РАЗНОЛИГАНДНЫЕ ВНУТРИКОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ЦЕРИЯ(III) С ГЛИЦИНОМ И 8-ОКСИХИНОЛИНОМ

РАЗНОЛИГАНДНЫЕ ВНУТРИКОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ЦЕРИЯ(III) С ГЛИЦИНОМ И 8-ОКСИХИНОЛИНОМ

Кулиев Асаф Джалал оглы

канд. хим. наук, доц. Азербайджанского Государственного педагогического университета,

Азербайджан, г. Баку

Багиева Малахат Рустам кызы

канд. хим. наук, преподаватель Бакинского Государственного Университета,

Азербайджан, г. Баку

MULTILIGAND INTRACOMPLEX CERIUM(III) COMPOUNDS WITH GLYCINE AND 8-OXYQUINOLINE

Kuliev Asaf Jalal

Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of Azerbaijan State Pedagogical University,

Azerbaijan, Baku

Bagieva Malahat Rustam

Candidate of Chemical Sciences, Lecturer at the Baku State University,

Azerbaijan, Baku

АННОТАЦИЯ

В работе изучены условия синтеза разнолигандных внутрикомплексных соединений церия(III) с глицином, и 8-оксихинолином. Полученные данные показали, что комплексообразование церия(III) с глицином и 8-оксихинолином зависит от соотношения исходных компонентов и значении pH среды. Разра-ботанными нами методами синтезированы три разнолигандных внутрикомплесных соединений церия(III) состава:

: [Ce(C₂H₄NO₂)C₉H₆NO(H₂O)₂ ]Cl·H₂О; [Ce(C₂H₄NO₂)₂ C₉H₆ NO]·3H₂О; [Ce (C₉H₆NO)₂C₂H₄NO₂]·3H₂О.

Методами ИК-спектроскопии и дериватографии изучены типы координации лигандов ионом церия(III) и термическая устойчивость полученных соединений.

ABSTRACT

In this work, we studied the conditions for the synthesis of ranoland chelate compounds of cerium(III) with glycine and 8-hydroxyquinoline. The data obtained showed that the complexation of cerium(III) with glycine and 8-hydroxyquinoline depends on the ratio of the initial components and the pH value of the medium. Using the methods developed by us, we synthesized three mixed-ligand intra-complex cerium(III) compounds with the following composition:

: [Ce(C2H4NO2)C9H6NO(H2O)2 ]Cl∙H2O; [Ce(C2H4NO2)2 C9H6 NO]∙3H2O; [Ce (C9H6NO)2C2H4NO2]∙3H2О.

The types of coordination of ligands by the cerium(III) ion and the thermal stability of the obtained compounds were studied by IR spectroscopy and derivatography.

Ключевые слова: координация, внутрикомплексные соединения, глицин, 8-оксихинолин.

Keywords: coordination, chelate compounds, glycine, 8-hydroxyquinoline.

Координационные соединения d- и f- элементов с биологически активными веществами, важными представительями которых являются α-аминокислоты, оксикислоты, их производные и 8- оксихинолин, представляют значительный интерес как для хими координационных соединений, так и для получения новых препаратов металлов, обладающих биологической активростью.

Разнолигандные комплексные соединения с некоторыми α -ами­нокислотами и винной кислотой получены для празеодима(III) [1,с. 2009;1927], европия(III) [2, с.108] и церия(III) [3, с.12].

α-аминокислоты и 8- оксихинолин, как характерные комплесообразующие лиганды с ионами металлов переходного ряда, образуют как однороднолигандные, так и разнолигандные внутрикомплексные соединения.Разнолигандные комплексные соединения d- и f- элементов, содержащие одновременно анионы α -ами­нокислот и 8- оксихинолин, изучены недостаточно.

