A КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ КАДМИЯ (II) С 2-МЕТИЛИМИДАЗОЛОМ В ВОДНЫХ И ВОДНО-СПИРТОВЫХ РАСТВОРАХ
Аннотация
По данным потенциометрического титрования построены кривые титрования протонированной формы 2-метилимидазола [H2-МИ]+ в воде и водно-спиртовых растворах. Формы кривых образования соответствуют слабым одноосновным кислотам. Величина функции образования ( ) для изучаемых систем изменяется в пределах 0,45-0,87, что соответствует образованию одной протонированной формы 2-метилимидазола в водных и водно - спиртовых растворах. pH – метрическим методом в водном и водно - метанольных (этанольных) растворах при различном содержании органического растворителя определена константа кислотной диссоциации (pKa) 2-метилимидазола при 298 К. Выявлено, что максимальная доля накопления молекулярной формы приходится при pH 10-10,5. Ниже
pH =10 в растворе начинает накапливаться протонированная форма 2-метилимидазола. Начиная от pH=7 2-метилимидазол находится в растворе полностью в протонированной форме. С увеличением концентрации спирта в растворе наблюдается усиление кислотных свойств протонированной формы 2-метилимидазола. Показано, что значение pKa
2-метилимидазола в водно-этанольных растворах выше, чем водно-метанольных. Потенциометрическим методом исследован процесс комплексообразования кадмия (II) с
2-метилимидазолом (2-МИ) при 278-318 К. Установлено влияние природы и состава водно-органического раствора на устойчивость образующихся комплексов. Выявлено, что при взаимодействии кадмия (II) с 2-метилимидазолом в водном и водно-спиртовых растворах ступенчато образуется четыре комплексные формы. Для каждой комплексной формы найдены константы устойчивости в зависимости от температуры и содержания неводного растворителя. При добавлении к воде метанола наблюдается увеличение устойчивости всех комплексных форм. В отличие от водно-метанольных растворов, в водно-этанольных растворах, кроме комплексной частицы [CdL4]2+, устойчивость других комплексных форм проходит через минимум. На основании экспериментальных и литературных данных можно сделать вывод о том, что степень влияния, которое оказывает органический растворитель на устойчивость комплексов кадмия (II), во многом зависит от изменения сольватного состояния молекулы лиганда и центрального атома.
Литература
Bushuev M.B., Selivanov B.A., Pervukhina N.V., Naumov D.Y., Rakhmanova M.I., Sheludyakova L.A., Tikhonov A.Ya., Larionov S.V. Luminescent complexes of zinc (II) and cadmium (II) based on 2- (4, 5-dimethyl-1H-imidazol-2-yl) pyridine and 2- (1-hydroxy-4,5-dimethyl-1H-imidazol-2-yl) pyridine. Zhurn. Obshch. Khim. 2012. V. 82. N 11. P. 1870-1879 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070363212110230.
Bushuev M.B., Vinogradova K.A., Krivopalov V.P., Nikolaenkova E.B., Pervukhina, N.V., Naumov D.Yu., Rakhmanova M.I., Uskov E.M., Sheludyakova L.A., Alekseev A.V., Larionov S.V. Zinc(ll) and cadmium(ll) complexes based on 4-(3,5-diphenyl-1H-pyrazol-l-yl)-6-(piperidin-l-yl)pyrimidine (L): Synthesis, structure, luminescence. Double lone pair-π interactions in the structure of ZnL2Cl2. Inorg. Chim. Acta. 2011. V. 371. P. 88-94. DOI: 10.1016/ j.ica.2011.03.007.
Zheng S.L., Chen X.M. Recent advances in luminescent monomeric, multinuclear, and polymeric Zn(II) and Cd(II) coordination complexes. Aust. J. Chem. 2004. V. 57. N 8. P. 703-712. DOI: 10.1071/ch04008.
Erxleben A. Structures and properties of Zn(II) coordination polymers. Coord. Chem. Rev. 2003. V. 246. N 1-2. P. 203-228. DOI: 10.1016/s0010-8545(03)00117-6.
Kharitonov G.V., Bolotov V.M., Kharitonova R.I. On the stability of benzimidazole carboxylate complexes of certain d-metals. Zhurn. Neorg. Khim. 1979. V. XXIV. N 12. P. 3337-3339 (in Russian).
Kuranova N.N., Grazhdan K.V., Sharnin V.A., Dushina S.V., Chernikov V.V. Constants of acid-base equilibria and formation of complexes in water-ethanol solution of nicotinic acid. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2006. V. 49. N 12. P. 37-39 (in Russian).
