Научная статья на тему 'N-МЕТИЛТИОМОЧЕВИНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ОКСОХЛОРО - РЕНИЯ(V) В СРЕДЕ 6 М HCL ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 273 - 338 К'

N-МЕТИЛТИОМОЧЕВИНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ОКСОХЛОРО - РЕНИЯ(V) В СРЕДЕ 6 М HCL ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 273 - 338 К Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
24
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОКСОХЛОРО - РЕНИЙ(V) / ХЛОРОЗАМЕЩЕННОЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ / N-МЕТИЛТИОМОЧЕВИНА / ЛИГАНДНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ / ФУНКЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ / ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Джамолиддинов Фахриддин Джамолиддинович

Потенциометрическим методом с использованием окислительно-восстановительного электрода на основе N-метилтиомочевины и его окисленной формы в среде 6 моль/л HCI при температуре 273 - 338 К изучены процессы комплексообразования оксохлоро - Re(V) с N-метилтиомочевиной (Mtu). Рассчитаны значения ступенчатых констант образования lgКn (n = 1 - 5) образующихся комплексов. Установлено, что рост температуры приводит к уменьшению устойчивости комплексов. С использованием метода температурного коэффициента определены термодинамические величины (ΔН, ΔS и DG) системы по ступеням. Во всех стадиях комплексообразования процессы являются экзотермичными. Цель статьи: цель настоящей работы заключается в изучении комплексообразования рения(V) с N-метилтиомочевиной (Mtu) в среде 6 моль/л HCl в интервале температур 273 - 338 К. Результаты исследования: установлено, что процесс связывания N-метилтиомочевины с Re(V) в исследуемых условиях протекает самопроизвольно. Образуются 5 комплексных частиц, вероятный химический состав которых следующий: [ReOСl4Мtu]ˉ, [ReOСl3(Мtu)2], [ReOСl2(Mtu)3]+, [ReOСl(Mtu)4]2+, [ReO(Mtu)5]3+. Результаты исследования показывают, что при температурах 273 - 308 К мольная доля пятой комплексной частицы ([ReO(Mtu)5]3+) больше (0,98 - 0,97), чем других частиц комплекса. При температурах 318 - 328 К мольная доля четвертого и при температуре 338 К мольная доля третьей частицы комплекса больше.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Джамолиддинов Фахриддин Джамолиддинович

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

N-METHYLTHIUMEA COMPLEXES OF OXOCHLORO-RHENIUM(V) IN 6 M HCL AT A TEMPERATURE OF 273-338 K

The processes of complex formation of oxochloro-Re(V) with N-methylthiourea (Mtu) were studied by a potentiometric method using a redox electrode based on N-methylthiourea and its oxidized form in a 6 mol/l HCI medium at a temperature of 273-338 K. The stepwise formation constants lgКn (n = 1 - 5) of the formed complexes were calculated. It has been established that an increase in temperature leads to a decrease in the stability of the complexes. Using the temperature coefficient method, the thermodynamic quantities (ΔН, ΔS and ΔG) of the system were determined by steps. In all stages of complex formation, the processes are exothermic. Purpose of the article: the purpose of this work is to study the complex formation of rhenium(V) with N-methylthiourea (Mtu) in a 6 mol/l HCl medium in the temperature range of 273-338 K. Results of the study: it was found that the process of binding N-methylthiourea with Re(V) proceeds spontaneously under the studied conditions. 5 complex particles are formed, the probable chemical composition of which is as follows: [ReOCl4Mtu]ˉ, [ReOCl3(Mtu)2], [ReOCl2(Mtu)3]+, [ReOCl(Mtu)4]2+, [ReO(Mtu)5]3+. The results of the study show that at temperatures of 273 - 308 K, the mole fraction of the fifth complex particle ([ReO(Mtu)5]3+) is greater (0.98 - 0.97) than the other particles of the complex. At temperatures of 318 - 328 K, the mole fraction of the fourth and at a temperature of 338 K, the mole fraction of the third particle of the complex is greater.

Текст научной работы на тему «N-МЕТИЛТИОМОЧЕВИНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ОКСОХЛОРО - РЕНИЯ(V) В СРЕДЕ 6 М HCL ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 273 - 338 К»

хосиятхои биологии моддахои синтезшуда, тахдикдоти зиддивируси бар зидди вирусизукоми

H1N1SW1 гузаронида шуд ва таъсири назарраси зиддивирусИ муайян карда шуд.

АДАБИЁТ

1. Synthesis and characterization of fuller-C60a-amino acids with antiviral properties / Sh. Khalikov, D. Sharipova, S.Z. Zafarov // Journal Chemistry of Natural Compounds. - 2017. - №1. Vol. 53. - P.121-127.

