Sparkle/PM3 for the modeling of europium(III), gadolinium(III), and terbium(III) complexes

Abstract

O modelo Sparkle/PM3 é parametrizado para complexos de európio (III), gadolínio (III) e térbio (III). A validação do modelo foi realizada utilizando noventa e seis complexos de Eu(III), setenta complexos de Gd(III) e quarenta e dois complexos de Tb(III); todos a partir de estruturas cristalográficas de alta qualidade, com fator R < 5%. Os erros médios absolutos, obtidos com o modelo Sparkle/PM3, considerando todas as distâncias interatômicas do tipo lantanídeo-átomo ligante, foram 0,080 Å para Eu(III), 0,063 Å para Gd(III) e 0,070 Å para Tb(III). Estes valores médios são similares aos obtidos com o modelo Sparkle/AM1 (0,082 Å, 0,061 Å, e 0,068 Å, respectivamente). Além disso, a exatidão em reproduzir o poliedro de coordenação de complexos de Eu(III), Gd(III) e Tb(III) é similar à obtida utilizando métodos ab initio com potenciais efetivos de caroço. Finalmente, com o objetivo de avaliar se as geometrias preditas com o modelo Sparkle/PM3 são confiáveis, escolhemos um dos complexos de Eu(III), BAFZEO, para o qual geramos centenas de diferentes geometrias iniciais, onde variamos de forma aleatória as distâncias e ângulos entre os ligantes e o íon Eu(III). Em seguida, todas essas geometrias iniciais foram otimizadas usando o modelo Sparkle/PM3. Como resultado, observamos uma tendência significativa onde a geometria que apresentou o menor erro médio absoluto apresentou também a energia total mais baixa, o que reforça a validade do modelo Sparkle.