CC BY
0
№ 7 (124)_*** 1ЕЛМИЧЕ1*ИЕ науки_июль. 2024 г.
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ НИТРАТА
И АЦЕТАТА МЕДИ (II) C ХИНАЗОЛОНОМ-4
Якубов Эркин Шомуратович
канд. хим. наук, доц. кафедры Неорганический химии, Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши Е-mail: e.yakubov@qarshidu.uz
Махмарасулов Мансур Баходирович
магистр кафедры Неорганический химии, Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши
SPECTROPHOTOMETRIC STUDY OF THE COMPLEXATION OF COPPER (II) NITRATE
AND ACETATE WITH QUINAZOLONE-4
Erkin Yakubov
Ph.D. Chem. Sciences, Associate Professor Department of Inorganic Chemistry,
Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karshi
Mansur Makhmarasulov
Master of the Department of Inorganic Chemistry, Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karshi
АННОТАЦИЯ
Фотометрическим методом в растворе исследовано комплексообразование солей меди с хиназолоном-4. При смещивании нитрата или ацетата меди (II) с калиевой солью хиназолона-4 в метанола выпадают труднорастворимые комплексные соединения состава CuNO3Hz2CH3OH или CuCH3COOHz2CH3OH. При избытке хиназолона эти комплексы растворяются и в спектре, в зависимости от количества лиганда, появляется сначала полоса при 360 нм, а затем -580 нм. Следовательно образуются еще два комплекса в результате дополнительной координации молекул хиназолона. Анализ экспериментальных данных по методам сдвига равновесия, Фостера и Бабко указывает на образование комплексов с участием одной молекулы лиганда в обоих случаях и наличия равновесия.
CuXHz-2CH3OH+KHz~Cu(Hz)2+KHz~K[Cu(Hz)3]
где X=NO3, CH3COO. Полоса при 360 нм отвечает комплексу состава 1:2 (Кнест=9,410-4), а полоса при 580 нм -комплексу состава 1:3 (Кнест=1,510-2).
Определение состава и устойчивости комплекса меди методами сдвига равновесия, Фостера и Бабко показало, что хиназолон-4 вступает в комплексообразование в виде моноосновного аниона. Определены константа устойчивости и молярные коэффициенты экстенсивности комплексов.
ABSTRACT
The complex formation of copper salts with quinazolone-4 was studied in solution using the photometric method. When copper (II) nitrate or acetate is mixed with the potassium salt of quinazolone-4 in methanol, sparingly soluble complex compounds of the composition CuNO3Hz2CH3OH or CuCH3COOHz2CH3OH precipitate. With an excess of quinazolone, these complexes dissolve and, depending on the amount of ligand, first a band at 360 nm and then -580 nm appears in the spectrum. Consequently, two more complexes are formed as a result of additional coordination of quinazolone molecules. Analysis of experimental data using the equilibrium shift methods, Foster and Babko indicates the formation of complexes involving one ligand molecule in both cases and the presence of equilibrium.
CuXHz2CH3OH+KHz~Cu(Hz)2+KHz~K[Cu(Hz)3]
where X=NO3, CH3COO. The band at 360 nm corresponds to a complex of composition 1:2 (Knest = 9.410-4), and the band at 580 nm corresponds to a complex of composition 1:3 (Knest = 1.510-2). Determination of the composition and
Библиографическое описание: Якубов Э.Ш., Махмарасулов М.Б. СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ НИТРАТА И АЦЕТАТА МЕДИ (II) C ХИНАЗОЛОНОМ-4 // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 7(124). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/17874
ЛД UNIVERSUM:
№ 7 (124)_А ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_июль. 2024 г.
stability of the copper complex by the equilibrium shift and Foster and Babko methods showed that quinazolone-4 enters complexation in the form of a monobasic anion. The stability constant and molar extensiveness coefficients of the complexes were determined.
Ключевые слова: электронодонорный атом, тоутомерия, хиназолон-4, g-факторы, бидентатное связывание, устойчивости, молярные коэффициенты, координационный соединения, комплексообразование, константа нестабильности.
Keywords: elektrodonor atom, tautomeric cases, quinazoline-4-one, g-factors, bidentate binding, stability, molar coefficients, coordination compounds, complexes formation, instability constant.
Известно, что введение в состав биологически активных препаратов жизненно важных металлов не только уменьшает их вредность, но и в большинстве случаев увеличивает биологическую активность препарата и нередко обнаруживаются новые биологические свойства [1], [2].
В координационной химии существует большое число разнообразных лигандов, сильно отличающихся по свойствам и строению. Одним из важных классов таких соединений является хиназолоны-4 и его производные, которые достаточно широко распространены в растительных и биологических объектах [3]. Среди них выявлены препараты, обладающие гербицидным, фунгицидным, фармакологическими и другими свойствами.