2. Application of methods of spectroscopy for regioselektive definition accessions of organic ligands to the molecule of С60 fullerene and determination of their structure / Ш.Х. Халиков, С.З. Зафаров, М. Умархон, Д.А. Шарипов //"Austria Science". Austria. Part 1. - № 21. - 2018. - С. 38-44.

3. Синтез аминокислотных и пептидных производных фуллерена С60 и их противовирусная активность в отношении вируса гепатита С / Ш.Х. Халиков, С.З. Зафаров, С.В. Алиева, М. Умархон // Журнал<^1оЬш» «Технические науки». - Санкт-Петербург. - 2019. Выпуск 7 (31). - С. 27-36.

4. Synthesis of a-Amino Acid Derivatives of Fullerene C60 with Antiviral Properties / Sh. Khalikov, D.A. Sharipova, S.Z. Zafarov, M.Umarkhon, M. Jalalifar // International Journal of Modern Chemistry. USA. - 2016. -8(1). -P.1-18.

5. ^пш^ю^ to fullerene of C60 of alkyldiamino-, amino- and iminoacids with different molecular structures and the nucleophility / Sh. Khalikov, D. A.Sharipova, M. Umarkhon, S.Z. Zafarov, M.Z.Kodirov // International Journal of Modern Chemistry. USA.-2016. -8 (1). P.50-60.

6. Присоединение к фуллерену C60 алкилдиамино-, амино- и иминокислот с разными молекулярными строениями и нуклеофильностью / Ш. Х. Халиков, С.В. Алиева, Д. А.Шарипова, М. Умархон, С.З. Зафаров // Вестник Таджикского национального университета. Душанбе. Сино. -2016. -С.153-158.

7. Synthesis and Characterization of Fullero-C60a-amino acids with Antiviral Properties /Sh.Khalikov, D.A.Sharipova, S.Z.Zafarov, M.Umarkhon, S.Alieva // Chemistry of Natural Compounds.-2017.-№1.-P.1-7.

8. Хлоркарбонилирование фуллерена С60 фосгеном /Ш.Х.Халиков, Д.А.Шарипова, С.З.Зафаров // Развитие современной науки: Теоретические и прикладные аспекты. Пермь. -2017. -С.158.

9. Синтез и исследование фуллерен С60 аминокислот / Ш.Х.Халиков, Д.А.Шарипова, С.З. Зафаров // Materialy X mezinarodni vedecko praktika konference. Dilmatematika, Fisika. Chemilachemicka technologie. Praha. -27.12.2013 - 05.01.2014. -Р.75-77.

10. Холиков Ш., Описание изобретения к Евразийской заявке: «Способ получения 1,2-N,N'- бис-аминотетраметил-1,2-п,п'-дихлордифенил-этилена» /Холиков Ш., Зафаров С.З., М.Умархон // Евразийское патентное ведомство №201700273. Датапубликациизаявки: 2018.11.30.

11. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. Update: drug susceptibility of swine-origin influenza A (H1N1) viruses, April 2009 // Centers for Disease Control and Prevention (CDC). - 2009. - Vol. 58. - P. 433-435.

12. Синтез и идентификация фуллеро С60 a-аминокислот с антивирусными свойствами / Ш.Х.Халиков, Д.А.Шарипова, С.З.Зафаров, М. Умархон, С.В.Алиева // Химия природных соединений. Узбекистан. -2017. -№1.- С. 102-108.

13. Романовская А.А., Дурыманов А.М., Шаршов К.А. и др. Изучение чувствительности вирусов гриппа A(H1N1), вызвавших заболевания в апреле-мае 2009 года, к противовирусным препаратам в культуре клеток MDCK // Антибиотики и химиотер. - 2009. - Т. 54, № 5-6. - С. 41-47.

14. Халиков Ш.Х. Синтез аминокислотных и пептидных производных фуллерена С60 и противовирусная активность в отношении вируса гепа-тита С / Ш.Х. Халиков, С.В. Алиева, С.З. Зафаров, М. Умархон, Ж.А. Олифтаева//Академия Наук Республики Таджикистан, Институт Химии им. В. И. Никитина. ХГУ Нумановские чтения. Вклад молодых ученых в развитие химической науки. Душанбе, 2017.-С.11-17.

15. Нуклеофильное присоединение аминоантипирина и глицина к молекуле фуллерена С60 /Д.А.Шарипова, С.З. Зафаров, Ш.Х. Халиков // Актуальные проблемы Естественных наук, материалы международной заочной научно - практической конференции. Тамбов. -2014. -С.6-9.

