Научная статья на тему 'Взаимодействие тетраоксомолибдата(VI) с некоторыми азотистыми основаниями'

Взаимодействие тетраоксомолибдата(VI) с некоторыми азотистыми основаниями Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
152
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОЛИБДАТ НАТРИЯ / МЕЛАМИН / 6-ТРИАМИНОПИРИМИДИН / АЗОТИСТЫЕ ОСНОВАНИЯ / МЕЛАФЕН / ПИРАФЕН / АССОЦИАТЫ / МЕТОДЫ PH-МЕТРИИ И МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РАВНОВЕСИЙ В РАСТВОРАХ / 2 / 4 / SODIUM MOLYBDATE / MELAMINE / 6-TRIAMINOPYRIMIDINE / NITROGENOUS BASES / MELAFEN / PIRAFEN / ASSOCIATES / PH MEASUREMENTS / MATHEMATICAL MODELING OF EQUILIBRIA IN SOLUTIONS

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Кузьмина Наталия Леонидовна, Насирова Зарина Адалят Кызы, Неклюдов Вадим Вячеславович, Боос Галина Арведовна, Фаттахов Саитарей Галяувич

Методами pH-метрического титрования и математического моделирования равновесий (программа CPESSP) исследовано взаимодействие меламина и 2,4,6-триаминопиримидина с молибдат(VI)-ионами в водном растворе. Установлено, что тетраоксомолибдат(VI)-ионы образуют в кислой и слабокислой средах с азотистыми основаниями и их протонированными формами ассоциаты – катионные, нейтральные и анионные. Процессы ассоциации количественно охарактеризованы. Две из выявленных форм (анионная и нейтральная) в каждой системе представляют собой моно- и двузамещенные соли молибденовой кислоты. Прочная двузамещенная меламиниевая соль, существующая в растворе, выпадает в осадок, не изменяя состава. Для бинарных систем тетраоксомолибдат(

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Кузьмина Наталия Леонидовна, Насирова Зарина Адалят Кызы, Неклюдов Вадим Вячеславович, Боос Галина Арведовна, Фаттахов Саитарей Галяувич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

VI)-ионы – мелафен (пирафен) получены качественные данные о взаимодействии между компонентами.Interaction of melamine and 2,4,6-triaminopyrimidine with molybdate(VI)-ions in water solution has been investigated by pH titration and mathematical modeling of equilibria (CPESSP program). It has been established that tetraoxomolybdate(VI)-ions with nitrogenous bases and their protonated analogs form cationic, neutral and anionic associates in acidic and weakly acidic media. The association processes have been quantitatively characterized. Two of the revealed forms (anionic and neutral) in each system represent mono- and disubstituted salts of molybdic acid. A strong disubstituted melamine salt existing in solution settles down without changing composition. For binary systems containing tetraoxomolybdate(VI)-ions and melafen (pirafen), qualitative data on the interaction between the components have been obtained.

Текст научной работы на тему «Взаимодействие тетраоксомолибдата(VI) с некоторыми азотистыми основаниями»

_____________УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ КАЗАНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Том 154, кн. 3 Естественные науки

2012

УДК 546.776:547.491.8'853.7

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕТРАОКСОМОЛИБДАТА(У1) С НЕКОТОРЫМИ АЗОТИСТЫМИ ОСНОВАНИЯМИ

Н.Л. Кузьмина, З.А. Насирова, В.В. Неклюдов, Г.А. Боос,

С.Г. Фаттахов, Ю.И. Сальников

Аннотация

Методами рН-метрического титрования и математического моделирования равновесий (программа СРБ88Р) исследовано взаимодействие меламина и 2,4,6-триамино-пиримидина с молибдат(У1)-ионами в водном растворе. Установлено, что тетраоксомо-либдат(У1)-ионы образуют в кислой и слабокислой средах с азотистыми основаниями и их протонированными формами ассоциаты - катионные, нейтральные и анионные. Процессы ассоциации количественно охарактеризованы. Две из выявленных форм (анионная и нейтральная) в каждой системе представляют собой моно- и двузамещенные соли молибденовой кислоты. Прочная двузамещенная меламиниевая соль, существующая в растворе, выпадает в осадок, не изменяя состава. Для бинарных систем тетраок-сомолибдат(У1)-ионы - мелафен (пирафен) получены качественные данные о взаимодействии между компонентами.

