Устойчивость комплексов кадмия(II) с глицинат-ионом в водных растворах диметилсульфоксида

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Определены константы устойчивости комплексов кадмия(II) с анионом глицина в водно-диметилсульфоксидных растворах методом потенциометрического титрования при температуре 298 K и ионной силе растворов 0.1 М. на фоне перхлората натрия. С увеличением концентрации диметилсульфоксида в растворе наблюдается рост устойчивости глицинатов кадмия(II). Полученные данные сопоставлены с литературными значениями констант устойчивости в водных растворах диметилсудьфоксида глицинатных комплексов с ионами d-металлов, а также комплексов кадмия(II) с N,О-донорными лигандами. С использованием литературных данных рассчитаны значения энергии Гиббса переноса глицинатного комплекса кадмия(II) из воды в водно-диметилсульфоксидный растворитель и рассмотрен вклад пересольватации реагентов в изменение энергии Гиббса реакции образования комплексной частицы. Показано, что увеличение устойчивости глицината кадмия(II) в водных растворах диметилсульфоксида обусловлено в основном ослаблением сольватного состояния лиганда.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Исаева

Ивановский государственный химико-технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: kvol1969@gmail.com
Россия, 153000, Иваново

О. А. Безрукова

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: kvol1969@gmail.com
Россия, 153000, Иваново

