새로운 계열의 N,N,N- 및 N,N,C-terdentate로 6-(hetero)aryl-2,2'-bipyridine 유도체, 9-(hetero)aryl-1,10-phenanthroline 유도체, 3,2'-polymethylene-6-(2"-pyridyl)-2-phenylpyridine 유도체를 설계 합성하였다. 합성과정에서 기존의 방법을 개선한 합성법을 확립할 수 있었다. 개선된 합성법에서는 enamine을 enaminone에 Michael addition 하는 과정을 주 반응단계로 하며 2,2'-bipyridine 유도체와 2,2';6',2"-terpyridine 유도체와 같은 대칭 및 비대칭의 oligopyridine의 합성에 이용할 수 있었으며 이전에 알려진 방법에서 겪을 수 있었던 조작상의 불편함과 낮은 수율의 문제를 해결할 수 있었다.
N,N,C-terdentate 중에서 3,2'-tetramethylene-6-(2"-pyridyl)-2-phenylpyridine은 상온에서 NMR time scale에 대하여 rigid conformation을 가지고 있음을 알 수 있었으며, 이로 미루어 racemic mixture로 존재할 것으로 생각된다. 그러나, 두 개의 이거울상 이성질체를 분리할 수는 없었다. 한편 3,2'-tetramethylene-6-(2"-pyridyl)-2-phenylpyridine의 X-ray 결정구조는 [C20H18N2: monoclinic, P21/n, α = 11.299(4) Å, b = 11.052(4), c = 13.136(2) Å, α = 90°, β = 112.036(19)°, V = 1520.6(8) ų, Z = 4] 인접한 두 개의 pyridine이 trans-conformation 으로 고정되어 있음을 알 수 있었다. 네개의 -(CH₂)-에 의하여 부가된 가운데 pyridine 고리와 phenyl 고리간의 dihedral angle은 61.60° 로 나타났다.
UV 흡수 스펙트럼에서는 가운데 pyridine 고리와 phenyl 고리를연결하는 methylene bridge의 길이가 증가할수록 주 흡수대가 짧은 파장의 영역으로 이동하여 기저상태에서 들뜬 상태로의 전자이동 energy가 커짐을 반영하고 있다. 이것은 인접한 두 개의 aromatic ring 간의 dihedral angle이 점차 커지기 때문에, 두 aromatic ring 간의 conjugative interaction 이 감소한 결과로 생각되며, band의 splitting 감소로 나타난 것으로도 증명된다.
N,N,C-terdentate는 뒤틀림이 심한 tetramethylene bridged system에서 조차도 94%의 수율로 cycloplatinated complex로 전환되었다. UV 흡수 스펙트럼에서는 흡수대의 extinction coefficient는 complex의 square planar geometry 의 flattening effect 에 기인하는 Hgand의 dihedral angle에 아주 많이 의존함을 몰 수 있었다. 세개의 methylene 고리를 가진 ligand로부터 합성된 complex는 상대적으로 강한 흡수강도를 나타내었는데 이는 pinch-out effect 에 기인하는 ligand의 평면성을 반영하는 것으로 생각된다.
합성된 N,N,N-terdentate를 RuCl₃와 반응시켜 90%이상의 득울로 Ru(L-N,N',N")Cl₃를 얻었으며, cytotoxicity를 측정한 결과 carboplatin과 cisplatin 의 중간정도의 activity를 나타내었다.
N,N,C-terdentate는 Ru(tpy)Cl₃와 반응하여 mixed complex인 pentaaza-coordinated (N5)인 [Ru(tpy-N,N',N")(L-N,N')Cl과 cyclo- ruthenated complex인 [Ru(tpy-N,N',N")(L-N,N',C)]Cl을 생성하였는데 그 비율은 bridge의 길이에 대하여 높은 의존성을 가졌다. Non-과 di-methylene bridged system은 약 1:1 정도의 비율로 두개의 complex를 생성하였으나, tri-와 tetra-methylene bridged system은 N5 species인 [Ru(tpy-N,N',N")(L-N,N')Cl]+만을 얻었다.
Trimethylene-bridged ligand의 N5 species는 ¹H NMR 스펙트럼에서 21개의 proton resonance를 나타내어 대칭적인 tpy의 11개의 proton이 magnetically nonequivalent 함을 반영하고 있다. 이와 같은 현상은 Ru(II) core에서의 steric congestion이 유발한 bridge의 rigidity와 phenyl 고리와 tpy의 가운데 pyridine 고리 사이의 π-stacking에 의한 안정화에 기인한 것으로 생각된다. 그 결과 분자는 전체적으로 assymmetric 함을 보여주고 있다. 같은 이유에서 tetramethylene-bridged ligand로부터 합성한 N5 species는 ligand 자체의 2,1'-bond를 통한 stereogenic axis와 N5 species형성시 도입되는 stereogenic center에 따른 diastereomeric 효과로 두 set의 NMR signal을 나타내었다. 한편, 평면상태인 benzo[h]quinoline 유도체는 cycloruthenated complex 만을 생성하였다. 이는 평면성과 형태적으로 고정된 benzo[h]quinoline moiety가 Ru(II) core 주위에 심각한 입체적인 혼잡을 초래할 뿐만 아니라 naphthalene 부위의 phenyl 고리와 tpy의 가운데 pyridine 고리 사이의 π-stacking에 의한 안정화도 기대할 수 없다. 따라서 초기에 형성된 cycloruthenation이 불가능한 중간체의 dissociation을 유발하고 이어서 다시 Ru(tpy)Cl₃를 axial로 공격하여 cycloruthenation이 가능한 중간체를 형성한 후 cycloruthenation이 진행된 결과로 생각된다.