Ключевые слова: молибдат натрия, меламин, 2,4,6-триаминопиримидин, азотистые основания, мелафен, пирафен, ассоциаты, методы рН-метрии и математического моделирования равновесий в растворах.

Введение

Молибден, как известно [1], является жизненно необходимым микроэлементом. Молибден играет важную роль в катализируемых ферментами реакциях азотного обмена растений и микроорганизмов. Металл характеризуется переменной валентностью и в окислительно-восстановительных ферментативных реакциях является посредником при переносе электронов и водорода к молекулярному азоту и нитратам [2]. Роль молибдена и меди в таких процессах в общем одинакова - это связывание и восстановление азота, нитратов до аммиака. В отличие от других металлов-участников азотного обмена (меди, железа и др.) молибден в степени окисления (+6) существует в виде различных оксоионов, в основном оксоанионов.

Одно из важных практических применений азотистого основания меламина ^) также связано с его ролью в питании растений [3]. Меламин наряду с бис-(оксиметил)фосфиновой кислотой (НА) входит в состав мелафена Q•HA•2H2O [4] - относительно недавно синтезированного и нашедшего применение в сельском хозяйстве препарата, регулирующего рост и развитие растений. Еще один препарат - пирафен - был получен [5] в качестве пиримидинового аналога мелафена - синтетического регулятора роста нового поколения.

Сведения о состоянии в водном растворе форм молибдена(У1), меламина и

2.4.6-триаминопиримидина имеются в литературе [6-8]. В то же время бинарные системы, содержащие эти неорганические и органические компоненты, не рассматривались, хотя они представляют определенный интерес для бионеор-ганической химии.

Настоящая работа поставлена с целью выявления возможного взаимодействия молибдена(У1) с азотистыми основаниями (меламином, 2,4,6-триамино-пиримидином) и препаратами на их основе (мелафеном, пирафеном).

Экспериментальная часть

Исследование выполнено методом рН-метрического титрования. Значения рН растворов измеряли на рН-метре-иономере «Эксперт-001».

Мелафен синтезировали согласно методике [4], пирафен - по методике [5]. Меламин, молибдат натрия имели квалификацию «х.ч.». Растворы меламина,

2.4.6-триаминопиримидина (фирма Lancaster, США), мелафена, пирафена и молибдата натрия приготовлены по точной навеске. Ионную силу растворов создавали за счет их компонентов, поскольку введение фонового электролита понижает растворимость соединений и может влиять на процессы ассоциации в растворе. Рабочие растворы бескарбонатного гидроксида натрия, хлороводородной кислоты приготовлены из реактивов марки «х.ч.». Концентрацию растворов устанавливали методами объемного титрования.

Растворы молибдата натрия титровали рН-метрически растворами кислоты и щелочи в отсутствие и в присутствии меламина, 2,4,6-триаминопиримидина, мелафена либо пирафена с непрерывным вводом титранта в термостатируемой стеклянной ячейке (298 К). Титруемые растворы перемешивали на магнитной мешалке. Воспроизводимые равновесные значения потенциалов стеклянного электрода устанавливались в течение 5 мин. Обработка экспериментальных рН-метрических данных выполнена с использованием версии программы CPESSP

[9], учитывающей образование осадковых форм. При математическом моделировании протолитических равновесий или реакций комплексообразования в качестве моделируемого отклика было значение функции образования Бьеррума п

[10]. Оценка достоверности решения проводилась по критерию Фишера [11] и его аналога ^-фактора.

Результаты и их обсуждение

Экспериментальные данные для системы молибдат(У1) - меламин в качестве примера представлены на рис. 1.