Список литературы

  1. Саркисян А.Р., Григорян Г.С., Маркарян Ш.А. // Изв. вузов. Сер. хим. и хим. технолог. 2023. Т. 66. Вып. 2. С. 62. doi: 10.6060/ivkkt.20236602.6740.
  2. Chetry N., Devi Th.G., Karlo T. // J. Mol. Struct. 2022. Vol. 1250. P. 131670. doi: 10.1016/j.molstruc.2021.131670
  3. Farhangian H., Kharat A.N. // Inorg. Chem. Commun. 2023. Vol. 158. P. 111477. doi 10.1016/ j.inoche.2023.111477
  4. Abendrot M., Pluciennik E., Felczak A., Zawadzka K., Piatczak E., Nowaczyk P., Kalinowska-Lis U. // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22. P. 1641. doi: 10.3390/ijms22041641
  5. Ibrahim M.A.M., Al Radadi R.M. // Int. J. Electrochem. Sci. 2015. Vol. 10. N 6. P. 4946. doi: 10.1016/S1452-3981(23)06678-6
  6. Фазлыева А.С., Даукаев Р.А., Каримов Д.О. // Медицина труда и экология человека. 2022. N 1. С. 220.
  7. Haider F.U., Liqun C., Coulter J.A., Cheema S.A., Wu J., Zhang R., Wenjun M., Farooq M. // Ecotoxicol. Environ. Safety. 2021. Vol. 211. Р. 11887. doi 10.1016/ j.ecoenv.2020.111887
  8. Титов А.Ф., Казнина Н.М., Таланова В.В. Тяжелые металлы и растения. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2014. 194 с.
  9. Голубева И.С., Бармашов А.Е., Рудакова А.А., Барышникова М.А., Рукк Н.С., Скрябина А.Ю., Апрышко Г.Н. // Рос. биотерапевт. ж. 2017. Т. 16. № 3. С. 75.
  10. Kokanov S.V., Filipovic N.R., Visnjevac A., Nikolic M., Novakovic I., Janjic G., Hollo B.B., Ramotowska S., Nowicka P., Makowski M., Uguz O., Koca A., Todorovic T.R. // Appl. Organomet. Chem. 2023. Vol. 37. P. e6942. doi: 10.1002/aoc.6942
  11. Yao W., Yang Z., Huang L., Su C. // Appl. Sci. 2022. Vol. 12. N 3. P. 1114. doi: 10.3390/app12031114
  12. Wang P.-N., Chang S.-H. // Mater. Transact. 2018. Vol. 59. N 3. P. 406. doi: 10.2320/matertrans.M2017282
  13. Korpiniemi H., Huttunen-Saarivirta E., Kuokkala V.-T., Paajanen H. // Surf. Coating. Technolog. 2014. Vol. 248. P. 91. doi: 10.1016/j.surfcoat.2014.03.036
  14. Аверина Ю.М., Нырков Н.П., Шувалов Д.А., Моисеева Н.А., Капустин Ю.И. // Усп. хим. и хим. технол. 2018. Т. 32. № 14. С. 57.
  15. Дуран Дельгадо О.А., Скибина Л.М. // Вестн. ТГТУ. 2019. Т. 25. № 4. С. 635. doi: 10.17277/vestnik.2019.04.pp. 635-643
  16. Березин Н.Б., Чевела В.В., Межевич Ж.В., Иванова В.Ю. // Изв. вузов. Сер. хим. и хим. технол. 2023. Т. 66. Вып. 6. С. 31. doi: 10.6060/ivkkt.20236606.6789
  17. Трубачев А.В., Трубачева Л.В. Минерально-органические растворители в вольтамперометрии металлов. Ижевск: Удмуртский университет, 2018. 224 с.
  18. Gore R.B., Pandey R.K. // Thin Solid Films. 1988. Vol. 164. P. 255. doi: 10.1016/0040-6090(88)90145-9
  19. Remelli M., Nurchi V.M., Lachowicz J.I., Medici S., Zoroddu M.A., Peana M. // Coord. Chem. Rev. 2016. Vol. 327–328. N 15. P. 55. doi: 10.1016/j.ccr.2016.07.004
  20. Зыкова И.В., Исаков В.А. // Вестн. СПГУТД. Сер. 1. Естественные и технические науки. 2011. № 3. С. 10.
  21. Shoeib T., Rodriquez C.F., Siu K.W.M., Hopkinson A.C. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2001. Vol. 3. P. 853. doi 0.1039/b008836f
  22. Marino T., Toscano M., Russo N., Grand A. // J. Phys. Chem. (B). 2006. Vol. 110. N 48. P. 24666. doi: 10.1021/jp0645972
  23. Banu L., Blagojevic V., Bohme D.K. // Int. J. Mass Spectr. 2012. Vol. 330–332. P. 168. doi 10.1016 /j.ijms.2012.07.012
  24. Murphy J.M., Powell B.A., Brumaghim J.L. // Coord. Chem. Rev. 2020. Vol. 412. P. 213253. doi 10.1016/ j.ccr.2020.213253
  25. Kiss T., Sovago I., Gergely A. // Pure Appl. Chem. 1991. Vol. 63. N 4. P. 597. doi: 10.1351/pac199163040597
  26. Barnard G.M., Boddington T., Gregor J.E., Pettit L.D., Taylor N. // Talanta. 1990. Vol. 37. N 2. P. 219. doi: 10.1016/0039-9140(90)80026-C
  27. Jingwan K., Zhongping Z., Xiaoquan L., Guangde C., Jinzhang O., Guangbi B. // Chem. J. Chin. Univ. 1990. Vol. 11. N 8. P. 813.
  28. Branica-Jurkovic G., Simeon V. // J. Electroanal. Chem. 1989. Vol. 266. N 1. P. 83. doi: 10.1016/0022-0728(89)80217-7
  29. Gavioli G.B., Benedetti L., Grandi G., Marcotrigiano G., Pellacani G.C., Tonelli M. // Inorg. Chim. Acta. 1979. Vol. 37. P. 5. doi: 10.1016/S0020-1693(00)95511-7
  30. Sovago I., Varnagy K., Benyei A. // Magyar Kem. Foly. 1986. Vol. 92. P. 114.
  31. Khalil M.M., Attia A.E. // J. Chem. Eng. Data. 2000. Vol. 45. N 6. P. 1108. doi: 10.1021/je000128w
  32. Correia dos Santos M.M., Gonpdves M.L.S., Cupelo S. // Electroanalysis. 1996. Vol. 8. N 2. P. 178. doi: 10.1002/elan.1140080216
  33. Lopes da Conceicao A.C., Simoes Goncalves M.L.S., Correia dos Santos M.M. // Anal. Chim. Acta. 1995. Vol. 302. N 1. P. 97. doi: 10.1016/0003-2670(94)00434-N
  34. Mellor D.P., McKenzie H.A. // Austral. J. Chem. 1961. Vol. 14. N 4. P. 562. doi: 10.1071/CH9610562
  35. Münze R., Güthert A., Matthes H. // Zeit. Phys. Chem. 1969. Vol. 2410. N 1. P. 240. doi: 10.1515/zpch-1969-24130
