Supplementary Materials
Development of Antibacterial and Antifungal Triazole Chromium(III) and Cobalt(II) Complexes: Synthesis and Biological Activity Evaluations Ricardo A. Murcia1, Sandra M. Leal2,3, Martha V. Roa2,3, Edgar Nagles4, Alvaro MuñozCastro5 and John J. Hurtado1* 1
Departamento of Chemistry, Universidad de los Andes, Carrera 1 No. 18A-12, 111711, Bogotá-Colombia 2
Programa de Bacteriología y Laboratorio Clínico, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad de Santander, Bucaramanga, Colombia 3
Programa de Maestría en Investigación en Enfermedades Infecciosas, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad de Santander, Bucaramanga, Colombia 4
Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas, Universidad de Ibagué, Carrera 22 Calle 67, 730001, Ibagué 5
Grupo de Química Inorgánica y Materiales Moleculares, Universidad Autonoma de Chile, El Llano Subercaseaux 2801, Santiago, Chile.
*Corresponding author. E-mail address:
[email protected] (J. Hurtado), Tel.: +57-1-339-4949 (ext. 3468) ORCID ID: 0000-0002-0511-9719
5.32
23000 22000 21000 20000 19000 18000 17000 16000 15000 14000 13000 11000
7.95
8.07
12000 10000 9000 8000 7000
7.22 7.20 7.15
6000
7.37 7.35 7.26 CDCl3
5000 4000
7.39
3000 2000 1000 -1000
4.00
1.99 1.01
1.03
1.98
1.99
0 -2000
8.3 8.2 8.1 8.0 7.9 7.8 7.7 7.6 7.5 7.4 7.3 7.2 7.1 7.0 6.9 6.8 6.7 6.6 6.5 6.4 6.3 6.2 6.1 6.0 5.9 5.8 5.7 5.6 5.5 5.4 5.3 5.2 5.1 5.0 f1 (ppm)
Figure S1. 1H RMN spectrum of (L1). CDCl3 17000
5.43
16000 15000 14000 13000 12000 11000 10000 9000
7000
7.97
8.22
8000
6000
7.11 7.09
5000
7.26 CDCl3
7.66
7.68 7.70
4000 3000 2000 1000
8.8
8.6
8.4
8.2
8.0
7.8
7.6
7.4
7.2
4.00
2.00
1.04
1.96
1.98
0
7.0
6.8 f1 (ppm)
6.6
6.4
6.2
6.0
5.8
5.6
5.4
Figure S2. 1H RMN spectrum of (L2). CDCl3
-1000 5.2
5.0
21000 20000
3.36 HDO
5.35
6, 6’
19000 18000
16000
2.25
17000
1
15000 14000 13000 12000
8, 8’
11000 10000
3, 3’ 2.50 DMSO-d6
7.02
7.97
8.63
7, 7’
8000 7000 6000
7.00
5
9000
5000 4000 3000 2000 1000
14
13
12
11
10
9
7
6
-1000
3.01
8 f1 (ppm)
4.00
2.01 1.01
15
1.95
2.00
0
5
4
Figure S3. 1H RMN spectrum of (1).
Figure S4. 13C RMN spectrum of (1).
3
2
1
0
3, 3’ - CH 127.73
600
500
20.53
5 - CH
7, 7’ - CH
400
300
39.52 DMSO-d6
124.14
143.93
151.42
8, 8’ - CH
1 - CH3
200
100
0
-100
-200
-300
-400
51.56
-500
-600
6, 6’ - CH2 150
140
130
120
110
100
90
80 f1 (ppm)
70
60
50
-700 40
Figure S5. DEPT 135 spectrum of (1).
Figure S6. HSQC spectrum of (1).
30
20
10
0
Peak# 1
R.Time 13.011
I.Time 12.910
F.Time Area Area% 13.093 1026350564 100.00 1026350564 100.00
HeightHeight% 286578549 100.00 286578549 100.00
A/H Mark Name 3.57 MI
Spectrum R.Time:12.9(Scan#:2380) MassPeaks:140 100
185
57 115 71
43
91 103
39
253 131
158 143
30
40
50
60
70
80
90
100
170 199
211
120 130 140 150 160 170 180 190 200 210
226
239
281
230 240 250 260 270 280 m/z
Figure S7. Mass spectrum of (1).