16. Зафаров С.З. Синтез фуллерена С60 гексапептида состава С60 -Gly-L- Leu - Gly - L - Arg - L - Arg - Gly -ONa, показавший высокую активность в отношении вируса гепатита C / Ш.Х.Халиков, С.З.Зафаров, М.Умархон / Международная научно-практическая конференция «Школа молодых химиков государств участников СНГ» «Современные достижения органической химии». Организатор конференции Академия Наук РТ. -2019. -С.3.

УДК. 541. 49: 546.719+547.496.3 N-МЕТИЛТИОМОЧЕВИНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ОКСОХЛОРО -РЕНИЯ(У) В СРЕДЕ 6 М HC1 ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 273 - 338 К

ДЖАМОЛИДДИНОВ ФАХРИДДИН ДЖАМОЛИДДИНОВИЧ,

ассистент кафедры физической и коллоидной химии химического факультета Таджикского национального университета, 734025, г. Душанбе, пр. Рудаки 17, Тел: (+992) 901605553. E-mail: [email protected].

Потенциометрическим методом с использованием окислительно-восстановительного

электрода на основе N-метилтиомочевины и его окисленной формы в среде 6 моль/л HCI при

температуре 273 - 338 К изучены процессы комплексообразования оксохлоро - Re(V) с N-

метилтиомочевиной (Mtu). Рассчитаны значения ступенчатых констант образования lgKn (n = 1 -5) образующихся комплексов. Установлено, что рост температуры приводит к уменьшению устойчивости комплексов. С использованием метода температурного коэффициента определены термодинамические величины (АН, AS и АО) системы по ступеням. Во всех стадиях комплексообразования процессы являются экзотермичными.

Цель статьи: цель настоящей работы заключается в изучении комплексообразования рения(У) сN-метилтиомочевиной (Mtu) в среде 6моль/л HClв интервале температур 273 - 338 К.

Результаты исследования: установлено, что процесс связывания N-метилтиомочевины с Re(V) в исследуемых условиях протекает самопроизвольно. Образуются 5 комплексных частиц, вероятный химический состав которых следующий: [ReOCl4Mtu_]' [ReOCl3(Mtu)2], [ReOCl2(Mtu)3]+, [ReOCl(Mtu)4]2+, [ReO(Mtu)5]3+. Результаты исследования показывают, что при температурах 273 - 308 К мольная доля пятой комплексной частицы ([ReO(Mtu)5]3+) больше (0,98 - 0,97), чем других частиц комплекса. При температурах 318 - 328 К мольная доля четвертого и при температуре 338 К мольная доля третьей частицы комплекса больше.

Ключевые слова: оксохлоро - рений(У), хлорозамещенное комплексообразование, N-метилтиомочевина, лигандные электроды, функция образования, потенциометрия

КОМПЛЕКСНОЙ n-метилтиомочевинагии ОКСОХЛОРОРЕНИЙ^ дар МУ^ЩИ 6 М HCl ДАР ХАРОРАТХ,ОИ 273 - 338 К

ЦАМОЛИДДИНОВ ФАХРИДДИН ЦАМОЛИДДИНОВИЧ,

ассистенти кафедраи кимиёи физики ва колоидии факултети кимиёи Донишгоуи милии Тоцикистон, 734025, ш. Душанбе, хиёбони Рудаки 17, Тел:(+992) 901605553. E-mail: [email protected].

Бо усули потенциометри бо истифода аз электроди оксидшави-барцароршави дар асоси N-метилтиомочевина ва шакли оксидшудаи он дар мууити 6 мол/л HCI дар уароратхри 273-338 К равандуои комплексхосилшавии оксохлоро^е(У) бо N-метилтиомочевина (Mtu) омухта шуда. К,имати константами зинагии lgRn (n = 1 -5) комплексуои уосилшуда уисоб карда шуданд. Мукаррар карда шудааст, ки баланд шудани харорат боиси паст шудани устувории комплексхо мегардад. Бо усули коэффисиенти уарорати бузургиуои термодинамики (АН, AS ва AG) система муайян карда шуд. Дар уама зинауораванди комплексуосилшави экзотермики мебошанд.

Хадафи макрла: мацсади ин кор омузиши комплексуосилкунии рений (V) бо N-метилтиомочевина (Mtu) дар мууити 6мол/л HCl дар уудуди харорахои 273-338 Кмебошад.