Ход кривых титрования определяется концентрацией молибдат-ионов. Незначительное расхождение кривых 1 и 3 в области рН 4.3-5.0, вероятнее всего, связано с формированием и выпадением осадка при соотношении концентраций молибден(У1) : меламин, равном 1 : 2, и появлением лишь незначительной мути при соотношении 1 : 1 - при этих соотношениях осадок практически не формируется из-за недостатка меламина.

Рис. l. Кривые pH-метрического титрования системы тетpаoксoмoлибдат(VI) - меламин (Q). Концентрации, моль/л: CHC[ 2-l0~2; С(Мо042 ): l - l.032-l0~3, 2 - 2.064Т0-3, 3 -1.032-10-3; Oq: і - l.99 l0 3, 2 - l.998^l0 3, 3 - 0.99-l0~3

pH

Рис. 2. Зависимость функции образования п от pH при совместном присутствии молиб-дена(У1) и меламина: 1 - экспериментальная зависимость, 2 - расчетная зависимость, полученная без учета перекрестных взаимодействий между молибденом(У1) и мелами-ном

Зависимость функции образования п от pH иллюстрирует рис. 2.

Отклонение пэксп от птеор наблюдается практически во всей титруемой области pH (5-2). Расчётная зависимость птеор от pH (кривая 2) не учитывает взаимодействия между молибдат-ионами и меламином, а построена в предположении существования смеси изополианионов молибдена(У1) и меламина. Расхождение кривых п - pH [экспериментальной (кривая 1) и расчётной (кривая 2)] качественно свидетельствует о формировании в растворе соединений, содержащих и молибден(У1), и меламин (так называемых «перекрестных» форм).

Табл. 1

«Переопределенная» матрица равновесий для системы молибдат(УІ) - меламин

Стехиометрическая матрица

№ Базисные частицы атах

М0О42- (р) 0 (д) Н+ (г)

1 1 1 4 0.36

2. 1 2 3 0.98

3. 1 4 2 0.24

III. 1 4 2 0.34

4. 1 1 1 0.06

5. 1 3 0 0.06

6. 1 1 0 0.62

7. 1 3 1 2.27-10-7

8. 1 1 5 210-7

9. 2 1 4 2.6-10-7

10. 7 5 11 410-11

* Стехиометрические коэффициенты р, д, г формализованного равновесия

РМ0О42- + д0 + гН+ ^ (Мс042-)р(д)д(И+)г, константа которого определяется как

К = [(Мо042-Ш)д(Н+)г(г-2р)] / [Мо042Т-гаинт.

Здесь и далее - максимальная доля накопления образующейся формы кислоты при рНтах.

0.0

-0.5-

-1.0-

-1.5-

-2.0-

-2.5

-3.0

-3.5-1

-4.0

2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5

pH

Рис. 3. Зависимость функции образования п от pH - экспериментальные и расчетные кривые (совместное присутствие молибдена(У1) и меламина) при введении в модель «перекрестных» форм

2

Моделирование равновесий образования «перекрестных» форм по результатам рН-метрического эксперимента проведено по расчётной «переопределённой» матрице (табл. 1). При введении в матрицу равновесий образования «перекрестных» форм - (молибден-меламиновых ассоциатов) экспериментальная и расчетная зависимости п от рН хорошо совмещаются (рис. 3).

Из рабочей матрицы перекрестных взаимодействий были исключены те формы, доля накопления которых мала (меньше 5%). В табл. 2 и 3 представлены конечная матрица равновесий и конечное решение для молибдат-мелами-новой системы.

