Спектрофотометрическое изучение процессов комплексообразования переходных металлов с азопроизводными бензо[4,5]имидазо[1,2-c]хиназолин карбоновых кислот Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ С АЗОПРОИЗВОДНЫМИ БЕНЗОИ^ИМИДАЗО^^^ХИНАЗОЛИН

КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Страшнова Светлана Болеславна канд. хим. наук, доцент кафедры общей химии Российского университета

дружбы народов, г. Москва E-mail: [email protected] Аль Тахан Рана

аспирант кафедры общей химии Российского университета дружбы народов,

г. Москва

E-mail: [email protected] Ковальчукова Ольга Владимировна

д-р хим. наук, профессор кафедры общей химии Российского университета

дружбы народов, г. Москва E-mail: [email protected]

SPECTROSCOPIC STUDIES OF THE PROCESSES OF COMPLEX FORMATION OF SOME TRANSITION METALS WITH AZO-DERIVATIVES OD BENZO[4,5]IMIDAZO[1,2-C]QUINAZOLINE

CARBOXYLIC ACIDS

Olga Kovalchukova

Doctor of Science, Professor of the Department of General Chemistry of the Peoples ’

Friendship University of Russia, Moscow

Al Tahan Rana

Post Graduate Student of the Department of General Chemistry of the Peoples ’

Friendship University of Russia, Moscow

Svetlana Strashnova

Candidate of Science, Assistant Professor of the Department of General Chemistry of

the Peoples ’ Friendship University of Russia, Moscow

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, грант № 10-03-00003-а.

АННОТАЦИЯ

Целью данной работы является спектрофотометрическое изучение комплексных соединений металлов с азопроизводными бензо[4,5]имидазо[1,2-с]хиназолин карбоновых кислот Изучены процессы комплексообразования в растворах, определены состав комплексов и константы их образования.

ABSTRACT

The background of the presented investigations was the spectroscopic investigations of complex formation of metals with azo-derivatives of benzo[4,5]imidazo[1,2-c]quinazoline carboxylic acids. The processes of complex formation in solutions were studied, and the compositions of complexes and their formation constants were determined.

Ключевые слова: комплексные соединения, 2 азопроизводные

бензо^^имидазо^Д-^хиназолин карбоновых кислот, электронная

спектроскопияконстанты образования.

Keywords: complex compounds, benzo[4,5]imidazo[1,2-c]quinazoline

carboxylic acids, UV-VIS spectroscopy, formation constants.

Известно, что гидроксиазосоединения фенильного и нафтильного рядов — широко и давно известные азокрасители и азопигменты для различного вида тканей (шерсти, хлопка, полиамида и др.), причем большинство из используемых в текстильной промышленности красителей данного класса представляют собой так называемые металлокрасители и металлопигменты, являющиеся по сути комплексными соединениями [3]. Использование

гетероциклических фрагментов в процессе азосочетания обосновываются повышенной устойчивостью и улучшенными цветовыми характеристиками получающихся соединений [2], а также образованием значительно более прочных металлохелатных циклов.

Целью настоящей работы явилось изучение процессов комплексообразования новых гетероциклических азосоединений — производных бензо^^имидазо^Д-^хиназолин карбоновых кислот:

Экспериментальная часть

Электронные спектры поглощения записаны на спектрофотометре Varian Cary 50 Scan в видимой и ультрафиолетовой областях в этанольных растворах органических молекул и их смесей с хлоридами ряда переходных металлов при широком изменении pH. Точность измерений в среднем составляла ±20 см-1. Для определения состава комплексов в растворах и общей константы образования использовали метод спектрофотометрического титрования (метод насыщения) [1].

Результаты и их обсуждение

1 3

Электронные спектры поглощения этанольных L —L характеризуются широкими интенсивными полосами поглощения в оранжево-красной части спектра, которые в сильно щелочных растворах претерпевают небольшой гипсохромный сдвиг, понижаясь по интенсивности (рис. 1—3).

Рисунок 1. Электронные спектры поглощения при титровании раствора Ь1 (С=1-10Т4моль/л) раствором гидроксида натрия в интервалерН от 8,50

(кривая 1) до 13,5 (кривая 10)

Рисунок 2. Электронные спектры поглощения при титровании раствора Ь (Є=1-10Ґ>моль/л) раствором гидроксида натрия в интервале рН от 8,8

(кривая 1) до 13,2 (кривая 10)

Рисунок 3. Электронные спектры поглощения при титровании раствора Ь (Є=1-10Ґ>моль/л) раствором гидроксида натрия в интервалерН от 7,8

(кривая 1) до 13,2 (кривая 9)

Изменения в спектрах сопровождаются последовательным появлением изобестических точек, что затрудняет интерпретацию процессов и расчет констант равновесия. Для соединения L присутствует колебательная структура полос, что указывает на стабильности л-электронной структуры молекулы.

Рисунок 4. Изменения в электронном спектре поглощения Ь1 при

постепенном добавлении МС12

Wavelength (nm)

2

Рисунок 5. Изменения в электронном спектре поглощения L при

постепенном добавлении NiCl2

1 2

Добавление растворов солей металлов к растворам L и L (рис. 4, 5) приводит к батохромному смещению длинноволновой полосы поглощения и появлению в спектрах изобестических точек. Положение и колебательная

3

структура длинноволновой полосы поглощения L не изменяется в присутствии катионов металлов (рис. 6).

Рисунок 6. Изменения в электронном спектре поглощения Ь при

постепенном добавлении №С/2

Отсутствие смещения полос в последнем случае можно объяснить взаимным расположением заместителей, которое препятствует хелатообразованию с участием азогруппы.

По результатам спектрофотометрического титрования построены кривые насыщения, по которым рассчитаны состав комплексов в растворах и общая константа образования (табл. 1).

Таблица 1.

1 2

Состав комплексов L и L с катионами металлов(MLn) и значения их ________________________констант образования____________________________

Лиганд Катион металла п &Р &Р/п

Ь1 Мп+2 1 2.00 2.00

Со+2 1 3.17 3.17

М+2 1 3.55 3.55

Си+2 1 3.12 3.12

7п+2 1 3.24 3.24

Сё+2 9.73 4.865

Бе+3 1 3.11 3.11

Еи+3 1 2.06 2.06

АВ+ 1 3.40 3.40

ь2 Со+2 1 2.74 2.74

М+2 1 3.52 3.52

Си+2 1 2.72 2.72

+Й N 1 3.57 3.57

Сг+3 1 4.00 4.00

Бе+3 1 3.40 3.40

Ав+ 2 4.85 2.425

Выводы.

Изучены процессы комплексообразования переходных металлов азопроизводными бензо[4,5]имидазо[1,2-с]хиназолин карбоновых кислот в растворах, определены состав комплексов и константы их образования.

Список литературы:

1. Бек М., Надьпал И. Исследование комплексообразования новейшими методами. Изд-во: « Мир». Москва. 1989. 549 с.

2. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию красителей. Химия. Москва. — 1984. — 590 с.

3. Химия синтетических красителей. // Под ред. Венкатармана К. Ленинград: Химия / — 1977. — Том V. — 432 с.