Figure S8. IR spectrum of (L1).
Figure S9. IR spectrum of (2).
Figure S9. IR spectrum of (5).
Figure S10. IR spectrum of (L2).
Figure S11. IR spectrum of (3).
Figure S12. IR spectrum of (6).
Figure S13. IR spectrum of (1).
Figure S14. IR spectrum of (4).
Figure S15. IR spectrum of (7).
Figure S16. Raman spectrum of 1H-1,2,4-triazole.
Figure S17. Raman spectrum of (L1).
Figure S18. Raman spectrum of (2).
Figure S19. Raman spectrum of (5).
Figure S20. Raman spectrum of (L2).
Figure S21. Raman spectrum of (3).
Figure S22. Raman spectrum of (6).
Figure S23. Raman spectrum of (1).
Figure S24. Raman spectrum of (4).
Figure S25. Raman spectrum of (7).
Figure S26. TGA and DTG of (2).
Figure S27. TGA and DTG of (5).
Figure S28. TGA and DTG of (3).
Figure S29. TGA and DTG of (6).
Figure S30. TGA and DTG of (4).
Figure S31. TGA and DTG of (7).
27/10/2017 10:25:51 a.m.
Página 1 de 3
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
0,5
0,3
263,00
0,4
Abs
0,2 0,1 0,0 -0,1 200
300
400
500 600 Long. Onda (nm)
700
800
Figure S323. Absorption spectrum of (L1) in DMSO (1 mM). Página 1 de 2
27/10/2017 11:48:47 a.m.
Informe Barrido Análisis
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES Hora Informe: Vie 27 Oct 09:56:09 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\S1.DSW Versión Software: 3.00(339) Operador: 262,00
1,0
Informe Barrido Análisis 0,8 Hora Informe: Vie 27 Oct 10:03:18 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\S1.DSW Versión Software: 3.00(339) Operador:
Abs
0,6
Hora Colecci ón
0,4
27/10/2017 10:04:56 a.m.
Tabla Picos Peak Style Umbral Picos Rango
0,2
Picos 0,0100 800,00nm a200,00nm
676,00
Nombre Muestra:S1
0,0 200
300
400
500 600 Long. Onda (nm)
700
Figure S334. Absorption spectrum of (2) in DMSO (1 mM). Informe Barrido Análisis Hora Informe: Vie 27 Oct 11:46:11 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\CoL2C.DSW Versión Software: 3.00(339) Operador:
Nombre Muestra:CoL1C Hora Colecci ón
27/10/2017 11:46:22 a.m.
Tabla Picos Peak Style
Picos
800
27/10/2017 11:45:08 a.m.
Página 1 de 1
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
678,00
0,15
Abs
615,00
0,10
0,05
0,00
500
600
700
800
Long. Onda (nm)
Figure S345. spectrum of (2) in DMSO (1 mM) zone 500-800 nm 27/10/2017 10:54:09Absorption a.m. Página 1 de 1 Informe Barrido Análisis UNIVERSIDAD DE LOS ANDES Hora Informe: Vie 27 Oct 11:44:16 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\CoL1(500-800).DSW Versión Software: 3.00(339) Operador: 260,00
1,2
1,0 Nombre Muestra:CoL1(500-800) Hora Colecci ón
27/10/2017 11:44:23 a.m.
0,8
Tabla Picos Peak Style Umbral Picos Rango
Picos 0,0010 800,00nm a500,00nm
0,6
Abs
Long. Onda (nm) Abs ________________________________ 678,00 0,116 615,00 0,065
0,4 0,2 0,0
-0,2 200
300
400
500 600 Long. Onda (nm)
700
Figure S356. Absorption spectrum of (5) in DMSO (0,25 mM). Informe Barrido Análisis Hora Informe: Vie 27 Oct 10:52:35 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\CrL1.DSW Versión Software: 3.00(339) Operador:
Nombre Muestra:CrL1 Hora Colecci ón
27/10/2017 10:52:37 a.m.