Натицаи тадщкрт: маълум гардид, ки раванди пайвастшавии N-метилтиомочевина бо Re(V) дар шароити омухташуда худ ба худи мебошад. Панцто заррачаи комплексы уосил мешавад, ки эутимолан таркиби химиявии онуо чуни наст: [ReOCl4Mtu], [ReOCl3(Mtu)2], [ReOCl2(Mtu)3]+, [ReOCl(Mtu)4]2+, [ReO(Mtu)5]3+. Натицаи тауцицот нишон медщад, ки дар хароратхои 273 - 308 К уиссаи молии заррачаи комплекси панцум ([ReO(Mtu)5]3+) нисбат ба дигар заррачахои комплекси зиёдтар (0,98 - 0,97) уосил мешавад. Дар цароратцои 318 - 328 уиссаи молии заррачаи комплекси чорум ва дар уарорати 338 уиссаи молии заррачаи комплекси сеюм зиёд аст.

Калидвожахр: оксохлоро-рений(У), комплексуосилшавии хлоривазшаванда, N-метилтиомочевина, электродуои лиганди, функсияи уосилшави, потенсиометрия

N-METHYLTHIUMEA COMPLEXES OF OXOCHLORO-RHENIUM(V) IN 6 M HCl AT A TEMPERATURE OF 273-338 K

JAMOLIDDINOV FAKHRIDDIN JAMOLIDDINOVICH,

Assistant of the Department of Physical and Colloid Chemistry, Faculty of Chemistry, Tajik National University, 734025, Dushanbe, Rudaki Ave. 17, Phone:(+992) 901605553. E-mail: [email protected].

The processes of complex formation of oxochloro-Re(V) with N-methylthiourea (Mtu) were studied by a potentiometric method using a redox electrode based on N-methylthiourea and its oxidized form in a 6 mol/l HCI medium at a temperature of 273-338 K. The stepwise formation constants lgRn (n = 1 - 5) of the

formed complexes were calculated. It has been established that an increase in temperature leads to a decrease in the stability of the complexes. Using the temperature coefficient method, the thermodynamic quantities (АН, AS and AG) of the system were determined by steps. In all stages of complex formation, the processes are exothermic.

Purpose of the article: the purpose of this work is to study the complexformation ofrhenium(V) with N-methylthiourea (Mtu) in a 6 mol/l HCl medium in the temperature range of2 73-338 K.

Results of the study: it was found that the process of binding N-methylthiourea with Re(V) proceeds spontaneously under the studied conditions. 5 complex particles are formed, the probable chemical composition of which is as follows: [ReOCl4Mtu]~, [ReOCl3(Mtu)2], [ReOCl2(Mtu)3]+, [ReOCl(Mtu)4]2+, [ReO(Mtu)5]3+. The results of the study show that at temperatures of273 - 308 K, the mole fraction of the fifth complex particle ([ReO(Mtu)5]3+) is greater (0.98 - 0.97) than the other particles of the complex. At temperatures of318 - 328 K, the mole fraction of the fourth and at a temperature of338 K, the mole fraction of the thirdparticle of the complex is greater.

Keywords: oxochloro-rhenium(V), chlorine-substituted complexation, N-methylthiourea, ligand electrodes, formation function, potentiometry.

Введение. тиомочевина и ее N-замещенных являются хорошим комплексообразователем в кислой среде [1, С.149] и координируются с переходными металлами посредством атома серы [2, С.215; 3, С.2279; 4, С.996; 5, С.1738]. Они проявляют широкий спектр антимикробной действий, а в комплексах с d - металлами, в том числе с рений их антибактериальных свойств усиливаются [3, С.2278]. Комплексные соединения Re(V) с серосодержащими органическими лигандами, в том числе тиомочевиной и ее производными широко используются в медицине и фармацевтических отраслях, сельском хозяйстве, промышленности и др [6, С.2].

Процессы образования комплексов рений(У) с тиомочевиной, ^^-этилентиомочевиной и N-ацетилтиомочевиной изучены в работах [7, С.10; 8, С.12; 9, С.13-14] потенциометрическим методом. Исследование были выполнены в кислых галогеноводородных средах (HCI и HBr) при разных температурах. В этих системах в исследуемых интервал температур проходит ступенчатый хлорзамещенный комплексообразование с соответствующими лигандами. В работе [10, С.1545-1548] нами были изучены равновесий комплексообразование оксохлоро - рения(^) с N-этилтиомочевиной в среде 6 моль/л HCl при 25 °С. Анализ литературных данных показал, что сведения о процессах происходящих в растворе между оксохлоро - рения(У) с N-метилтиомочевиной отсутствует.

