ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТРЕОНИНА С ХЛОРИДАМИ БИОМЕТАЛЛОВ В ВОДНОЙ СРЕДЕ ПРИ 25°C Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 10. №4. 2024

https://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/101

ХИМИЧЕСКИЕ НА УКИ / CHEMICAL SCIENCES

УДК 546.212:546.47 https://doi.org/10.33619/2414-2948/101/04

AGRIS P33

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТРЕОНИНА С ХЛОРИДАМИ БИОМЕТАЛЛОВ

В ВОДНОЙ СРЕДЕ ПРИ 25°C

©Бекташева У. К., ORCID: 0000-0002-7947-5206, Ошский государственный университет, г. Ош, Кыргызстан, [email protected] ©АлтыбаеваД. Т., ORCID: 0000-0002-0309-3631, SPIN-код: 6875-5463, Ошский государственный университет, г. Ош, Кыргызстан, [email protected] ©Абдуллаева Ж. Д., ORCID: 0000-0001-5777-4478, 8РШ-код:1815-7416, канд. хим. наук,

Ошский государственный университет, г. Ош, Кыргызстан, [email protected] ©Матаипова А. К., ORCID: 0000-0001-6326-508X, SPIN-код: 8214-3163, канд. хим. наук, Ошский государственный университет, г. Ош, Кыргызстан, [email protected]

INTERACTION OF THREONINE WITH BIOMETAL CHLORIDES IN AN AQUEOUS ENVIRONMENT AT 25°C

©Bektasheva U., ORCID: 0000-0002-7947-5206, Osh State University,

Osh, Kyrgyzstan, [email protected] ©Altybaeva D., ORCID: 0000-0002-0309-3631, SPIN-code: 6875-5463, Osh State University, Osh, Kyrgyzstan, [email protected] ©Abdullaeva Zh., ORCID: 0000-0001-5777-4478, SPIN-code: 1815-7416, Ph.D., Osh State University, Osh, Kyrgyzstan, [email protected] ©Mataipova A., ORCID: 0000-0001-6326-508X, SPIN-code: 8214-3163, Ph.D., Osh State University, Osh, Kyrgyzstan, [email protected]

Аннотация. Метод синтеза комплексов с солями биометаллов переходных групп с аминокислотой треонин включает в себя улучшение реакционных условий, выбор реагентов и методов анализа для подтверждения образования комплексов. Цели исследования: получение комплексных соединений биометаллов, хлорида кобальта, хлорида никеля и хлорида марганца с аминокислотой треонин, а также изучение их физико-химических и биологических свойств. При синтезе комплексных соединений был применен препаративный метод. Состав образованных кристаллов был проанализирован ИК спектроскопией. Строение и форма кристаллов кобальта, никеля и марганца были определены микроскопом. Индивидуальность полученных соединений подтверждена методом ИК спектроскопии и микроскопическим анализами. Можно сделать вывод о том, что треонин в комплексе координирован к ионам металла через атомы кислорода карбоксильной и азота аминной групп.

Abstract. The method for the synthesis of complexes with transition group biometal salts with the amino acid threonine includes improvement of reaction conditions, selection of reagents and analytical methods to confirm the formation of complexes. Research purpose: obtaining complex compounds of biometals, cobalt chloride, nickel chloride and manganese chloride with the amino acid threonine, as well as the study of their physicochemical and biological properties. In the synthesis of complex compounds, the preparative method was used. Compositions of the formed crystals were analyzed by IR spectroscopy. The structure and shape of cobalt, nickel and manganese

Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice https://www.bulletennauki.ru

Т. 10. №4. 2024 https://doi.org/10.33619/2414-2948/101

crystals were determined using a microscope. The identity of the obtained compounds was confirmed by IR spectroscopy and microscopic analyses. We can conclude that threonine in the complex is coordinated to metal ions through the oxygen atoms of the carboxyl and nitrogen groups of the amine groups.

Ключевые слова: треонин, хлориды биометаллов, растворимость, ИК-спектры, лиганд.

Keywords: threonine, biometal chlorides, solubility, IR spectra, ligand.

Среди биологически активных веществ значительное место занимают аминокислоты и их производные, нуклеиновые кислоты. Интерес к комплексным соединениям, содержащим природные аминокислоты и их производные в качестве лигандов, сохраняется на протяжении десятилетий. Структура аминокислот предопределяет возможность образования разнообразных комплексных соединений с металлическими ионами, варьирующихся в зависимости от наличия карбоксильной, аминогруппы и дополнительных донорных групп [1-4]. Также была исследована тройная система хлорид гольмия - глицин - вода [5].