Tabla Picos Peak Style Umbral Picos Rango
Picos 0,0150 800,00nm a200,00nm
Long. Onda (nm)
Abs
800
27/10/2017 10:39:26 a.m.
Página 1 de 2
Abs
1,0
264,00
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
0,5
0,0
200
300
Figure 27/10/2017 11:25:41S367. a.m.
400
500 600 Long. Onda (nm)
700
800
Absorption Página 1 de 1spectrum of (L2) in DMSO (0,21 mM).
Informe Barrido Análisis
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
Hora Informe: Vie 27 Oct 10:28:32 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\L2.DSW Versión Software: 3.00(339) Operador:
Nombre Muestra:L2 0,6
264,00
0,8
Hora Colecci ón
Abs
Tabla Picos Peak Style Umbral Picos Rango
0,4
27/10/2017 10:28:33 a.m.
Picos 0,0500 800,00nm a200,00nm
Long. Onda (nm) Abs ________________________________ 268,00 2,730
Informe Barrido Análisis 0,2 Hora Informe: Vie 27 Oct 10:31:47 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\L2.DSW Versión Software: 3.00(339)
0,0
200
300
400
500 600 Long. Onda (nm)
700
Figure S37. Absorption spectrum of (3) in DMSO (0,17 mM). Informe Barrido Análisis Hora Informe: Vie 27 Oct 11:24:00 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\CoL2C.DSW Versión Software: 3.00(339) Operador:
Nombre Muestra:CoL2C Hora Colecci ón
27/10/2017 11:24:02 a.m.
Tabla Picos Peak Style Umbral Picos Rango
Picos 0,1010 800,00nm a200,00nm
Long. Onda (nm) Abs ________________________________
800
27/10/2017 11:40:36 a.m.
Página 1 de 1
677,00
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
Abs
615,00
0,1
0,05
0
500
600
700
800
Long. Onda (nm)
Figure S389. Absorption spectrum of (3) in DMSO (1 mM); zone 500-800nm. Página 1 de 1 Informe Barrido Análisis 27/10/2017 11:06:41 a.m.
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES Hora Informe: Vie 27 Oct 11:39:21 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\CoL2(500-800).DSW Versión Software: 3.00(339) Operador: 263,00
1,0
Nombre Muestra:CoL2(500-800) Hora Colecci ón
0,8
27/10/2017 11:39:37 a.m.
Tabla Picos Peak Style Umbral Picos Rango
0,6
Picos 0,0010 800,00nm a500,00nm
Abs
Long. Onda (nm) Abs ________________________________ 677,00 0,079 615,00 0,041
0,4
0,2
0,0 200
300
400
500 600 Long. Onda (nm)
700
Figure S40. Absorption spectrum of (6) in DMSO (0,11 mM). Informe Barrido Análisis Hora Informe: Vie 27 Oct 11:04:51 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\CrL2.DSW Versión Software: 3.00(339) Operador:
Nombre Muestra:CrL2 Hora Colecci ón
27/10/2017 11:04:54 a.m.
Tabla Picos Peak Style Umbral Picos Rango
Picos 0,0150 800,00nm a200,00nm
Long. Onda (nm)
Abs
800
27/10/2017 10:44:29 a.m.
Página 1 de 1
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
0,5 267,00 276,00
0,4 0,3
Abs
0,2 0,1
-0,1
207,00
0,0
-0,2 200
300
400
Figure S41. Página Absorption 27/10/2017 11:30:45 a.m. 1 de 1
500 600 Long. Onda (nm)
700
800
spectrum of (1) in DMSO (1 mM).
Informe Barrido Análisis
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
Hora Informe: Vie 27 Oct 10:41:29 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\L3.DSW Versión Software: 3.00(339) Operador:
Nombre Muestra:L3 Hora Colecci ón
Abs
Tabla Picos Peak Style Umbral Picos Rango
0,6
268,00 276,00
0,8
27/10/2017 10:41:30 a.m.