  36. Israeli M., Pettit L.D. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1975. Vol. 37. N 4. P. 999. doi: 10.1016/0022-1902(75)80686-5
  37. Heijne G.J.M., Van der Linden W.E. // Talanta. 1975. Vol. 22. N 10–11. P. 923. doi: 10.1016/0039-9140(75)80199-8
  38. Patel M., Patel N., Patel M., Joshi J. // J. Ind. Chem. Soc. 1993. Vol. 70. P. 569.
  39. Никитенко В.Н., Литовченко К.И., Кублановский В.С. // ЖНХ. 1979. Т. 24. С. 662.
  40. Meshkov A.N., Gamov G.A. // Talanta. 2019. Vol. 198. P. 200. doi: 10.1016/j.talanta.2019.01.107
  41. Cukrowski I., Ngigi G. // Electroanalysis. 2001. Vol. 13. N 15. Р. 1242. doi.org/10.1002/1521-4109(200110)13:15<1242::AID-ELAN1242>3.0.CO;2-J
  42. Powell K.J., Brown P.L., Byrne R.H., Gajda T., Hefter G., Leuz A.-K., Sjoberg S., Wanner H. // Pure Appl. Chem. 2011. Vol. 83. N 5. P. 1163. 2011. doi 10.1351/ PAC-REP-10-08-09
  43. Andreoli R., Benedetti L., Grandi G., Battistuzzi G. // Electrochim. Acta. 1984. Vol. 29. N 2. P. 227. doi: 10.1016/0013-4686(84)87051-6
  44. Amrallah A.H., Abdalla N.A., EI-Haty E.Y. // Talanta. 1998. Vol. 46. N 4. P. 491. doi: 10.1016/S0039-9140(97)00218-X
  45. Zhang F., Liu Q. // J. Coord. Chem. 1993. Vol. 28. N 3–4. Р. 197. doi: 10.1080/00958979308037097
  46. Kumar S., Meena, Barjatya A.K., Gupta O.D. // Rasayan J. Chem. 2009. Vol. 2. N 2. Р. 371.
  47. Леденков С.Ф., Чистякова Г.В. // ЖФХ. 2003. Т. 77. № 4. С. 600; Ledenkov S.F., Chistyakova G.V. // Russ. J. Phys. Chem. (A). 2003. Vol. 77. N 4. С. 527.
  48. Шарнин В.А., Усачева Т.Р., Кузьмина И.А., Гамов Г.А., Александрийский В.В. Комплексообразование в неводных средах: сольватационный подход к описанию роли растворителя. М.: ЛЕНАНД, 2019. 304 с.
  49. Chaturvedi D.N., Gupta C.M. // Zeit. Anal. Chem. 1972. Vol. 260. P. 120. doi: 10.1007/BF00428805
  50. Kumar S., Gupta O.D. // Orient. J. Chem. Vol. 26. N 2. P. 697.
  51. Naik K.B.K., Kumar B.A., Raju S., Rao G.N. // Int. J. Inorg. Chem. 2012. Article ID 265249. doi: 10.1155/2012/265249
  52. Rao C.N., Ramanaiah M., Sailaja B.B.V. // Bull. Chem. Soc. Ethiop. 2016. Vol. 30. N 1. P. 71. doi: 10.4314/bcse.v30i1.6
  53. Choppa N.R., Bogi S., Vasireddy G.K., Sailaja B.B.V. // Pharm. Chem. 2015. Vol. 7. N 6. P. 8.
  54. Karadia C., Gupta O.D. // Rasayan J. Chem. 2009. Vol. 2. N 2. P. 403.
  55. Исаева В.А., Наумов В.В., Гессе Ж.Ф., Шарнин В.А. // Коорд. хим. 2008. Т. 34. № 8. С. 631; Isaeva V.A., Naumov V.V., Gesse Zh.F., Sharnin V.A. // Russ. J. Coord. Chem. 2008. Vol. 34. N 8. P. 624. doi: 10.1134/S1070328408080113
  56. Kajala A., Gupta O.D. // Rasayan J. Chem. 2009. Vol. 2. N 4. P. 833.
  57. El-Ezaby M.S., Al-Hassan J.M., Eweiss N.F., Al-Massaad F. // Canad. J. Chem. 1979. Vol. 57. N 1. Р. 104. doi: 10.1139/v79-017
  58. Исаева В.А., Шарнин В.А., Шорманов В.А., Леденков С.Ф. // Коорд. хим. 1995. Т. 21. № 5. С. 396.
  59. Фадеев Ю.Ю., Шарнин В.А., Шорманов В.А. // ЖНХ. 1997. Т. 42. № 7. С. 1220.
  60. Casale A., De Robertis A., De Stefano C., Gianguzza A., Patane G., Rigano C., Sammartano S. // Thermochim. Acta 1995. Vol. 255. P. 109. doi: 10.1016/0040-6031(94)02181-M)
  61. Thanavelan R., Ramalingam G., Manikandan G., Thanikachalam V. // J. Saudi Chem. Soc. 2014. Vol. 18. N 3. P. 227. doi: 10.1016/j.jscs.2011.06.016
  62. Исаева В.А., Молчанов А.С., Шишкин М.В., Шарнин В.А. // ЖНХ. 2022. Т. 67. № 5. С. 629. doi: 10.31857/S0044457X22050087; Isaeva V.A., Molchanov A.S., Shishkin M.V., Sharnin V.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. Vol. 67. N 5. P. 699. doi: 10.1134/S0036023622050084
  63. Нищенков А.В., Шарнин В.А., Шорманов В.А., Крестов Г.А. // Коорд. хим. 1990. T. 16. № 9. C. 1264.
  64. Леденков С.Ф., Шарнин В.А., Шорманов В.А., Исаева В.А. // Коорд. хим. 1993. Т. 19. № 9. С. 691.
  65. Исаева В.А., Шарнин В.А., Шорманов В.А., Леденков С.Ф. // ЖФХ. 1996. Т. 70. № 7. С. 1320; Isaeva V.A., Sharnin V.A., Shormanov V.A., Ledenkov S.F. // Russ. J. Phys. Chem. (A). 1996. Vol. 70. N 7. P. 1232.
  66. Kalidas C., Hefter G., Marcus Y. // Chem. Rev. 2000. Vol. 100. N 3. P. 819. doi: 10.1021/cr980144k
  67. Гессе Ж.Ф., Исаева В.А., Шарнин В.А. // ЖФХ. 2010. Т. 84. № 2. С. 385; Gesse Zh.F., Isaeva V.A., Sharnin V.A. // Russ. J. Phys. Chem. (A). 2010. Vol. 84. N 2. P. 329. doi: 10.1134/S0036024410020299
  68. Шарнин В.А. // Изв. вузов. Сер. хим. и хим. технол. 2005. Т. 48. Вып. 7. С. 44.
  69. Бородин В.А., Козловский Е.В., Васильев В.П. // ЖНХ. 1986. Т. 31. № 1. С. 10.
  70. Исаева В.А., Леденков С.Ф., Шарнин В.А., Шорманов В.А. // ЖФХ. 1993. Т. 67. № 11. С. 2202.
  71. Исаева В.А., Леденков С.Ф., Шарнин В.А., Шорманов В.А. // Коорд. хим. 1995. Т. 21. № 5. С. 396.
  72. Bosch E., Fonrodona G., Rafols C., Roses M. // Anal. Chim. Acta. 1997. Vol. 349. N 1–3. Р. 367. doi: 10.1016/S0003-2670(97)00191-8