Табл. 2

Конечная матрица равновесий для системы молибдат(УІ) - меламин

№ Стехиометрическая матрица рНтах amax, % ІЕ К

Мо042- 0 Н+

1. 1 1 4 2.17 36.0 23.80 ± 0.25

2. 1 2 3 3.49 98.0 29.86 ± 0.03

3. 1 4 2 4.80 24.0 37.93 ± 0.39

III. 1 4 2 5.35 34.0 -41.90 ± 0.12

4. 1 1 1 4.89 6.0 12.63 ± 0.48

5. 1 3 0 5.35 6.0 20.28 ± 0.04

6. 1 1 0 5.45 62.0 8.53 ± 0.05

Табл. 3

Равновесия в системе молибдат(У[)-ионы - меламин. Я 4.04%

Равновесие І8 К атах рНтах

1. Мо042- + 0 + 4Н+ {НМо04(0Н3)}2+ 23.80 ± 0.25 0.36 2.17

2. .Мо042- + 20 + 3Н+ {НМо04(0Н)2}+ 29.86 ± 0.03 0.98 3.49

3. Мо042- + 40 + 2Н+ {Мо04(04Н2)} 37.93 ± 0.39 0.24 4.80

III. Мо042- + 40 + 2Н+ ^ {Мо04(04Н2)}| -41.90 ± 0.12 0.34 5.35

4. Мо042- + 0 + Н+ {Мо04(0Н)}- 12.63 ± 0.45 0.06 4.89

5. Мо042- + 30 ^ {Мо04(0)э}2- 20.28 ± 0.38 0.06 5.35

6. Мо042- + 0 ^ {Мо04(0)}2- 8.53 ± 0.05 0.62 5.35

На рис. 4 приведено долевое распределение молибдат-меламиновых ассоциа-тов в зависимости от рН. Как видно, в исследованной области pH (кислой и слабокислой) в растворе выявлено шесть частиц - ассоциатов молибдат(УІ)-ионов с меламином (как с нейтральной молекулой азотистого основания, так и с его протонированными формами): две катионные, одна незаряженная и три анионные. Нейтральная ассоциированная частица [{Мо04(04Н2)}, равновесие III] выпадает в осадок. Состав осадка идентичен составу существующей в растворе нейтральной формы. Максимальные доли накопления двух анионных форм {Мо04(0Н)}- и {Мо04(0)3}2- составляют всего лишь 0.06. В наибольшей мере представлена катионная частица {НМо04(0Н)2}+ (а^х 0.98, рНтах 3.49).

Известно, что меламин крайне неохотно выступает в роли внутрисферного лиганда. В то же время катионы меламиния в ряде случаев формируют внешнюю координационную сферу комплексов. С учетом этого обстоятельства трудно ожидать возникновения непосредственной связи Мо(УІ) ^ меламин. Скорее всего, такая связь опосредована. Все четыре атома кислорода сохраняют свои позиции в тетраоксомолибдат(УІ)-ионе, выступая в роли мостиков при образовании ассоциатов с меламином. Можно полагать, что процессы ассоциации не сопровождаются выделением воды.

Преобразуем приведенные в табл. 3 равновесия (1)-(4), принимая во внимание реально существующие в растворе протонированные формы молибдат-иона и меламина. Преобразованные равновесия (1)-(4) и соответствующие им константы сведены в табл. 4.

pH

Рис. 4. Долевое распределение «перекрестных» форм в системе молибдат - меламин: 1 - (НМо04(РНз)}2+, 2 (НМо04(РН}2}+, 4 - {Мо04(дН)}-, 5 - {Мо04(дЬ}2-, 6 -(Мо04(р)}2-

Табл. 4

Преобразованные равновесия (1)-(4) для молибдат-меламиновой системы

Равновесие 1е к ^шах рНшах

1а. НМо04- + (дН3)3+ {НМо04(дН3)}2+ 10.35 0.36 2.17

2а. НМо04- + 2(дН)+ {НМо04(дН)2}+ 15.46 0.98 3.49

3а. Мо042- + 2(д2Н)+ {Мо04(д2Н)2}, или (дН)2[Мо04]-2д 24.09 0.24 4.80

3б. Мо042- + 2д + 2(дН)+ (дН)2[Мо04]-2д 27.71

ша. Мо042- + 2д + 2(дН)+^ {Мо04(д4Н2)}|, или (дН)2[Мо04]-2д| -52.12 0.34 5.35

4а. Мо042- + (дН)+ {Мо04(дН)}-, или (дН)[Мо04]- 7.52 0.06 4.89

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5. Мо042- + 3д {Мо04(д)3}2- 20.28 ± 0.38 0.06 5.35