Guseva G.B., Antina E.V., Vyugin A.I., Loginova A.E. Comlex formation of copper (II), nickel (II), zinc (II), co-balt (II), and cadmium (II) acetates with 3.3’, 4.4’, 5.5’-hexamethyldipyrrolylmethene. Koord. Khim. 2008. V. 34. N 8. P. 606-612 (in Russian). DOI: 10.1134/s1070328408080071.
Kuranova N.N., Gushchina A.S., Citizens K.V., Sharnin V.A., Dushina S.V., Sharnin V.A. Stability of coordination compounds of copper (II) with nicotinate ion in aqueous solutions of ethanol and dimethyl sulfoxide. Zhurn. Neorg. Khim. 2016. V. 61. N 12. P. 1679-1682 (in Russian). DOI: 10.1134/S003602361612010X.
Makarova S.P., Rumyantsev E.V., Antina E.V. Thermodynamic characteristics of the formation of mono- and binuclear biladiene chelates Ni (II), Cu (II), Zn (II), Cd (II) and Hg (II) in dimethylformamide solutions. Zhurn. Fiz. Khim. 2008. V. 82. N 12. P. 2255-2259 (in Russian). DOI: 10.1134/s0036024408120108.
Zvezdina S.V., Mamardashvili N.Zh. Metal exchange reaction of 5-monoase-2,3,7,8,12,13,17,18-cadmium oc-tamethylporphyrinate with Zn (II) and Cu (II) chlorides in dimethyl sulfoxide. Koord. Khim. 2012. V. 38. N 5. P. 333-338 (in Russian). DOI: 10.1134/s1070328412050120.
Maltseva O.V., Zvezdina S.V., Chizhova N.V., Mamardashvili N.Zh. Complexation of of β-brominated tetra-phenylporphyrins and metal exchange of their cadmium complexes with d-metal salts in dimethylformamide. Zhurn. Obshch. Khim. 2016. V. 86. Iss. 1. P. 110-117 (in Russian). DOI: 10.1134/s1070363216010187.
Isaeva V.A., Gesse J.F., Naumov V.V., Sharnin V.A. Stability of silver (I) glycinato complexes in water-acetone and water-isopropanol solutions. Zhurn. Neorg. Khim. 2007. V. 52. N 7. P. 1243-1246 (in Russian). DOI: 10.1134/ s0036023607070315.
Gamov G.A., Dushina S.V., Sharnin V.A. Stability constants of Ni (II) -nicotinamide complexes in aqueous eth-anol solutions. Zhurn. Fiz. Khim. 2014. V. 88. N 5. P. 787-790 (in Russian). DOI: 10.1134/s0036024414050094.
Berezin M.B., Berezin B.D., Syrbu S.A. Complex formation of tetra (3,5-di-tert-butylphenyl) porphin with copper (II) and zinc (II) acetates in organic solvents. Koord. Khim. 2009. V. 35. N 5. P. 341-346 (in Russian). DOI: 10.1134/s1070328409050042.
Shilova S.V., Tretyakova A.Ya., Bezrukov A.N., Barabanov V.P. Volumetric and surface mixtures of water-isopropanol solutions of cationic polyelectrolyte and anionic surfactant. Polzunov. Vestn. 2006. N 2. P. 36-40 (in Russian).
Salnikov Yu.I., Boos G.A., Ryzhkina I.S., Lukashenko S.S., Mingaleeva G.R. Complexation of copper (II) with 2,6-bis (dimethylaminomethyl) -4-methylphenol in the presence of surfactants. Kolloid. Zhurn. 2007. V. 69. N 5. P. 673-679 (in Russian). DOI: 10.1134/s1061933x07050146.
Boboev Sh.A. Using the LS-SVM method to study of the process of complexation of transition metals with thiourea derivatives in aqueous and aqueous - organic solutions. Sb. Nauch. tr. Novosibirsk. Gos. Tekhn. Un-ta. 2019. N 1 (94). P. 71-84 (in Russian). DOI: 10.17212/2307-6879-2019-1-71-84.
Molchanov A.S., Ledenkov S.F., Sharnin V.A. Acid dissociation dopamine and stability of its complexes with Cu (II) ions in water-ethanol mixtures. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2010. V. 53. N 12. P. 32-36 (in Russian).