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Диаграмма долевого распределения частиц относительно ионов кадмия(II) в зависимости от рН водного раствора (мольное соотношение Cd2+:Gly– = 1:3).

Скачать (92KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние состава смеси растворителей вода–диметилформамид (1) (µ = 1 М., 300 K [46]), вода–этанол (2) (µ = 0.15 М., 310 K [44, 45]), вода–диметилсульфоксид (3) (µ = 0.1 М., 298 K) на константу устойчивости моноглицината кадмия(II).

Скачать (69KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние состава водно-диметилсульфоксидного растворителя на устойчивость монолигандных комплексов кадмия(II) с этилендиамином (1) (µ = 0.0 М., 298 K [47]), глицинат-ионом (2) (µ = 0.1 М., 298 K), тирозинат-ионом (3) (µ = 0.5 М., 300 K [49, 50]), метиламином (4) (µ = 0.0 М., 298 K [48]).

Скачать (66KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Влияние состава водно-диметилсульфоксидного растворителя на устойчивость моноглицинатного комплекса меди(II) (1) (µ = 0.1 М., 298 K [59]), никеля(II) (2) (µ = 0.3 М., 298 K [58]), кобальта(II) (3) (µ = 0.1 М., 303 K) [57]), свинца(II) (4) (µ = 0.5 М., 308 K, xДМСО = 0.0 [60]; µ = 0.1 М., 305 K, xДМСО = 0.2 [61]), кадмия(II) (5) (µ = 0.1 М., 298 K), серебра(I) (6) (µ = 0.3 М., 298 K [55]), мышьяка(II) (7) (µ = 1.0 М., 304 K [62]).

Скачать (79KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Влияние состава водно-диметилсульфоксидного растворителя на устойчивость моноглицинатных (1, 3, 5) и бисглицинатных (2, 4, 6) комплексов никеля(II) (1, 2) (µ = 0.3 М., 298 K [58]), свинца(II) (3, 4) (µ = 0.5 М., 308 K, xДМСО = 0.0 [60]; µ = 0.1 М., 305 K, xДМСО = 0.2 [61]), кадмия(II) (5, 6) (µ = 0.1 М., 298 K).

Скачать (80KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изменение энергии Гиббса реакций образования моноглицинатного (2) (a) и бисглицинатного (6) (б) комплексов кадмия(II) в смесях вода–ДМСО и энергии Гиббса переноса из воды в водно-диметилсульфоксидный растворитель глицинат-иона (1) [67], моноглицината Cd2+ (3), иона Cd2+ (4) [66], бисглицината Cd2+ (5).

Скачать (23KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024