6. Мо042- + д ^ {Мо04(д)}2- 8.53 ± 0.05 0.62 5.35

Здесь ^ К1а = ^ К1 - ^ КНМо04- - 1ё К(дН3)3+, ^ КНМо04- = 418 [6]; lg К(дН3)3+ = 9.27 [7]; 1ё К2а = lg К2 - 2 lg К(дН)+ - lg КНМо04-; lg К(дН)+ = 5.11 [7]; lg К3а = lg К3 - 2 ^ К(д2Н)+; lg К(д2Н)+ = = 6.92 [7]; lg К3б = ^ К3 - 2 ^ К(дН)+; lg КШа = ^ Кш - 2 lg К(дН)+; lg К4а = lg К4 - lg К(дН)+.

Ассоциат {Мо04(дН)}-, образующийся согласно равновесию 4а, может быть представлен как однозамещенная соль молибденовой кислоты (дН)[Мо04]-. Нейтральный ассоциат {Мо04(д4Н2)} (равновесие 3а) рассматривается как двузамещенная соль молибденовой кислоты, содержащая еще дополнительно две молекулы основания (дН)2[Мо04]2д. Эта соль, образованная катионом слабого основания и анионом слабой кислотой, так прочна, что выпадает в осадок. Данное обстоятельство является причиной того, что максимальная доля накопления монозамещенной соли весьма мала и составляет всего лишь 0.06.

Интересен факт образования молибдат-анионом ассоциатов с нейтральной формой меламина (равновесия 5 и 6 в табл. 3 и 4), свидетельствующий о том, что вклад внутримолекулярных водородных связей (наряду с электростатическими взаимодействиями), по-видимому, существенен в формировании ассо-циатов.

Отметим также, что прослеживается некоторая аналогия в поведении мо-либдат(У1)-ионов и дианиона пиридин-2,6-дикарбоновой кислоты в присутствии меламина. Выявлены в водном растворе две частицы с соотношениями анион кислоты : меламин : протон, равными 1 : 2 : 3 и 1 : 1 : 1, которые реализуются как в системе с молибдат(У1)-ионами (равновесия 2 и 4 в табл. 3), так и в случае с пиридин-2,6-дикарбоновой кислотой [12]. Условия образования частиц по кислотности среды близки (рН 3.49 и 3.3, 4.89 и 5.2 соответственно). Максимальные доли накопления частиц состава 1 : 1 : 1 (то есть кислых солей) в обеих системах одинаково малы, составляя ~ 0.06. Для частиц состава 1 : 2 : 3 максимальная доля накопления 0.98 с участием молибдена(У1) и только 0.15 с пиридин-2,6-дикарбоновой кислотой. Прочность однотипных ассоциатов, судя по величинам общих констант их образования, гораздо выше для молибденовой системы (29.86 и 20.11 для первого, 12.63 и 7.82 для второго).

Выделенное в твердом виде соединение дианиона пиридин-2,6-дикар-боновой кислоты (X ) с монопротонированной формой меламина [(дН+)2Х ] -меламиниевая соль пиридин-2,6-дикарбоновой кислоты - отличается по составу от осадка в системе с молибдат(У1)-ионами (дН)2[Мо04]-2д тем лишь, что не содержит двух дополнительных (внешнесферных) молекул основания. Аналог ассоциата [(дН2)2+Х2-] в молибдат(У1)-меламиновой системе не обнаружен.