Экспериментальная часть

В качестве исходного вещества использовали H2[ReOCI5], синтезированный по методике [11, С.519-523 ], а также N-метилтиомочевина марки «чда». Концентрацию H2[ReOCI5] в растворе определяли спектрофотометрически при длине волны 480 нм. Потенциометрическое титрование проводили c использованием гальванического элемента Pt,Red/Ox//AgCI/Ag, где: Red- N-метилтиомочевина (Mtu), Ox-бис-N-метилформамидиндисульфид (H2Dmfds2+). Индикаторным электродом служил платиновый электрод. В качестве электрода сравнения использовали хлоридсеребряный. Потенциал системы регистрировали с использованием компаратора напряжения Р-3003М1. Исследование проведены в интервале температур 273 - 338 К. Точность поддержания температуры составляла ±0.1 0С. Различную концентрацию окисленной и восстановленной форм N-метилтиомочевины (Mtu) в водном растворе в среде 6 моль/л HCI создавали окислением её части 0.1 н раствором J2 (схема 1).

Схема 1.

о © /СН з

Н Н 0 _ HN

2 N—U—N . ■ >—S—S

/ \

н3с н h2n

Расчет равновесной концентрации №метилтиомочевины (Ми) в каждой точке титрования с использованием потенциала платинового электрода проводили по уравнению (1).

Е - Е.

\giMtu ]

1.984 • 10"4 • T

■+lg +

1ig V

2 V

общ.

(1)

где: Еисх. - исходный равновесный потенциал системы при отсутствии оксохлоро - рения(У); Е— равновесный потенциал системы в данной точке титрования; С ^^ —начальная концентрация N метилтиомочевины; [М1и] — равновесная концентрация К-метилтиомочевины; Уисх/Уобщ — отношение исходного объема системы к общему; Т — температура, при которой проведен эксперимент, К.

Из данных значений концентрации лиганда и оксохлоро — нения(У) (С^у>) определены функцию образования П (Бьеррума) для образующихся комплексов (2).

C

n

Mtu

[ Mtu ]

C

(2)

Re(V)

Обработка данных для определения функция образования, уточнение значений ступенчатые констант образования комплексов и их мольных долей проводили с использованием программы Excel.

Результаты и их обсуждение

При титровании раствора комплексообразователя (H2[ReOCI5]) в системе «Mtu/H2Dmfds2+ - 6 моль/л HCl - H2O» проходит хлорозамещенные комплексообразование, как и в системе оксохлоро -Re(V) с N-этилтиомочевиной [10]. Уравнение хлорозамещенного комплексообразования N-метилтиомочевинных комплексов оксохлоро - рения(У) имеет вид:

[ReOCb]2- + n Mtu = [ReOCls-nMtUn] ~2+n + n Cl-, lgKn (3) В качестве примера результаты потенциометрического титрования и рассчитанные функция образования оксохлоро-№метилтиомочевиных комплексов рения (У) в среде 6 моль/л HCI при 273 К представлены в таблице 1.

Таблица 1. Значения потенциометрического титрования Re(V) с N-метилтиомочевиной в среде 6

моль/л HCI при Сьнач =0.01; CRe1^ =0.01 моль/л, Т = 273 К.

-ДБ Cl-10-3 CRe(Vf10-4 п -lg[L]

6,3 8,57 3,81 4,95 2,17

8,0 8,44 5,25 4,32 2,21

9,4 8,32 6,65 3,82 2,24

10,9 8,20 8,01 3,52 2,27

12,0 8,08 9,34 3,20 2,29

13,0 7,96 10,62 2,93 2,31

14,2 7,85 11,87 2,76 2,34

15,9 7,69 13,68 2,54 2,38

19,2 7,44 16,53 2,32 2,44

22,6 7,20 19,20 2,15 2,51

26,4 6,98 21,71 2,03 2,59

30,9 6,77 24,06 1,94 2,68

34,8 6,57 26,28 1,84 2,76

38,6 6,38 28,37 1,73 2,83

42,8 6,21 30,34 1,65 2,92

46,6 6,04 32,21 1,56 2,99

55,6 5,73 35,67 1,42 3,17

60,7 5,45 38,79 1,27 3,28

70,3 5,20 41,62 1,17 3,46

73,4 4,97 44,20 1,06 3,53

78,8 4,76 46,56 0,97 3,64

82,8 4,57 48,73 0,90 3,72

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

85,1 4,39 50,73 0,83 3,77

87,4 4,22 52,58 0,78 3,82

90,4 4,07 54,30 0,73 3,89

94,2 3,80 57,38 0,64 3,97

98,5 3,56 60,08 0,58 4,07

102,1 3,35 62,45 0,52 4,15

103,7 3,16 64,56 0,48 4,19

105,1 2,99 66,45 0,44 4,23

106,1 2,80 68,54 0,40 4,26

106,9 2,64 70,38 0,37 4,29

Для всех температур была определена функция образования оксохлоро-К-метилтиомочевиных комплексов рения(У). На основании полученных значений были построены общие кривые функции Бьеррума в диапазоне температур 273-338 К, которые приведены на рис. 1. п

Рис. 1. Функция образования ( П ) для комплексов оксохлоро - Re(V) с N-метилтиомочевиной в среде 6 моль/л НС1 при температуре: 1 - 273; 2 - 288; 3 -298; 4 - 308; 5 - 318; 6 - 328; 7 - 338 К.

