Cyclometallierte Iridium(III) Bipyridyl–Phenylenediamin-Komplexe mit Multicolor-Phosphoreszenz: Synthese, Elektrochemie, Photophysik und intrazelluläre Stickoxid-Sensorik

Wir präsentieren eine neue Klasse von phosphoreszierenden cyclometallierten Iridium(III) Bipyridyl-Phenylenediamin-Komplexen Ir (NC) 2 (bpy-DA) (PF6) (bpy-DA=4- (N- (2-Amino-5-methoxyphenyl) aminomethyl) -4'-methyl-2, 2'-bipyridin; HNC=2- (2, 4-Difluorophenyl) Pyridin (Hdfppy) (1 a), 2-Phenylpyridin (Hppy) (2 a), 2-Phenylquinolin (Hpq) (3 a), 2-Phenylcinchoninsäure-Methylester (Hpqe) (4 a) ) und deren Triazol-Entsprechungen Ir (NC) 2 (bpy-T) (PF6) (bpy-T=4- ( (6-Methoxybenzotriazol-1-yl) methyl) -4'-methyl-2, 2'-bipyridin; HNC=Hdfppy (1 b), Hppy (2 b), Hpq (3 b), Hpqe (4 b) ). Bei Photoanregung zeigte der Diamin-Komplex 2 a eine recht schwache grüne bis rote Phosphoreszenz unter Umgebungsbedingungen, während die Triazol-Derivate stark emittierten. Die photophysikalischen Eigenschaften der Komplexe 2 a und 2 b wurden detaillierter untersucht. Nach Protonierung zeigte der Diamin-Komplex 2 a eine erhöhte Emissionsintensität, aber die Emissionseigenschaften seines Triazol-Gegenstücks, komplex 2 b, waren unabhängig vom pH-Wert der Lösung. Außerdem wurde festgestellt, dass Komplex 2 a leicht in Komplex 2 b umgewandelt werden kann, wenn er mit NO unter belüfteten Bedingungen reagiert, was zu einer erheblichen Verstärkung der Emission der Lösung führte. Die Reaktion war hochspezifisch gegenüber NO im Vergleich zu anderen reaktiven Sauerstoff- und Stickstoffspezies (RONS), wie durch spektroskopische Analysen aufgezeigt wurde. Die Lipophilität und die zelluläre Aufnahmeeffizienz der Diamin-Komplexe wurden untersucht und mit ihren molekularen Strukturen korreliert. Außerdem zeigten zellbasierte Assays, dass diese Komplexe nicht zytotoxisch gegenüber menschlichen Zervix-Epithelkarzinom- (HeLa-) Zellen waren (bei 10 μM, 4 h, Überlebensrate ≈80-95%). Zusätzlich wurden die Diamin-Komplexe verwendet, um intrazelluläres NO zu visualisieren, das sowohl exogen in HeLa-Zellen als auch endogen in RAW 264.7-Makrophagen durch laser-scanning konfokale Mikroskopie erzeugt wurde.