В электронном спектре поглощения калиевой соли хиназолона-4 (KHz) обнаруживаются интенсивная полоса поглощения при 225 нм (£=2,8-106), полосы с максимумами при 265 (8,3105) и 275 нм (7,6-105), а также при 292 (6105), 302 (6,2 105) и 312 нм (5105) (рис. 1а). Нитрат и ацетат меди(11) в мета-нольном растворе (С=4 ммоль/л) поглощают при 775 (75) и 700 (70), что обусловлено поглощением катионов [Си(И20)з(СИз0И)з]2+ и
[Си(И20)(СИз0И)5]2+ соответственно. Молекулы воды, входящие в состав солей, остаются координированными и в растворе метанола. Поэтому полоса поглощения раствора нитратной соли близка к полосе поглощения аква иона [Си(И20)5]2+ для которого Хмак=800 нм [4].
Рисунок 1. ЭСП KHz (a), Cu(NÛ3)23H2O (d) и их смеси (b, e) в метаноле
При смешивании метанольных растворов KHz и нитрата или ацетата меди выпадают труднорастворимые комплексные соединения состава СиМ0зИ7-2СИз0И и СиШзС00И7-2СИз0И. При избытке KHz эти комплексы растворяются и в спектре появляются новые полосы поглощения при 360 и 580 нм. Причем, вторая полоса проявляется только при большом избытке хиназолона. Следовательно KHz образует еще два комплекса, очевидно, в результате дополнительной координации молекул хи-назолона.
Для определения состава, устойчивости и молярного коэффицента светопоглощения образующихся комплексов изучена зависимость максимума этих полос от концентрации добавляемого KHz при постоянной концентрации металла. Как видно из рис. 1, оптическая плотность полосы при 360 нм при концентрации меди 0,1 ммоль/л растет до 60 кратного избытка KHz, а затем уменьщается, тогда как полоса 580 нм достигает своего максимума при концентрации меди 4 ммоль. Полоса 360 нм растет быстрее, чем полоса 580 нм. Отметим, что обе полосы не удалось обнаружить для одного и того же
№ 7(124)
июль, 2024 г.
раствора вследствие большого различия в интенсив-ностях. При больших концентрациях KHz в растворе на полосу комплекса 360 нм накладывается хвост интенсивной полосы KHz. Поэтому, при расчетах оптическую плотность этого комплекса вычисляли графически с учетом вклада полосы лиганда. Спек-трофотометрические параметры комплексообразо-вания приведены в табл. 1-3.
Как видно из рис. 2, зависимость D/CLn от Б (метод Фостера) для полос поглощения 360 и 580 нм дают прямые линии в случае п=1, что указывает на образование комплексов с участием одной молекулы лиганда [5].
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 D
Рисунок 2. Графики зависимости D/Cln от D для 1=360 и 580 nm
Такой же вывод о составе комплексов можно сделать из наклона прямых линии зависимости ^О/Оо - Б от 1§[Сь| (рис. 3, метод Бабко) [6].
Рисунок 3. Графики зависимости lgD/D0-D от lg[CL]
Таким образом два независимых метода подтверждают образование комплексов с участием одной молекулы Н и наличия равновесий:
A UNIVERSUM:
№ 7 (124)_ЛЛ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_июль. 2024 г.
CuNO3Hz-2CH3OH+KHz^Cu(Hz)2-CH3OH+KNO3 (1) CuCH3COOHz-2CH3OH+KHz^Cu(Hz)2-CH3OH+CH3COOK (2) и Cu(Hz)2-CH3OH+KHz^K[Cu(Hz)3-CH3OH] (3)
Таблица 1.
Спектрофотометрические параметры комплексообразования Cu(NO3)2+nKHz в метаноле. Cu=10-4M,
Хмак=360 нм, Ь=1см
2 гя ¿5 к? О Q * Q 2 m Ö о 2 гя ¿5 * ? * d d л Q - О е Ü 2 Tj О О ¿D Q - 0 Q § 2 ю Ö 2, d 2 0 Л о Q <N 2 0 2, d о 0 Д О (N о (N £ 0 (N ? d <N о
0,40 0,12 0,06 0,028 0,272 -3,57 -0,40 12,71 1,35 0,16 1,50 3,75 0,90 2,25
0,80 0,15 0,09 0,043 0,657 -3,18 -0,13 10,13 0,40 0,64 1,13 1,41 1,01 1,27
1,60 0,25 0,13 0,062 1,438 -2,84 0,21 8,08 -0,60 2,56 0,81 0,51 1,05 0,66
3,20 0,31 0,16 0,076 3,024 -2,52 0,51 6,35 -1,27 10,24 0,50 0,16 0,80 0,26
6,20 0,33 0,21 0,100
12,50 0,32 0,13 0,062
25,00 0,30 0,11 0,052
50,00 0,28 0,08 0,038
0,44 5,391 -12,11 0,19 37,27 -0,12 3,94 5,83 3,76 4,44
* D=D-Dl
**[Cl]=Cl-Cm-[Ck] (рассчитана для реакции) CuNOßHz-2CHsOH+KHz^Cu(Hz)22CH3OH
Таблица 2.