Из полученных кривых при значениях 0,5; 1,5; 2,5; 3,5 и 4,5 (п) выбраны величины констант образующихся комплексов (табл. 2). Из данных рисунка 1 следует, что при температурах 273, 288, 298 и 308 К образуются пять, 318 и 328 К четыре и 338 К три комплексных частицы (табл. 2). Данная закономерность соответствует работе [7, С.13]. Данные таблицы 2 показывают, что процесс комплексообразования рения(^ с N-метилтиомочевиной является экзотермическим. С увеличением температуры от 273 до 338 К значения всех констант образования комплексов (lgRi) становятся меньше, т.е. устойчивость комплексов уменьшается.

Таблица 2. Значения констант образования комплексов (lgK) оксохлоро - Re(V) с N-метилтиомочевиной в среде 6 моль/л HCl при температурах 273 - 338 К _

Т, К 273 288 298 308 318 328 338

lgK1 4,17 3,89 3,68 3,54 3,43 3,26 3,14

lgK2 3,07 2,83 2,64 2,47 2,37 2,24 2,17

lgK3 2,39 2,30 2,26 2,21 2,16 2,11 2,08

lgK4 2,27 2,22 2,18 2,14 2,11 2,08

lgK5 2,20 2,16 2,13 2,09 - -

Из данных таблице 2 видно, что с увеличением температуры от 273 до 338 К значения всех ступенчатых констант образования комплексов (1§Ки) становятся меньше, т.е. устойчивость комплексов уменьшается. Рассчитанные величины констант образования координационных соединений рения(У) с №метилтиомочевиной, были использованы для оценки термодинамических

характеристик процесса комплексообразования образующихся комплексов. На рис. 2 приведены зависимости от обратной температуры (1/Т).

№ 4,5

4,0 -3,5 3,0 -2,5 -2,0 -1,5

1,0 I-Г Р Р * 1-Г Р I

2У 3,0 3,1 ЗД 3,3 з^ 3,6 3,7 3,8 1ГГ101

Рис. 2. Зависимость значения констант образования комплексов (1^) от обратной температуры

(1/Г)

Как видно из рис. 2 зависимости lgKi ОТ.Д1/Т) носят прямолинейный характер. Изменение значения констант устойчивости комплексов при увеличении температуры показывает, что при образовании монозамещенного комплекса по сравнению с двух-, трех, четырехзамещенными процесс тепловыделения в системе усиливается. Значения ДН реакции, определенные методом температурного коэффициента, являются тому подтверждением. При этом, величину ДН определяли по тангенсу угла наклона прямых, а величину изменения энтропии по отрезку, отсекаемому на оси ординат. Энергию Гиббса рассчитывали по уравнению ДО = ДН-TДS. Рассчитанные значения термодинамических величин процесса комплексообразования рения(У) с N метилтиомочевиной представлены в таблице 3.

Таблица 3. Значения термодинамических функций процессов комплексообразования Ке(У) с ^метилтиомочевиной ___

Состав соединения ДН, кДж/моль Ав, кДж/моль АБ, Дж/(моль-К)

[ЯеООМи] -27,09 -21,68 -18,68

[ЯеОазОМиЬ] -21,05 -16,17 -16,17

[КеОа2(Ми)зГ -20,61 -13,48 -23,94

[ЯеОСКМи)^ -19,24 -11,62 -25,59

[ЯеОСМйОзГ -5,80 -9,76 13,3

Из данной таблицы видно, что значение ДН и АО комплексных частиц имеют отрицательный знак. Отрицательный знак ДН указывает на то, что реакция Re(V) с №этилтиомочевиной является экзотермической. Увеличение значения ДН показывает на постепенное уменьшение внутренней энергии системы. При координировании первой молекулы лиганда выделяется наибольшее количество энергии, которое последовательно уменьшается.

Полученные данные АО свидетельствуют о том, что реакция комплексообразования рения(У) с исследованным лигандом в изученном интервале температур является самопроизвольным процессом. Увеличение значение АО может означать, что легко соединяется первый лиганд, за которым следуют второй, затем, последовательно третий, четвертый и пятый. Вхождение каждой, последующей молекулы лиганда во внутреннюю координационную сферу становится все труднее, т.к. появляются новые пространственные затруднения, а сама система стремится в сторону восстановления равновесия. Кроме того, с увеличением числа молекул лиганда во внутренней сфере комплекса, как видно из представленной таблицы, увеличиваются значения ДН и АО.