Аминокислоты представляют собой гетерофункциональные соединения, включающие карбоксильную группу и аминогруппу в их молекуле. Они проявляют кристаллические свойства и растворимы в воде, однако оказываются малорастворимыми в органических растворителях и подвержены плавлению при повышенных температурах, при этом распадаясь. Интересно, что многие из них обладают сладким вкусом.

Цель исследования: разработать экономически эффективные методики синтеза комплексных соединений металлов с аминокислотой треонин. Это включает в себя выбор оптимальных реакционных условий, реагентов и методов анализа продуктов реакции.

Синтезировать комплексы биометаллов, таких как кобальт, никель и марганец с использованием аминокислоты треонин в качестве лиганда. Это позволит изучить, какие металлы образуют стабильные комплексы с данной аминокислотой.

Материалы и методы исследования

Для обеспечения достоверности полученных результатов проводились комплексные анализы данных при использовании наиболее современных и актуальных научно-исследовательских методов, и инструментов.

Все эксперименты выполнялись с повторяемостью не менее 5 раз, чтобы обеспечить надежность данных. Состав и строение образованных кристаллов были анализированы ИК спектроскопией и микроскопом.

Результаты и обсуждение

Состав полученных комплексных соединений идентифицирован ИК спектроскопией после чего были выделены спектры поглощения комплексных соединений (Рисунок 1).

Колебательные частоты ИК спектроскопии комплексных соединений хлорида кобальта с треонином СоС12хС4ЩМ03, хлорида никеля с треонином NiCl2xC4H9NO3 и хлорида марганца с треонином MnCl2xC4H9NO3 даны в Таблице.

Микроскопическое строение кристаллов комплексного соединения хлорида кобальта с треонином СоС12х2С5НпОг№ представлено на Рисунке 2. В ИК-спектре нового комплексных соединений СоС12х2С5Нп02^ NiCl2x2C5HnO2N и MnCl2x2C5HnO2N в длинноволновой области проявляющиеся пики 3212, 3220, 2931 см 1 соответствуют валентному колебанию аминогруппы, что свидетельствует о комплексообразовании, в котором принимает участие аминогруппа.

Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 10. №4. 2024

https://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/101

VA a) IDmT -rl

\ j <•*

\

1 1 r I я с ' §\ о 1

V/ I lis |j|i i

i T ■ л a 18 w» Is 1 \

S I

on

QITX

Л 6) -

\ Ш Ai

Я 1

I 1

I"

vy * I3

3 s

]MC лея

Л c)

1 8 A

i 1 1 1 У g\

|i \

P 1 и

я \l

лоа ка

Рисунок 1. ИК-спектры поглощения комплексных соединений: а) хлорида кобальта с треонином СоQ2xC4H9NO3; б) хлорида никеля с треонином NiСl2xC4H9NO3; в) хлорида марганца с треонином MnQ2xC4H9NO3

Рисунок 2. Строение кристаллов: а) аминокислоты треонин; Ь) комплексного соединения хлорида кобальта с валином СоСЬ^^^^^

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 10. №4. 2024

https://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/101

Наблюдается сдвиг полосы поглощения валентного колебания карбоксильной группы (vasСОО ) на 60 см , т. е. смещена в низкочастотную область от 1620 см до 1585 и 1617 см 1, что подтверждает возможность комплексообразования через атом кислорода карбоксильной группы.

Таблица

ОСНОВНЫЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ЧАСТОТЫ (см-1) в ИК-спектрах треонина и новых комплексных соединений СоС12хС4Н9КО3, №С12хС4Н9КО3 и МпС12хС4Н9КО3

Отнесение C4H9NO3 CoCh^CHNOi

vas (NH2) - 3212,93

Vs(NH2) 2974,51 2359,79

Vas(COO-) 1620,11 1612,93

Vs(COO-) 1413,29 1419,03

<U№) — 1078,64

4(NH2) 1028,37 1035,55

Отнесение C4H9NO3 NiCh^CHNOi

Vas(NH2) — 3220,11

Vs(NH2) 2974,51 2359,79

Vas(COO-) 1620,11 1617,24

Vs(COO-) 1413,29 1420,47

<U№) — 1080,07

4(NH2) 1028,37 1036,99

Отнесение C4H9NO3 MnCl2^C4H9NO3

Vas(NH2) — 2931,42

Vs(NH2) 2974,51 2595,34

Vas(COO-) 1620,11 1585,64

Vs(COO-) 1413,29 1394,64

<U№) — 1028,3

1028,37 715,26

Выводы

ИК-спектры синтезированных комплексных соединений металлов с треонином свидетельствуют о том, что химическая связь между металлом и лигандом осуществляется через атомы кислорода карбоксильной и азота аминной групп.