В системе молибдат(У1) - 2,4,6-триаминопиримидин проведено рН-метри-ческое титрование трех серий растворов, совместно содержащих оба компонента (рис. 5). В первой серии осадки не выпадали во всем диапазоне рН при титровании. В двух других сериях осадки в виде мути появляются при рН 4.82.4 для второй серии и при рН 7.3 для третьей серии. Выявленные в результате обработки экспериментальных данных равновесия сведены в табл. 5. Нумерация однотипных форм, образуемых 2,4,6-триаминопиримидином и меламином, одинакова в табл. 3 и 5, 4 и 6 соответственно.

Можно видеть, что в целом 2,4,6-триаминопиримидин образует меньшее, чем меламин, число ассоциатов с тетраоксомолибдат(У1)-ионами. Равновесия 3 и 4 приведены к виду, представленному в табл. 6.

Сопоставление данных, полученных для обоих азотистых оснований, позволяет выявить как общие черты, так и отличия в их взаимодействии с молибдат-ионами. Как и в системе с меламином, образуются кислая и средняя триамино-пиримидиниевые соли молибденовой кислоты (равновесия 3б и 4а в табл. 6). Нейтральные формы оснований сами участвуют в процессах ассоциации - равновесия 5 и 6, причем ассоциаты, образованные более слабым основанием -меламином, прочнее.

В табл. 7 обобщены данные для одно- и двузамещенных солей меламиния и 2,4,6-триаминопиримидиния молибденовой кислоты.

Рис. 5. Кривые рН-метрического титрования системы молибдат(У1) - 2,4,6-триамино-пиримидин (У). Концентрации, моль/л: СНС1 210 2; С(Мо042-): 1 - 1.032 10 3, 2 -2.064-10-3, 3 - 5.15 10-3; СУ: 1 - 2.012 10 3, 2 - 2.012 10 3, 3 - 5.016 10 3

Табл. 5

Равновесия в системе молибдат(У!)-ионы - 2,4,6-триаминопиримидин. Я 2.63

Равновесие 1й к ^шах рНшах

3. Мо042- + 4У + 2Н+ (Мо04(Н2У4)} 25.85 ± 0.59 0.17 6.72

4. Мо042- + У + Н+ {Мо04(НУ)}- 9.14 ± 0.60 0.17 5.11

5. Мо042- + ЗУ {Мо04(У)3}2- 8.56 ± 0.20 0.34 8.04

6. Мо042- + У ^ {Мо04(У)}2- 2.48 ± 0.58 0.18 8.04

Табл. 6

Преобразованные равновесия для молибдат-триаминопиримидиновой системы

Равновесие 1в к ^шах рНшах

Зб. Мо042- + 2У + 2(УН)+ (УН)2[Мо04]-2У 9.93 0.17 6.72

4а. Мо042- + (УН)+ ^ (УН)[Мо04]- 2.18 0.17 5.11

5. Мо042- + ЗУ ^ {Мо04(У)3}2- 8.56 ± 0.20 0.34 8.04

6. Мо042- + У ^ {Мо04(У)}2- 2.48 ± 0.58 0.18 8.04

Можно видеть, что соли, образованные катионом более слабого основания (меламином), прочнее настолько, что выпадают в осадок. Структурные особенности, вероятнее всего, обусловливают высокую прочность меламиниевой соли молибденовой кислоты, как и других солей меламиния. По данным метода РСА структуры препаративно выделенных солей меламиния, таких как фосфат, ацетат, хлорид, БЬ-малат, 4-гидроксибензолсульфонат, глутарат, фталат, малеат, имеют общие черты, а именно: меламиниевые остатки объединяются четырьмя (двумя парами) Н-связями К-Н—К в цепочки в форме стопок. Содержащие внутримолекулярные Н-связи 0-Н-0 анионы взаимодействуют с молекулами

Табл. 7

Количественные характеристики реакций образования молибдатов меламиния и 2,4,6-триаминопиримидиния

Равновесие lg K ^max pHmax

4а. MoO42- + (YH)+ ^ (YH)[MoO4]- 2.18 0.17 5.11

3б. MoO42- + 2Y + 2(YH)+ ^ (YH)2[MoO4]-2Y 11.93 0.17 6.72

4а. MoO42- + (QH)+ ^ (QH)[MoO4]- 7.52 0.06 4.89

3б. MoO42- + 2Q + 2(QH)+ ^ (QH)2[MoO4]-2Q 27.71 0.24 4.80

воды в случае гидратов посредством связей O-H-O. Катионы и анионы объединяются в трехмерную сеть совокупностью электростатических и H-взаимодействий (H-связями N-H—O между противоположно заряженными фрагментами) [13, 14].

