УСТОЙЧИВОСТЬ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИОНОВ НЕКОТОРЫХ d-МЕТАЛЛОВ С АНИОНОМ ЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ В ВОДНО-ЭТАНОЛЬНЫХ РАСТВОРИТЕЛЯХв с анионом янтарной кислоты в водно-этанольных растворителях
Аннотация
В статье проведен обзор данных по комплексообразованию ионов никеля (II), кобальта (II) и меди (II) с анионом янтарной кислоты в водно-органических растворителях. Собственные данные сопоставлены с результатами, приведенными в литературе для комплексов d-металлов с анионами малеиновой и янтарной кислот. Состав и устойчивость координационных соединений в водно-этанольных растворителях были исследованы методом потенциометрического титрования. Исследование влияния состава водно-этанольного растворителя на устойчивость координационных соединений M2 + с анионом янтарной кислоты, а также на значения рК ступенчатой диссоциации янтарной кислоты проводили при ионной силе 0,1, которая создавалась перхлоратом натрия при температуре 298,15 ± 0,10 K. Установлено, что устойчивость моно-лигандных комплексов ионов Ni2+, Co2+ и Cu2+ с анионом янтарной кислоты увеличивается с ростом содержания этанола в растворителе. В водных растворах ион Cu2+ образует более устойчивые комплексы с анионами янтарной и малеиновой кислот, чем ионы Ni2+ и Co2+. В растворителе вода-этанол такое соотношение сохраняется для комплексов этих ионов с янтарной кислотой, однако в растворителе вода-изопропанол устойчивость комплексов никеля (II) и кобальта (II) с янтарной кислотой примерно одинакова. Увеличение устойчивости комплексов d-металлов с анионами малеиновой и янтарной кислот обусловлено дестабилизацией лиганда при переходе от воды к водно-этанольным растворителям. Изменение в сольватном состоянии лиганда является основным вкладом в изменение устойчивости комплексов d-металлов с лигандами аминного, глицинатного и ацетатного типа в водно-органических растворителях.
Для цитирования:
Тукумова Н.В., Усачева Т.Р., Thuan Tran Thi Dieu, Шарнин В.А., Giancola C. Устойчивость координационных соединений ионов некоторых d-металлов с анионом янтарной кислоты в водно-этанольных растворителях. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 9-10. С. 15-22
Литература
Sharnin V.A. Thermodynamics of complex formation in mixed solvents. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2005. V. 48. N 7. P. 44-53 (in Russian).
Kurycheva A.S., Ledenkov S.F., Sharnin V.A. Enthalpies of complex formation of cooper (II) with nicotinamide in aqueous ethanol and DMSO. Russ. J. Phys. Chem. A. 2006. V. 80. N 8. P. 1244-1248 (in Russian).
DOI: 10.1134/S0036024406080127
Isaeva V.A., Sharnin V.A., Shormanov V.A. Influence of water-ethanol and water-acetone solvents on the stability of glycinate complexes of nickel (II). Russ. J. Coord. Chem. 1999. V. 25. N 12. P. 912-914(in Russian).
Isaeva V.A., Sharnin V.A., Shormanov V.A., Sherbina I.V. Stability of acetate complexes of copper (II) in water-organic solvents. Russ. J. Coord. Chem. 1998. V. 24. N 2. P. 149-151(in Russian).
Mikheev S.V., Sharnin V.A., Shormanov V.A. The effect of the composition of water–acetone and water–dimethyl sulfoxide solvents on the stability of the copper(II) ammine complex. Russ. J. Inorganic Chem. 1999. V. 44. N 8. P. 1256-1259 (in Russian).
Fadeev Yu. Yu., Sharnin V.A., Shormanov V.A. Stability of copper(II) pyridine complexes in aqueous acetone and ethanol. Russ.J. Inorg. Chem. 1997. V. 42. N 7. P. 1108-1110 (in Russian).
Nevsky A.V., Shormanov V.A., Krestov G.A. Thermodynamics of complexation reactions of nickel (II) ion with ethylenediamine in water-ethanol solvents. Russ. J. Coord. Chem. 1989. V. 15. N 11. P. 1576-1580 (in Russian).
Krestov G.A., Shormanov V.A., Afanasyev V.N. Stability of nickel mono ammiacate (II) in aqueous solutions of methyl, ethyl and isopropyl alcohols. Russ. J. Inorg. Chem. 1976. V. 21. N 3. P. 738-741 (in Russian).
Usacheva T.R., Sharnin V.A., Chernov I.V., Matteoli E., Terekhova I.V., Kumeev R.S. The influence of water-ethanol mixture on the thermodynamics of complex formation between 18-crown-6 ether and L-phenylalanine. Chem. Phys. Letters. 2012. V. 543. P.155-158. http://dx.doi.org/10.1016/j.cplett.2012.06.054
Usacheva T.R., Pham Thi L., Sharnin V.A. Calorimetric study of the molecular complex formation of glycyl–glycyl–glycine with 18-crown-6 in aqueous organic solvents. Russ. J. General Chem. 2017.V. 87. N 3. P. 591-599.
DOI:10.1134/S1070363217030355
Hong Y. K., Hong W. H., Han D. H. Application of reactive extraction to recovery of carboxylic acids. Biotechnol. Bioprocess. Eng. 2001. V. 6. P. 386-394.
Tukumova N.V., Usacheva T.R., Chan Tkhi Z’eu Thuan, Sharnin V.A. Formation of coordination compounds of cobalt (II) ions with an anion of maleic acid in aqueous ethanol solutions. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2012. V. 55. N 9. P.16-19 (in Russian).