Picos 0,0500 800,00nm a200,00nm
0,4
Long. Onda (nm) Abs ________________________________ 267,00 0,297
673,00
0,2
0,0
200
300
400
500 600 Long. Onda (nm)
700
Figure S42. Absorption spectrum of (4) in DMSO (1 mM). Informe Barrido Análisis Hora Informe: Vie 27 Oct 11:28:02 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\CoL3.DSW Versión Software: 3.00(339) Operador:
Nombre Muestra:CoL3 Hora Colecci ón
27/10/2017 11:28:06 a.m.
Tabla Picos Peak Style Umbral Picos Rango
Picos 0,1010 800,00nm a200,00nm
Long. Onda (nm)
Abs
800
27/10/2017 11:32:45 a.m.
Página 1 de 2
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
675,00
0,04
Abs
615,00
0,02
0,00
-0,02
500
600
700
800
Long. Onda (nm)
Figure S439. spectrum 27/10/2017 11:10:17Absorption a.m. Página 1 de 1
of (4) in DMSO (1 mM) zone 500-800 nm
Informe Barrido Análisis UNIVERSIDAD DE LOS ANDES Hora Informe: Vie 27 Oct 11:28:02 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\CoL3.DSW Versión Software: 3.00(339) Operador:
0,8 Nombre Muestra:CoL3
259,00
1,0
Hora Colecci ón Tabla Picos Peak Style Umbral Picos Rango
27/10/2017 11:28:06 a.m.
Picos 0,1010 800,00nm a200,00nm
Abs
0,6
Long. Onda (nm) Abs ________________________________ 268,00 0,556
0,4
Informe Barrido Análisis Hora Informe: Vie 27 Oct 11:31:34 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\CoL3I.DSW Versión Software: 3.00(339)
0,2
0,0 200
300
400
500 600 Long. Onda (nm)
700
Figure S44. Absorption spectrum of (7) in DMSO (0,33 mM). Informe Barrido Análisis Hora Informe: Vie 27 Oct 11:08:41 AM 2017 Método: Baño: C:\Documents and Settings\Administrador\Mis documentos\Ricardo Murcia\CrL3.DSW Versión Software: 3.00(339) Operador:
Nombre Muestra:CrL3 Hora Colecci ón
27/10/2017 11:08:43 a.m.
Tabla Picos Peak Style Umbral Picos Rango
Picos 0,2150 800,00nm a200,00nm
Long. Onda (nm)
Abs
800
Figure S45. Mass-spectrum simulation for complexes 2-7.
Table S1. Specific bands in the FTIR spectra observed for ligands and complexes. Py = pyridine, Tol = toluene, Tz = triazole; vs = very strong; s = strong; m = medium; w = weak; vw = very weak.
Wavenumber (cm-1)
Compound (O-H)
(C-H)
(C-N)Tz
(N-N)
(C-N)Tz
tension ringTz
L1
-
3094
1346
1277
1138
891
2
3435
3119
1350
1279
1128
889
5
3429
3124
1348
1283
1123
889
(O-H)
(C-H)
stretching
(C=N)Py
(C-N)Tz
(N-N)
(C-N)Tz
ringPy
tension ringTz
L2
-
3105
1574
1512
1462
1273
1141
891
3
3402
3119
1576
1524
1460
1277
1125
883
6
3379
3130
1578
1533
1460
1283
1125
887
(O-H)
(C-H)
(C-C)Tol
(C-N)Tz
(C-N)Tz
(N-N)
(C-N)Tz
tension ringTz
1
-
3090
1609
1466
1346
1261
1134
891
4
3412
3111
1609
1464
1352
1279
1128
881
7
3375
3130
1612
1462
1348
1285
1125
887
Table S2. Characteristic bands in the Raman spectra of 1,2,4-triazole, L1, 2 and 5.