Спектрофотометрические параметры комплексообразования Cu(NO3)2'3H2O+nKHz в метаноле.
Cu=410-3M, W=580 нм, Ь=1см
2 2 2 m 2 сч ¿5 Q - 2 TJ О ьа о - 2 о (N 2 (N О 0 (N £ О
о О d i C а о * ? О О ад Q j О ьа Q о 2, J О к? о а 2, J О О d <N а 2, d <N а
2,0 1:5 0,46 2,22 0,998 -2,01 0,09 4,03 -0,18 0,04 2,38 11,50 1,06 5,29
4,0 1 10 0,59 2,84 2,92 -1,53 0,39 2,36 -0,60 0,16 1,47 3,69 0,87 2,18
6,0 1 15 0,67 3,23 4,88 -1,31 0,62 1,72 -0,81 0,36 1,12 1,86 0,75 1,25
8,0 1 20 0,70 3,37 6,86 -1,16 0,73 1,35 -0,85 0,64 0,87 1,09 0,61 0,76
16,0 1 40 0,76 3,69 14,83 -0,83 1,07 0,69 -0,89 2,56 0,48 0,30 0,36 0,23
24,0 1: 60 0,79 3,81 22,82 -0,64 1,30 0,41 -0,83 5,76 0,33 0,14 0,26 0,11
32,0 1: 80 0,81 3,90 30,81 -0,51 1,61 0,26 -0,82 10,24 0,27 0,08 0,22 0,07
60,0 1:150 0,83 4,00 36,00 0,14 0,02 0,12 0,02
5,61 84,10 -7,99 5,81 10,82 -5,00 6,84 4,13
*[Cl]=Cl-2Cm-[Ck] (рассчитана для реакции Cu(Hz)2+KHz ^ K[Cu(Hz)3])
№ 7(124)
июль, 2024 г.
Таблица 3.
Спектрофотометрические параметры комплексообразования Cu(CH3COO)2H2O +nKHz в метаноле.
Cu=410-3M, Хмак=580 нм, Ь=1см
2 <4 ¿5 J О d i о a 2 m О о 2 <4 ¿5 * " О О ад Q 1 О Q (N о ¿g ° Л /D0 gC ~ О $ О (N ~ J О ~2 о Л о О (N 2 (N О (N ~ J О a о ,1/CL (N a (N 2 О (N ^ d сО" a
6,0 1:15 0,50 1,774 5,03 -1,30 -0,11 1,(59 0,14 0,36 0,83 1,39 0,41 6,95
8,0 1:20 0,56 1,95 7,00 -1,15 -0,02 1,32 0,02 0,64 0,70 0,88 0,39 4,93
12,0 1:30 0,71 2,47 10,95 -0,96 0,24 0,92 -0,23 1,44 0,59 0,49 0,42 3,48
20,0 1:50 0,80 2,78 18,92 -0,72 0,36 0,52 -0,26 4,00 0,40 0,20 0,32 1,60
28,0 1:70 0,86 2,99 26,90 -0,57 0,47 0,32 -0,27 7,84 0,31 0,11 0,27 0,95
40,0 1:100 0,94 3,27 38,87 -0,41 0,65 0,17 -0,27 16,00 0,23 0,06 0,22 0,56
60,0 1:150 1,15 4,00
5,52 107,67 -5,11 1,85 4,94 -0,87 3,06 3,13 2,03 18,47
*[CL]=CL-2Cм-[Cк] (рассчитана для реакции Cu(Hz)22CHзOH+KHz ^ [Cu(Hz)з2CHзOH])
Полоса 360 нм отвечает комплексу тремя методами (табл. 4), близки и комплекс
Си(№)2'СНзОН, а полоса 580 нм - [Си(Н7)з'2СНзОН]. Си(Н7)2СНзОН более устойчив, чем комплекс
Константы нестойкости комплексов, определенные К[Си(Н7)32СН3ОН] [7].
Таблица 4.