В случае молибдат-мелафеновой системы выпадение осадков уже в исходных приготовленных для титрования растворах во всех трех сериях (с соотношением концентраций молибдат(У1) : пирафен - 1) 1.10-3 : 2.10-3; 2) 1.10-3 : 1.10-3; 3) 3.2.10-3 : 2.10-3) качественно указывает на имеющее место взаимодействие между компонентами. Осадки, состав которых не анализировали, сохраняются во всей области рН при титровании кислотой.

В системе пирафен - молибдат ни в одной из трех серий (с соотношением концентраций молибдат(У1) : пирафен - 1) 1.032-10-3 : 9.95-10"4, 2) 1.032-10-3 :

1.99-10-3; 3) 2.064-10"3 : 1.99-10-3) осадки не выпадали как в исходных растворах, так и во всем диапазоне рН титрования (2-6). Несовпадение теоретических и экспериментальных значений функций образовании Бьеррума во всей титруемой области свидетельствует о взаимодействии между компонентами системы.

В заключение обратим внимание на имеющие место окислительно-восстановительные взаимодействия в исследованных системах. Так, кислые (рН ~ 2) молибдат-меламиновые растворы при хранении в открытом сосуде примерно через 2 недели приобретали синюю окраску, интенсивность которой нарастает во времени. Причиной тому, вероятнее всего, является восстановление молиб-дена(У1) и образование молибденовой сини. Подобным образом ведут себя кислые растворы, содержащие молибдат(У1) и 2,4,6-триаминопиримидин одновременно. При этом 2,4,6-триаминопиримидин проявляет большую активность, чем меламин.

Summary

N.L. Kuzmina, Z.A. Nasirova, V.V. Neklyudov, G.A. Boos, S.G. Fattakhov, Yu.I. Salnikov. Interaction of Tetraoxomolybdate(VI) with Some Nitrogenous Bases.

Interaction of melamine and 2,4,6-triaminopyrimidine with molybdate(VI)-ions in water solution has been investigated by pH titration and mathematical modeling of equilibria (CPESSP program). It has been established that tetraoxomolybdate(VI)-ions with nitrogenous bases and their protonated analogs form cationic, neutral and anionic associates in acidic and weakly acidic media. The association processes have been quantitatively characterized. Two of the revealed forms (anionic and neutral) in each system represent mono- and disubstituted salts of molybdic acid. A strong disubstituted melamine salt existing in solution settles down without changing composition. For binary systems containing tetraoxomolybdate(VI)-ions

and melafen (pirafen), qualitative data on the interaction between the components have been

obtained.

Key words: sodium molybdate, melamine, 2,4,6-triaminopyrimidine, nitrogenous bases,

melafen, pirafen, associates, pH measurements, mathematical modeling of equilibria in solutions.

Литература

1. Насон А. Роль ванадия и молибдена в обмене веществ у растений и животных // Микроэлементы. - М.: Изд-во иностр. лит., 1962. - С. 350-385.

2. МакОлифф К.А. Методы и достижения бионеорганической химии. - М.: Мир, 1978. - 416 с.

3. Scholl W., Davis R.O.E., Brown B.E., Reid F.R. Melamine of possible plant food value // Ind. Eng. Chem. - 1937. - V. 2, No 2. - P. 202-205.