Как видно из данных таблицы 3, величина энтропии АБ постепенно возрастает от отрицательного до положительного значения. Обычно, отрицательные величины АБ наблюдаются при уменьшении беспорядочности в системе, связанные с координацией молекулы N метилтиомочевины к рению(У). При высвобождении более лабильного хлоридного иона, находящегося во внутренней сфере оксохлороренильном комплекса, возрастает беспорядочность системы, с чем и связаны положительные значения энтропии. Это явление благоприятствует процессу комплексообразования энергетически.

На основании значений ступенчатых констант образования координационных соединений построены кривые распределения всех комплексных форм, образующихся в системе. Найденные из диаграммы распределения величины максимумов степеней накопления (мольных долей) комплексных форм приведены в таблице 4 (а и б).

1 = 0

- 0.8

- 0,6

- 0=4

- 0.2

0.0 65 -1&EL]

Рисунок 3. Кривые распределения хлоро-К-метилтиомочевинных комплексов рения(У) в среде 6 моль/л НС1 при 273 К: 1-[КеОС15]2-, 2-[ЯеОЬа4]", 3-[ЯеОЬ2С13], 4-[ЯеОЬ3С12]+, 5-[ЯеОЬ4а], 6-[ЯеОЬ5]3+

Таблица 4а.

Величины максимумов степеней накопления (мольных долей) комплексных форм при

Состав Комплексов Температура, К

273 288 298 308

-lg[Mtu] a1max -lg[Mtu] a1max -lg[Mtu] a1max -lg[Mtu] a1max

[ReOOMtu] 3,7 0,62 3,5 0,60 3,3 0,58 3,2 0,57

[ReOCl3(Mtu)2] 2,9 0,46 2,8 0,43 2,7 0,40 2,6 0,38

[ReOCl2(Mtu)3]+ 2,4 0,38 2,3 0,36 2,3 0,35 2,2 0,34

[ReOCl(Mtu)4]2+ 1,9 0,43 1,9 0,42 1,8 0,41 1,8 0,40

[ReO(Mtu)s]3+ 0,1 0,98 0,1 0,98 0,1 0,97 0,1 0,97

Таблица 4б. Величины максимумов степеней накопления (мольных долей) комплексных

Состав Температура, К

Комплексов 318 328 338

-lg[Mtu] cT" -lg[Mtu] cT" -lg[Mtu] a1max

[ReOCLMtu] 3,1 0,57 3,0 0,55 2,8 0,56

[ReOCls(Mtu)2] 2,4 0,42 2,3 0,40 2,0 0,50

[ReOCl2(Mtu)3]+ 1,9 0,44 1,8 0,43 0,1 0,97

[ReOCl(Mtu)4]2+ 0,1 0,97 0,1 0,97 - -

[ReO(Mtu)5]3+ - - - - - -

Как видно из данных таблиц 4 (а и б), с увеличением температуры от 273 до 308 К мольная доля образующихся координационных соединений незначительно уменьшается, что связано с возрастанием средней энергии каждой молекулы и повышением вероятности их столкновения, т.е. появления пространственных затруднений. При 308 К комплекс состава [ReO(Mtu)5]3+ имеет степень накопления 97 % и во внутренней координационной сфере 5 молекул метилтиомочевины, которые с дальнейшим повышением температуры до 318 К оказывают друг другу пространственные затруднения и комплекс разрушается. В тоже время, предшествующий комплекс состава [ReOCl(Mtu)4]2+ имеет максимальную степень накопления также 97 % и не образуется по тем же причинам при 338 К. Третий комплекс состава [ReOCl2(Mtu)3]+ имеет максимальную степень накопления 97 % при 338 К, а затем разрушается.

Вывод. Процесс комплексообразования Re(V) с N-метилтиомочевиной исследовали с помощью окислительно-восстановительного электрода в среде 6 моль/л HCl. В процессе исследования учитывалось влияние температуры. Установлено, что с повышением температуры устойчивость комплексных соединений снижается. Из кривой функции образования Бьеррума установлено, что пять молекул N-метилтиомочевины координированы. В этой системе происходит процесс замещения ионов Cl- с N-метилтиомочевиной в молекуле H2[ReOCI5].

По значениям констант комплексов рассчитаны термодинамические величины процесса комплексообразования. Результатом термодинамических величин является самопроизвольный процесс комплексообразования и отвод тепла.

ЛИТЕРАТУРА

1. Slupska M., Ozga P. Electrodeposition of Sn-Zn-Cu alloys from citrate solutions // Electrochimica Acta. 2014. V. 141. P. 149-160.