Авторами работ [4, с.413] исследованы комплексообразование переходных металлов с 8-оксихинолином, химически закрепленным на поверхности композита сликагель-полианилин. Нами изучены разнолигандные внутрикомплексные соединения никеля(II) с глицином и 8-оксихинолином [5, с.18].

Однако работы, посвященные исследованиям раз­но­лигандных внутрикомплексных соединений церия(III) с глицином и 8-оксихинолином, в литературе не описаны. В настоящей работе даютса методика синтеза и результаты, полученные при исследовании свойств и строения разно­­лигандных внутрикомплексных соединений церия(III) с глицином и 8-оксихинолином.

Экспериментальная часть.

Для проведения исследования комплексообразования церия(III) с глицином и 8-оксихинолином исходными веществами служили глицин (НGlу) H₂NCH₂COOH, 8-оксихинолин (оксин)C₉H₇NO марки «ч. д.а.», CeCl₃.6H₂O и гидроксид калия марки «х.ч». Состав синтезированных соединений установлен методом элементного анализа: содержание церия(III) комплексонометрическим титро­ва­ни­ем [6, с. 460], углерода и водорода сжиганием в токе кислорода, азота микрометодом Дюма [7, с. 850,859.] ИК-спектры соединений, диспергированных в таблетки с KBr, записывали на спектрофотометре М-80 в области 500-4000 см^-1. Измерения рН растворов проводили на pH-метре марки ЛПМ-60М со стеклянным электродом. Необходимые значения рН среды дос­ти­гались добавлением эквимолярного количества раствора KOH.

Для получения соединения формулой [Ce(C₂H₄NO₂)C₉H₆NO(H₂O)₂]Cl·H₂О (1) исходные вещества церий(III) : НGlу : Oksin взяты в молярном соотношении 1:1:1.Из количества вещества по 0,01м/л гекса­гид­рата хлорида церия(III), глицина и 8-оксихинолина отдельно приготовили водно-спиртовые концен-трированные растворы. Сначала сме­шивали растворы глицина и 8-оксихинолина и в полученную смесь добавляли 0,02M KOH. К полученному раствору прибавили раствор хлорида церия(III) и рН реакционной среды дово-дили до 7,25. Раствор перемешивали на магнитной мешалке и упаривали на водяной бане до половины исходного обема. Из охлажденного до комнатной температуры раствора выпал белый мелкокристаллический осадок. Затем осадок отфиль­тро­вы­ва­ли, промывали этиловым спиртом и вы­держивали на воздухе в течении двух часов. Вещество высушивали в сушильном шкафу при температуре 50⁰С до постоянной массы и анализировали.

Синтез [Ce(C₂H₄NO₂)₂ C₉H₆ NO]·3H₂О (2) и [Ce (C₂H₄NO₂)(C₉H₆NO)₂]·3H₂О (3) осу­щес­­твляли по выше указанной методике и отличались только тем, что при синтезе соединения (2) мольное соотношение исходных компонентов соствило 1:2:1, а синтез соединения(3) проводили при соотношении компонентов 1:1:2. В обоих случаях необходимое значение рН реакционной среды установлен прбавлением по 0,03М раствора KOH. Результаты анализа полученных комплексов приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Результаты элементного анализа разнолигандных комплексов церия(III) с глицином, и 8-оксихинолином

* Числитель - вычислено, %; знаменатель - найдено, %

Результаты и их обсуждение.

Исследование взаимодействия гекса­гид­рата хлорида церия(III) с глицином и 8-оксихинолином показало, что в зависимости от значений рН образуются разнолигандные комплексы церия(III) различного состава. ИК-спектры комплексов интерпретировали по сравнению их с ИК- спектрами глицина и 8-ок-сихинолиноа и литературных данных [8, с., 252, 259; 9, с.,208]. Анализ ИК- спектров разнолигандных комплексов церия(III) с глицином и 8-оксихинолином показывает, что координация лигандов сопровождается рядом спектральных изменений, отличных от спектров исходных лигандов.