Tukumova N.V., Usacheva T.R., Chan Tkhi Z’eu Thuan, Sharnin V.A. The effect of the composition of the water-ethanol solvent on the stability of maleic acid complexes with nickel (II). Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2011. V. 54. N 4. P. 34-37 (in Russian).
Tukumova N.V., Usacheva T.R., Tran Thi Dieu Thuan, Sharnin V.A. Stability of coordination compounds of Co2+ and Ni2+ ions with maleic acid anion in aqueous isopropanol solutions. Russ. J. Inorg. Chem. 2014. V. 59. N 2. P. 148-151. DOI: 10.1134/S003602361402020X.
Tukumova N.V., Tran Thi Dieu Thuan, Usacheva T.R., Koryshev N.E., Sharnin V.A. Stability of coordination compounds of Ni2+ and Co2+ ions with succinic acid anion in water–ethanol solvents. Russ. J. Phys. Chem. A. 2017. V. 91. N 4. P. 662-666. DOI: 10.1134/S003602441704029X
Tukumova N.V., Usacheva T.R., Tran Thi Dieu Thuan, Sharnin V.A. Composition and stability of complexes of maleic and succinic acids with Cu2+ ions in water-ethanol solutions at 298 K. Russ. J. Phys. Chem. A. 2014. V. 88. N 10. P. 1695-1699. DOI: 10.1134/S0036024414100343
Yasada M., Yamasaki K., Ohtaki H. Stability of complexes of several carboxylic acids formed with bivalent metals. Bull. Chem. Soc. 1960. V. 33. N 8. P. 1067-1070.
Radalla A.M. Studies on complexation of resorcinol with some divalent trasition metal ions and aliphatic dicarboxylic acids in aqueous media. J. Solution. Chem. 2010. V. 39. N 9. P. 1394-1407. DOI 10.1007/s10953-010-9589-7
Khalil M.M., Radalla A.M. Binary and ternary complexes of inosine. Talanta. 1998. V. 46. N 1. P. 53-61. https://doi.org/10.1016/S0039-9140(97)00255-5
Vasil’ev V.P., Zaiseva G.A., Tukumova N.V., Vysotskaya T.Yu. Interaction of Co2+ and Ni2+ ions with succinic acid. Russ. J. Inorg. Chem. 1998. V. 43. N 11. P. 1859-1863. (in Russian)
Chernova S.P., Rylkina M.V., Reshetnikov S.M., Chikanova A.Yu., Ivanova E.Kh. The effect of dicarboxylates on the anodic dissolution of cobalt. Protection of Metals. 2000. V. 36. N 5. P. 483-489. DOI: 10.1007/BF02764097
El-Sherif A.A. Synthesis, Solution Equilibria and Antibacterial Activity of Co (II) with 2-(Aminomethyl)-Benzimidazole and Dicarboxylic Acids. J. Solution Chem. 2010. V. 39. P. 1562-1581. DOI: 10.1007/s10953-010-9593-y
Borodin V.A., Kozlovskii E.V., Vasil’ev V.P. Processing of the results of potentiometric investigation of complexation in solutions on computer. Russ. J. Inorg. Chem. 1986. V. 31. N 1. P. 10-16 (in Russian).
Nazarenko V.A., Antonovich V.P., Nevskaya E.M. The hydrolysis of metal ions in diluted solutions. M.: Atomizdat. 1979. 120 p. (in Russian).
Lur’e Yu.Yu. Handbook of Analytical Chemistry. M.: Khimiya. 1989. 480 р. (in Russian).
Woolley E.M., Hurkot D.G., Hepler L.G. Ionization constants for water in aqueous organic mixtures. J. Phys. Chem. 1970. V. 74. N 22. P. 3908-3913. DOI: 10.1021/j100716a011
Sigel Н., Malini-Balakrishnan R., Haering U.K. Ternary complexes in solution. Influence of organic solvents on intramolecular aromatic-ring stacks in aqueous mixed-ligand metal ion complexes. Opposing solvent effects. J. Am. Chem. Soc. 1985. V. 107. P. 5137-5148. DOI: 10.1021/ja00304a018
Krestov G.A. Ionic Solvation; Ellis Horwood; Ed.; New-York-London- Toronto-Sydney-Tokyo-Singapore, 1994. 347 p.
Kalidas С., Hefter G., Marcus Y. Gibbs energies of transfer of cations from water to mixed aqueous organic solvents. Chem. Rev. 2000. V. 100. N 3. P. 819- 839. DOI: 10.1021/cr980144k
Marcus Y. Preferential solvation in mixed solvents. 10. Completely miscible aqueous cosolvent binary mixtures at 298.15 K. Monatsh. Chem. 2001. V. 132. P. 1387-1411.
Hefter G., Marcus Y., Waghorne W.E. Enthalpies and entropies of transfer of electrolytes and ions from water to mixed aqueous organic solvents.
Chem. Rev. 2002. V. 102. P. 2773-2836. DOI: 10.1021/cr010031s
Berezin D.B., Golubchikov O.A. Coordination chemistry of solvatosales of transitive metals. M.: Nauka. 1992. 234p. (in Russian).
Arena G., Cali R., Rizzarelli E. Sammartano S, Barbucci R., Michel J. M. Campbell. Thermodynamic and spectroscopic properties of mixed complexes in aqueous solution. Copper (II) complexes of 2,2′-bipyridyl and dicarboxylic acids. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1978. P.1090-1094. DOI: 10.1039/DT9780001090
Morphy J.R., Parker D., Kataky R., Eaton M.A.W., Millican A.T., Alexander R., Harrison A., Walker C. Towards tumour targeting with copper – radiolabelled macrocycle–antibody conjugates: synthesis, antibody linkage, and complexation behaviour. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2. 1990. P. 573-585. http://dx.doi.org/10.1039/P29900000573
