному сдвигу максимума испускания комплексов 1-Pt-CN2 – 3-Pt-CN2 в растворе. Наибольший батохромный сдвиг наблюдается у комплекса 4-Pt-CN2, содержащего донорный гетероатом серы в C-фрагменте, а также расширенную сопряженную систему. Также было обнаружено, что для комплексов 1-Pt-CN2 – 3-Pt-CN2 в системах, способствующих близкому нахождению молекул, наблюдается батохромный сдвиг максимумов испускания относительно мономеров. В случае комплекса 4-Pt-CN2 не наблюдается батохромного сдвига при переходе от растворов к твердой фазе, однако он наблюдается при переходе к мицеллярным дисперсиям. Мицеллярные дисперсии с загрузкой 10 масс.% с комплексами 2-Pt-CN2 и 4-Pt-CN2 не являются токсичными вплоть до концентраций 0.1 мг/мл, что было подтверждено MTT-анализом на клеточной линии CHO-K1. Было выяснено, что данные мицеллы локализуются предпочтительно в митохондриях.

This work reports four new planar phosphorescent platinum(II) complex compounds 1-Pt-CN2 – 4-Pt-CN2 with N^N^C ligands with different substituents (-Cl, -Me, -OMe), as well as with a benzothiophene moiety, respectively, and an isocyanide auxiliary ligand L (2,6-dimethylphenyl isocyanide), with the general formula [Pt(N^N^C)-L]+CF3SO3-. The composition and structure of the obtained compounds were characterized using NMR spectroscopy, mass spectrometry and X-ray diffraction analysis, their photophysical properties in solution and solid phase, as well as aqueous-organic and micellar dispersions (5 and 10 wt%) with these complexes were also characterized . It was found that an increase in the donor properties of substituents in the C-fragment of the N^N^C-ligand leads to a bathochromic shift in the emission maximum of the 1-Pt-CN2 – 3-Pt-CN2 complexes in solution. The largest bathochromic shift is observed in the 4-Pt-CN2 complex, which contains a donor sulfur heteroatom in the C-fragment, as well as an extended conjugated system. It was also found that for 1-Pt-CN2 – 3-Pt-CN2 complexes in systems that promote close proximity of molecules, a bathochromic shift of emission maxima relative to monomers is observed. In the case of the 4-Pt-CN2 complex, no bathochromic shift is observed upon transition from solutions to the solid phase, but it is observed upon transition to micellar dispersions. Micellar dispersions with a loading of 10 wt.% with 2-Pt-CN2 and 4-Pt-CN2 complexes are non-toxic up to concentrations of 0.1 mg/ml, which was confirmed by MTT analysis on the CHO-K1 cell line. It was found that these micelles are localized preferentially in mitochondria.