Логарифм константы нестойкости (^Кнест) комплексов
Комплекс По Фостеру По Бабко По сдвигу равновесия Примечание
Cu(Hz)2CH3OH -3,00 -3,01 -3,07 Исх. соль:
K[Cu(Hz)32CH3OH] -1,86 -1,82 -1,84 Cu(NO3)23H2O
K[Cu(Hz)32CH3OH] -1,15 -1,14 -1,12 Cu(CH3COO)2«2O
Некоторое отличие в константах нестойкости последнего вызвано присутствием в растворе различных (Шз-, СНзСОО-) анионов [8], [9].
Полученные результаты позволяют считать, что калиевая соль хиназолона-4 с нитратом и ацетатом меди в метаноле образует труднорастворимые комплексы СиХНг2СНзОН (Х= Шз, СНзСОО), а в избытке лиганда - комплексы Си(И^)2СНзОН и К[Си(Н7)з-2СНзОН] с максимумами светопоглоще-ния 360 (2,110з) и 580 нм (2,5102) соответственно. Комплекс состава 1:2 устойчиве (^Кнест= -3,0), чем комплекс состава 1:3 (1£Кнест= -1,1 ^ -1,8) [10], [11].
Таким образом, изучением комплексообразова-ния соли меди с калиевой соли хиназолона-4 в мета-нольном растворе установлено, что дают труднорастворимые в метаноле комплексы состава 1:1 и хорошо растворимые комплексы состава 1:2 и 1:3 с максимумами светопоглощения при 360 и 580 нм соответственно. Комплекса меди состава 1:2 достаточно интенсивно окрашены (£=210з соответственно) и устойчивы (^Кнест= -3,0), чем комплекс меди состава 1:3 (£=2,5102 и ^Кнест= -1,1 ^ -1,8).
Список литературы:
1. Кукушкин Ю.Н. Лиганды координационных соединений. - Ленинград: ЛТИ им. Ленсовета. 1981. - С. 62-63.
2. Рахмонова Д.С. Комплексные соединения переходных металлов с полифункционалными 2-замещенными бензимидазолами: Автореф. Дис.... канд. хим. наук. - Ташкент, НУУз, 2011. - 69с.
3. Шахидоятов Х.М. Хиназолоны-4 и их биологическая активность. - Ташкент: ФАН, 1988. - 138 с.
4. Мусаев З.М., Якубов Э.Ш., Парпиев Н.А., Шохидоятов Х.М. Координационные соединения меди(П) с хина-золоном-4. // Узб. хим. журн. - 1994. - № 1. - С. 36-38.
5. Foster R., Hammick D. Li. аМ Wardlew A.A. A new method for determining the association constants for certain interactions between nitro-compounds and bases in solution // J. the chem. Soc., - 1953. - P. 3817-3820.
6. Бабко А.К. Физико-химический анализ комплексных соединений в растворах. - Киев: АН УССР., - 1955. - С. 139.
7. Rai, B.K., Vidyarathi, S.N., Kumari, P., Kumari, S., Lakshmi, K., Singh, R.7007101030;55626785800;57209090655;56659110500;7004355056;57203380693Synthesis and spectroscopic studies of metal complexes of schiff base derived from 2-Phenyl-3-(p-aminophenyl)-4-quinozolone(2013) Asian Journal of Chemistry, 25 (2), pp. 941-943. Cited 11 times.https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84875134772& partnerID=40&md5=60be598d4dbb4fe28e20951dda3d91c4.
№ 7(124)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
• 7universum.com
июль, 2024 г.
8. Dave L.D., Mathew C., Oommen V. Iron (II) & Oxovanadium (IV) complexes of quinazoline-2-thione // Indian J. Chem., - 1982. - A. 21. - №6. - P. 645-646.
9. Reddy K.L., Srihari S., Lingaiah P. Synthesis & characterization of complex of copper (II), cobalt (II), zinc (II) & cadmium (II) with 2-methylphenyl-3-anilinoquinazoline-4-ones // Indian J. Chem., - 1984. - A 23. - № 2. - P. 172-174.
10. George K.R., Makor and David R. Williams. Formation constants for 6-aminopurine(adenine)-proton, -cobalt (II), -nickel (II), -copper (II) and -zinc (II) systems // J. Inorg. and Nucl. Chem., - 1974. - Vol. 36. - P. 1675-1681.
11. Rai, B.K., Baluni, A. 7007101030;6507024743;
12. Coordination compounds of Co(II), Ni(II) and Cu(II) with thiosemicarbazone of a series of quinazolone derivatives: Their preparation, characterization and structural investigation (2001) Asian Journal of Chemistry, 13 (2), pp. 725729. Cited 6 times. https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-0034899121& part-nerID=40&md5=cebfa85e5b280ccf411c051257c40293.