В ИК-спектрах комплексов обнаружены частоты колебаний, харак­тер­ные для координированных анионов глицина и 8-оксихинолина (таблица 2). Для синтезированных разнолигандных комплексов церия(III) общим является наличие в их спектрах следующих макси­му­мов основных полос поглощения (см^-1);

υ(M-N) ≈520-535; υ_s(CCN) ≈ 900 − 945; υ_as(CCN) ≈ 1120 − 1140;

υ_s(OCO) ≈ 1365 − 1380; υ_as(OCO) ≈ 1600 − 1630; υ(NH₂) ≈ 3255 − 3340

Таблица 2.

Волновые числа (см^-1) максимумов основных полос погло­ще­ния в ИК-спектрах разнолигандных комплексов церия(III) с глицином и 8-оксихинолином

Сопоставление спектральных данных разнолигандных внутрикомплексных соединений церия(III) дает возможность предположить, что в координации глицинат иона принимают участие амино- и карбоксильные группы. Ко­орди­нация аниона 8-осихинолина осуществляются атомами кисло­ро­да и азота.

Данные ИК-спектров показывают, что анионы гдицина и 8-оксихинолина в комплексных соединениях с ионом церия(III) координированы бидентатно.

Термические разложения разнолигандных ком­плек­сов церия(III) в основном протекают однотипно, поэ­то­­му можно ограничиться описанием процесса термолиза комплек­са состава [Ce(C₂H₄NO₂)₂ C₉H₆ NO]·3H₂О.

На кривой ДТА соединения в интервале температур 60-145^оС наблюдаемый эндоэффект обусловлен удалением внешнесферной воды. Потеря массы при этом составляла– 10,82 % (вычислено, ∆m=11,11 %), которая соответствует трем моле­ку­лам кристаллизациионной воды. В интервале температур 145-255 ^оС обезвоженный продукт подвергается термическому разложению. В интервале температур 255-350 ^оС идут процессы термической диссоциации органической части комплекса и окисление летучих продуктов диссоциации. На кривой ДТА в областях 350-460^оС и 460-615^оС наблюдаемые эк­зо­­т­ермические эффекты при 425, 540^оС (по ДТА) обусловлены выго­ра­­нием основной массы органической части вещества, термически­ми прев­­­ра­щениями и формированием конечного продукта термолиза.

Конечный продукт термического разложения соедирерия подвергался химическому анализу. Резултат анализа подтвердил, что конечным продуктом тер­ми­чес­кого разложения комплекса яв­ля­ет­­ся СеO₂.

Список литературы:

1. Кулиев А.Д. // Ж. неорг. xимии, 2009, т.54, № 12, с., 2009 – 2012., // Russian journal of chemistru 2009, Vol.54, № 12 , pp.1927 –1930.
2. Кулиев А.Д., Османова С.Н. // Азерб. хим. Ж. 2011, № 2, с.,108-110.4.
3. Кулиев А.Д., Сагиева Ф.А. Материалы международной заочной научно-практической конференции. Научная дискуссия: Вопросы физики, химии, биологии. 2012, с.12-16. РФ г. Москва.
4. Е.В. Рябченко и др. // Ж.неорган химии,2013, т.58,№ 3, с. 413- 417.
5. Кулиев А.Д // Международный научный журнал ≪инновационная наука≫№ 6-1,2022. с.,18-21. РФ г.Уфа.
6. З.А.Шека, Э.И.Синявская. Ж. аналит.химии. 1963, Т18, №2, стр.460.
7. В.Ф.Гиллебранд и др. Практическое руководство по неоргани­чес­ко­му анализу. М., «химия». 1966, стр., 850, 859.
8. Накамото К. Инфракрасные спектры и спектры КР неоргани­чес­ких и коор-динационных соединений. // М., «Мир», 1991. с., 252, 259.
9. Гордон А., Форд Р. // Спутник химика. М., «Мир», 1976, с., 208,