Определены оптимальные условия синтеза координационных соединений кобальта, никеля и марганца с аминокислотой треонин, обеспечивающие формирование однородных продуктов с выходом от 86% до 92% что важно для обеспечения высокой эффективности синтеза.

Список литературы:

1. Болотин С. Н. Координационная химия природных аминокислот. М.: URSS, 2008. 238

с.

2. Дятлова Н. М., Фридман А. Я., Барханова Н. Н. Влияние дентатности и основности лигандов на устойчивость в растворе смешанных двуядерных соединений этилендиаминтетраацетатов меди (И) // Журнал неорганической химии. 1974. Т. 19. №4-5. С. 1318.

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 10. №4. 2024

https://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/101

3. Есина Н. Я., Молодкин А. К., Тараканова Е. В. Разнолигандные комплексные соединения меди (II), никеля (II) и кобальта (II) с L-аспарагиновой кислотой и L-треонином // Журнал неорганической химии. 1996. Т. 41. №11. С. 1874-1879.

4. Кайгородова Е. А., Косянок Н. Е., Яблонская Е. К., Пушкарева К. С. Синтез и исследование спектральных характеристик координационных соединений метионина и пантотеновой кислоты с d-элементами // Спектроскопия координационных соединений: Сборник тезисов VII Международной конференции. 2010. С. 126.

5. Осмонова С. С., Орозбаева Н. О., Дубанаева К. Д., Саркелов Ж. С., Байдинов Т. Б. Комплексообразующая способность хлорида гольмия с глицином в водной среде при 25°C // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2021. №3. С. 78-84. EDN: BFWQUY

References:

1. Bolotin, S. N. (2008). Koordinatsionnaya khimiya prirodnykh aminokislot. Moscow. (in Russian).

2. Dyatlova, N. M., Fridman, A. Ya., & Barkhanova, N. N. (1974). Vliyanie dentatnosti i osnovnosti ligandov na ustoichivost' v rastvore smeshannykh dvuyadernykh soedinenii etilendiamintetraatsetatov medi (I). Zhurnal neorganicheskoi khimii, 19(4-5), 1318. (in Russian).

3. Esina, N. Ya., Molodkin, A. K., & Tarakanova, E. V. (1996). Raznoligandnye kompleksnye soedineniya medi (II), nikelya (II) i kobal'ta (II) s L-asparaginovoi kislotoi i L-treoninom. Zhurn. neorgan. khimii, 41(11), 1874-1879. (in Russian).

4. Kaigorodova, E. A., Kosyanok, N. E., Yablonskaya, E. K., & Pushkareva, K. S. (2010, October). Sintez i issledovanie spektral'nykh kharakteristik koordinatsionnykh soedinenii metionina i pantotenovoi kisloty s d-elementami. In Spektroskopiya koordinatsionnykh soedinenii: Sbornik tezisov VIIMezhdunarodnoi konferentsii (p. 126). (in Russian).

5. Osmonova, S. S., Orozbaeva, N. O., Dubanaeva, K. D., Sarkelov, Zh. S., & Baidinov, T. B. (2021). Kompleksoobrazuyushchaya sposobnost' khlorida gol'miya s glitsinom v vodnoi srede pri 25° C. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issledovanii, (3), 78-84. (in Russian).

Работа поступила Принята к публикации

в редакцию 06.03.2024 г. 14.03.2024 г.

Ссылка для цитирования:

Бекташева У. К., Алтыбаева Д. Т., Абдуллаева Ж. Д., Матаипова А. К. Взаимодействие треонина с хлоридами биометаллов в водной среде при 25°C // Бюллетень науки и практики. 2024. Т. 10. №4. С. 36-40. https://doi.org/10.33619/2414-2948/101/04

Cite as (APA):

Bektasheva, U., Altybaeva, D., Abdullaeva, Zh., & Mataipova, A. (2024). Interaction of Threonine with Biometal Chlorides in an Aqueous Environment at 25°C. Bulletin of Science and Practice, 10(4), 36-40. (in Russian). https://doi.org/10.33619/2414-2948/101/04