Compound 1,2,4-
L1
2
5
-
1612
1607
1609
-
1507
1520
1528
1481
-
-
-
-
1431
1435
1430
1376
1367
-
1362
1360
1341
1349
-
-
1271
1273
1278
1258
1237
1244
1237
1179
1171
1171
1172
1145
1136
1128
1123
-
1015
1008
1000
977
-
-
-
918
-
-
-
triazole
Wavenumber (cm-1)
Table S3. Characteristic bands in the Raman spectra of 1,2,4-triazole, L2, 3 and 6.
Compound 1,2,4-
L2
3
6
1481
-
-
-
-
1423
1430
1425
1376
1364
-
1366
1360
1346
1348
-
1145
1139
1125
1121
-
1091
-
1084
-
1015
1014
-
-
991
994
998
977
-
-
-
918
-
-
-
-
588
593
587
-
525
522
518
-
346
342
338
-
-
274
266
triazole
Wavenumber (cm-1)
Table S4. Characteristic bands in the Raman spectra of 1,2,4-triazole, 1, 4 and 7.
Compound 1,2,4-
1
4
7
-
1604
1605
1604
-
-
1520
1530
-
1496
1464
1472
1481
-
-
-
1376
1370
1358
1355
1299
1286
1282
1283
1145
1128
1127
1121
-
1013
996
997
977
-
-
-
918
-
-
-
-
760
759
757
-
533
522
518
triazole
Wavenumber (cm-1)
Table S5. Thermogravimetric results (TGA and DTG) for the complexes. n = number of decomposition steps.
TG range
DTG
/
max/
ºC
ºC
2
238-342
301
1
44.60(42.74)
(C24H28Cl2CoN12O2)
441-585
518
1
22.36(24.44)
586-695
-
1
16.89(18.17)
Compound (Formula)
n
Mass loss
Total mass
Estimated
loss
Assignm ent (probable)
83.85(85.35)
Loss of
(calcd.) / %
Metallic residue
CoCl
C12H12N6+ 2H2O Loss of C9H8N3 Loss of C3H3N3 + HCl
3
26-156
58
1
3.69(4.06)
(C11H19Cl2CoN7O4)
157-230
184
1
0.97(0.90)
231-390
315, 347
2
26.27(27,30)
391-493
428
1
11.30(12.18)
494-695
-
1
22.33(20.37)
64.56(64.81)
Loss of
CoCNCl2
H2O Loss of 2H2 Loss of C5H5N4 Loss of 3H2O Loss of C5H2N2
4
26-298
270
1
18.19(19.99)
(C13H18Cl2CoN6O2)
299-338
322
1
7.46(7.85)
339-443
352
1
14.21(12.85)
444-619
500
1
17.14(17.85)
620-695
-
1
5.15(4.28)
62.15(62.82)
Loss of C2N3 + H2O Loss of CH3 + H2O Loss of C2H2N2
CoCNCl2
Loss of C6H3 Loss of CH4 + H2 5
26-221
68, 144
2
11.43(11.93)
(C12H18Cl3CrN6O3)
222-592
330, 421
2
45.93(46.83)
593-695
-
1
6.20(6.18)
63.56(64.94)
Loss of
CrCl3
3H2O Loss of C11H10N5 Loss of C1H2N1
6
26-235
63, 139
2
13.29(14.18)
(C11H23Cl3CrN7O6)
236-695
446
1
70.36(68.58)
83.65(82.76)
Loss of
CrCl
4H2O Loss of C11H11N7 + Cl2 + 2H2O
7
26-206
66, 122
2
10.60(11.57)
(C13H20Cl3CrN6O3)
207-598
326, 426
2
51.49(51.27)
599-695
-
1
5.05(3.21)
67.14()
Loss of 3H2O Loss of C12H11N6 Loss of CH3
CrCl3
Ethical issues All microorganisms used for the biological activity tests were ATCC reference strains classified in the risk group II according to article 67 of resolution 8430 of 1993 of the Ministry of Health of the Republic of Colombia, the cells represented moderate risk for human health and limited for the community. All experiment were performed in accordance with biosafety level II and guidelines established in the decree 351 of 2014 related to the integral management in health care and other activities, as well as the guidelines set out in the Colombian Technical Guide GTC 86, for the implementation of integral waste management.