2. Bessen N.P., Jackson J.A., Jensen M.P., Shafer J.C. Sulfur donating extractants for the separation of trivalent actinides and lanthanides // Coordination Chemistry Reviews. V. 421. 2020. P. 213-446.

3. Jennifer Schroer, Ulrich Abram. Novel thiourea derivatives of a-amino acids and their oxorhenium(V) complexes // Polyhedron. Volume 28, 2009, Pages 2277-2283.

4. Самадов А.С., Миронов И.В., Горичев И.Г., Степнова А.Ф. Исследование равновесий комплексообразования ионов серебра(Г) с N-фенилтиомочевиной в водном растворе // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 7. С. 995-999. DOI: 10.31857/S0044457X2007017X

5. Самадов А.С., Миронов И.В., Горичев И.Г., Ковальчукова О.В., Степнова А.Ф. Исследование комплексообразования серебра(Г) с некоторыми производными тиомочевины в водном растворе // Журнал общей химии. 2020. Т. 90. № 11. С. 1738-1742. DOI: 10.31857/S0044460X20110141

6. Shanay Sathdeo, Xandri Schoultz, Thomas I.A. Geiber, Richard Betz, Eric C. Hosten. Reactivity of a benzothiazole-thiourea derivative with the oxorhenium(V) core: Isolation of rhenium(III) and (V) complexes // Polyhedron Volume 112. 2016. Pages 1-5.

7. Махмуд, М.М. Комплексные соединения рения (V) с производными тиомочевины: автореф. дис. .. .канд. хим. наук. / 02.00.01. Махмуд Мохамед Мошали. - Иваново, 1992. - 22 с.

8. Гозиев, Э. Дж ^№-Этилентиомочевинные комплексы рения (V) и некоторые аспекты их применения: автореф. дис.... канд.хим. наук. / 02.00.01. Гозиев Эрадж Джобирович. - Душанбе, 2007. - 22с.

9. Курбонова Ф. Ш. Комплексные соединения рения (V) с N-ацетилтиомочевиной и 1-ацетил-4-метилтиосемикарбазидом: автореф. дис.. канд.хим. наук. / 02.00.01. Курбонова Фируза Шамсуллоевна. -Душанбе, 2015. - 23с.

10. Аминджанов А.А., Джамолиддинов Ф.Д., Сафармамадов С.М., Давлатшоева Д.А. Процессы комплексообразовани рения(У) с N-этилтиомочевиной // Журнал неорган. химии. 2017. Т. 62. № 11. С. 1544-1548. DOI: 10.7868/S0044457X17110198

11. Ежовска-Тщебятовска Б., Вайда С., Балука М.//Журн. структ. химии.-1967.-Т.8, вып. 3.- С.519-523.

УДК. 547.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЗНАЧЕНИЯ ИНФРАКРАСНЫХ И 1Н ЯМР-

СПЕКТРОСКОПИИ В ПРОИЗВОДНЫХ ИМИДАЗО [2,1-B]-[1,3,4] - ТИАДИАЗОЛОВ

САИДОВД.К

Таджикский государственный педагогический университет имени С.Айни

В статье обобщено сравнительный оценки инфракрасной поглощении производных 2-алкилтиоалкилен-6-фенилимидазо[2,1-b][1,3,4]-тиадиазолов. Установлены их основные особенности и общие закономерности на основе ИК-, 1Н ЯМР-спектральной исследование. На основе данных спектральных анализов полученных соединений определено влияний функциональных групп на характеры поглощении имидазотиадиазольной фрагменты в области 3050-700 см'1.

Ключевые слова: 2 - метилтиоэтилен - 6-фенилимидазо [2,1-b][1,3,4] - тиадиазола, 2-метилэтилсульфонил - 6 - фенилимидазо [2,1-Ь][1,3,4]-тиадиазола, 2-метилэтил-сульфонил-5-Ы-морфолинометил -6-фенилимидазо - [2,1-b][1,3,4] - тиадиазола, 2-диэтилсульфонил-6-фенилимидазо [2,1-b][1,3,4] -тиадиазола, 2 - диэтилсуль-фонил - 5-Ы-морфолинометил-6-фенилимидазо [2,1-b][1,3,4]-тиадиазола, частота поглощения, валентная колебания, химический сдвиг.

COMPARATIVE ANALYSIS OF INFRARED AND 1H NMR SPECTROSCOPY IN DERIVATIVES OF IMIDAZO[2,1-B][1,3,4] -THIADIAZOLES

SAIDOVD.K.

Tajik State Pedagogical University named after S. Aini

The article summarizes the comparative assessment of infrared absorption of derivatives of 2-alkylthioalkylene-6-phenylimidazo [2,1-b][1,3,4]-thiadiazoles. Their main features and general laws were

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.