4. Пат. 2158735 Российская Федерация. Меламиновая соль бис(оксиметил)фосфиновой кислоты (Мелафен) в качестве регулятора роста и развития растений и способ ее получения / С.Г. Фаттахов, Н.Л. Лосева, В.С. Резник, А.И. Коновалов, А.Ю. Алябьев, Л.Х. Гордон, Л.П. Зарипова. - № 99115552/04, заявл. 13.07.99, опубл. 10.11.2000.

5. Фаттахов С.Г., Резник В.С., Коновалов А.И. Соли бис(оксиметил)фосфиновой кислоты с азотистыми основаниями как путь к созданию биологически активных веществ // Тез. докл. науч.-практ. семинара «Биологически активные вещества в сверхмалых дозах. Препараты двойного назначения». - М.: ВВЦ, 2007. - С. 18-30.

6. Сальников Ю.И., Заббарова Р.С., Свинтенок С.В. Равновесия в растворах изополи-молибдатов // Физико-химические методы исследования координационной и аналитической химии: Материалы Поволжской регион. конф. - Казань: Казан. гос. ун-т, 1999. - С. 139-142.

7. Сальников Ю.И., Боос Г.А., Рыжкина И. С., Фаттахов С.Г., Чмутова Г.А., Зари-

пова Г.Р. Мелафен, меламин и бис(гидроксиметил)фосфиновая кислота. Кислотноосновные свойства и поведение в присутствии ионов некоторых металлов // Журн. общ. химии. - 2009. - Т. 79, Вып. 6. - С. 902-907.

8. Боос Г.А., Сальников Ю.И., Фаттахов С.Г., Неклюдов В.В., Шулаева М.М. Состояние в растворе, протолитические и комплексообразующие свойства препарата пи-рафен // Тез. докл. XI Междунар. конф. «Проблемы сольватации и комплексообра-зования в растворах». - Иваново, 2011. - С. 237-238.

9. Сальников Ю.И., Глебов А.Н., Девятов Ф.В. Полиядерные комплексы в растворах. -

Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1989. - 287 с.

10. Бьеррум Я. Образование амминов металлов в водном растворе. Теория обратимых ступенчатых реакций. - М.: Изд-во иностр. лит., 1967. - 308 с.

11. Щербакова Э.С., Гольдштейн И.П., Гурьянова Е.Н., Кочешков К.А. Метод обработки на ЭВМ результатов физико-химического исследования комплексных соединений в растворах // Изв. АН СССР. Сер. хим. - 1975. - № 6. - С. 1262-1271.

12. Sharif M.A., Aghabozorg H., Shokrollahi A., Kickelbick G., Moghimi A., Shamsipur M.

Novel protontransfer compounds containing 2,6-pyridinedicarboxylic acid and melamine and their PbII complex: synthesis, characterization, crystal structure and solution studies // Pol. J. Chem. - 2006. - V. 80, No 6. - P. 847-863.

13. Janczak J., Perpetuo G.J. Hexakis(melaminium) tetrakis(dihydrogenphosphate) monohydrogenphosphate tetrahydrate // Acta Crystallogr. C. - 2002. - V. 58, No 8. - P. 04550459.

14. Janczak J., Perpetuo G.J. Melaminium glutarate monohydrate // Acta Crystallogr. C. -2002. - V. 58, No 6. - P. 0339-0341.

Поступила в редакцию

11.06.12

Кузьмина Наталия Леонидовна - кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической химии Казанского (Приволжского) федерального университета.

Насирова Зарина Адалят Кызы - студент Химического института им. А.М. Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета.

Неклюдов Вадим Вячеславович - аспирант кафедры неорганической химии Казанского (Приволжского) федерального университета.

Боос Галина Арведовна - кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической химии Казанского (Приволжского) федерального университета.

E-mail: [email protected]

Фаттахов Саитарей Галяувич - кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории химико-биологических исследования ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН.

E-mail: [email protected]

Сальников Юрий Иванович - доктор химических наук, профессор кафедры неорганической химии Казанского (Приволжского) федерального университета.

E-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.