Amerkhanova Sh.K., Nurkenov O.A., Fazylov S.D., Shlyapov R.M. Synthesis and complexing ability of N- [2- (morpholinoacetyl) hydrazinocarbothioyl] benzamide. Zhurn. Obshch. Khim. 2012. V. 82. N 11. P. 1825-1828 (in Russian). DOI: 10.1134/s1070363212110138.
Mudarisova R.Kh., Islamova R.M. Study of the complexation of arabinogalactan of Siberian larch and its oxi-dized fractions with iodine. Khimiya Rastit. Syr’ya. 2014. N 4. P. 85-90 (in Russian).
Shilova S.V., Tretyakova A.Ya., Barabanov V.P. Complexation of sodium alkyl sulfates with chitosan in aque-ous - ethanol media. Zhurn. Prikl. Khim. 2014. V. 87. N 12. P. 1851-1858 (in Russian). DOI: 10.1134/s1070427214120210.
Sivandaeva T.S., Al Ansari S.V. Complexation of copper (II) with ethylenediamine in a water-alcohol solution. Sb. St. Vseross. nauchn. konf. "Modern problems of medicine and natural sciences." 2018. N 7. P. 316-319 (in Russian). DOI: 10.32363/978-5-6041443-5-0-2018.
Osipova G.V., Petrov O.A. Catalytic effect of a nitrogen-containing base on the complexation of oct (m-trifluoro-methylphenyl) porphyrazine and hex (m-trifluoromethyl-phenyl) benzoporphyrazine with zinc acetate in benzene. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2020. V. 63. N 6. P. 4-11 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206306.6186.
Bychkova S.A. Goboletova G.G., Frolova K.O. Study of the complexation of Co (II) with triglycine in an aque-ous solution Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2020. V. 63. N 2. P. 21-25 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206302.6020.
Isaeva V.A., Molchanov A.S., Shishkin M.V., Kipyatkov K.A., Sharnin V.A. Effect of the component composition of a solution of EtOH: H2O on the stability of cobalt (II) glycyl glycinate complexes. Zhurn. Neorg. Khim. 2020. V. 65. N 4. P. 517-521 (in Russian). DOI: 10.31857/ S0044457X20040078.
Safarmamadov S.M., Karimova Z.I., Bakhodurov Yu.F., Mabatkadamzoda K.S. Formation of complexes of silver(I) and 2-mercaptobenzimidazole in water–ethanol solutions. Russ. J. Phys. Chem. A. 2020. V. 94. N 6. P. 1119–1124.
Budu G.V., Nazarova L.V. The effect of the nature of the solvent on the stability of silver complex compounds with pyridine derivatives. Zhurn. Neorg. Khim. 1973. V. XVIII. N 6. P. 1531-1535 (in Russian).
Tsiplyakova V.A. The study of the complexation of cadmium with allylthiourea in water-methanol solutions. Zhurn. Neorg. Khim. 1973. V. XVIII. N 5. P. 1191-1193 (in Russian).
Mudinov Kh.G., Safarmamadov S.M. Complexation of silver (I) with 1,2,4-triazole in water - alcohol solutions. Vestn. Tadzhik. Nats. Un-ta. 2015. N 1/6 (191). P. 103-108 (in Russian).
Mirzokhonov D.Ch., Mabatkadamzoda K.S., Safarmamadov S.M. Complexation of cadmium (II) with 1-methyl-2-mercaptoimidazole in aqueous-alcoholic solutions. Izv. SPb. Gos. Tekhnol. In-t (TU). 2018. N 44. P. 3-6 (in Russian).
Mirzokhonov D.Ch., Mabatkadamova K.S., Safarmamadov S.M. Complexation of cadmium (II) with 1-methyl-2-mercaptoimidazole in the range of 283-323K. Vestn. Tadzhik. Nats. Un-ta. 2016. 1/3 (200). P. 138-143 (in Russian).
Mirzokhonov D.Ch., Safarmamadov S.M., Mabatkadamova K.S. Complexation of cadmium (II) with 1-methyl-2-mercaptoimidazole in aqueous and aqueousalcoholic solutions. XXVII Mezhdunar. Chugaev. Konf. po Koord. Khimii. Nizhniy Novgorod. 2017. P. 280 (in Russian).
Safarmamadov S.M., Sodatdinova A.S. The effect of the nature of the solvent on the complexation of silver (I) with N, N-ethylene thiourea. Mater. respubl. nauch. i te-oretich. konf. prof.-prepod. sost. i sotr. TNU. Dushanbe. 2015. P. 29-30 (in Russian).
Hartley F. Equilibrium in solutions. M.: Mir. 1983. 365 p. (in Russian).
