Синтез и исследование комплексных соединений палладия(II), иридия(IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.01, кандидат химических наук Курасова, Маргарита Николаевна

• Курасова, Маргарита Николаевна
• кандидат химических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат химических наук Курасова, Маргарита Николаевна

Введение.

Литературный обзор.

Глава 1. Общая характеристика лигандов.

1.1. Алании.

1.2. Аспарагиновая кислота.

1.3. Лизин.

1.4. Гипоксантин.

1.5. Аденин.

Глава 2. Координационные соединения палладия и иридия с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

2.1. Комплексные соединения некоторых переходных металлов с аминокислотами.

2.1.1. Комплексные соединения палладия (II) с аминокислотами.

2.1.2. Комплексные соединения иридия (III) и иридия (IV) с аминокислотами.

2.2. Комплексные соединения некоторых переходных металлов с пуриновыми основаниями.

2.2.1. Комплексные соединения палладия (II) с пуриновыми основаниями.

2.2.2. Комплексные соединения иридия (IV) с пуриновыми основаниями. 58 Заключение 62 Экспериментальная часть.

1. Исходные вещества.

2. Методы исследования.

3. Изучение комплексообразования палладия (II) и иридия (IV) с аланином, лизином, аспарагиновой кислотой, гипоксантином и аденином в водных растворах. 65 3.1. Определение констант ионизации аланина, лизина, аспарагиновой кислоты, гипоксантина и аденина.

3.2. Комплексообразование палладия (II) с аланином, аспарагиновой кислотой, лизином, гипоксантином и аденином.

3.2.1. Комплексообразование ионов палладия (II) с аланином.

3.2.2. Комплексообразование ионов палладия (II) с аспарагиновой кислотой.

3.2.3. Комплексообразование ионов палладия (II) с лизином.

3.2.4. Комплексообразование ионов палладия (II) с гипоксантином и аденином.

3.3. Комплексообразование иридия (IV) с аланином, аспарагиновой кислотой, лизином, гипоксантином и аденином.

3.3.1. Комплексообразование ионов иридия (IV) с аланином.

3.3.2. Комплексообразование ионов иридия (IV) с аспарагиновой кислотой.

3.3.3. Комплексообразование ионов иридия (IV) с лизином.

3.3.4. Комплексообразование ионов иридия (IV) с гипоксантином.

3.3.5. Комплексообразование ионов иридия (IV) с аденином.

3.4. Разнолигандные комплексные соединения иридия (IV) с аланином, аспарагиновой кислотой, лизином, гипоксантином и аденином.

3.4.1. Разнолигандные комплексные соединения иридия (IV) с аминокислотами и аденином.

3.4.2. Разнолигандные комплексные соединения иридия (IV) с аминокислотами и гипоксантином. 87 4. Синтез комплексных соединений палладия (II) и иридия (IV) с аминокислотами, гипоксантином и аденином.

4.1. Синтез комплексных соединений Pd(II) с аминокислотами.

4.2. Синтез комплексных соединений Pd(II) с пуриновыми основаниями.

4.3. Синтез разнолигандных комплексных соединений Pd(II) с аминокислотами, гипоксантином и аденином.

4.4. Синтез комплексных соединений Ir(IV) с аминокислотами.

4.5. Синтез комплексных соединений Ir(IV) с пуриновыми основаниями.

4.6. Синтез разнолигандных комплексных соединений Ir(IV) с аминокислотами, гипоксантином и аденином. 99 5. Изучение свойств и строения синтезированных комплексных соединений.

5.1. Рентгенофазовый анализ.

5.2. Термогравиметрический анализ.

5.2.1. Термический анализ бинарных комплексных соединений Pd(II).

5.2.2. Термический анализ бинарных комплексных соединений Ir(IV).

5.2.3. Термический анализ разнолигандных комплексных соединений Pd(II) на основе гипоксантина.

5.2.4. Термический анализ разнолигандных комплексных соединений Pd(II) на основе аденина.

5.2.5. Термический анализ разнолигандных комплексных соединений Ir(IV).

5.3. ИК-спектры поглощения комплексных соединений палладия (II) и иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

5.3.1. ИК-спектры свободных лигандов.

5.3.2. ИК-спектры поглощения комплексных соединений палладия (II) с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

5.3.3. ИК-спектры поглощения комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

5.3.4. ИК-спектры поглощения разнолигандных комплексных соединений палладия (II) с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

5.3.5. ИК-спектры поглощения разнолигандных комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

5.4. Рентгенофотоэлектронные спектры.

5.4.1. Рентгенофотоэлектронные спектры исходных соединений.

5.4.2. Рентгенофотоэлектронные спектры бинарных комплексных соединений палладия (II).

5.4.3. Рентгенофотоэлектронные спектры бинарных комплексных соединений иридия (IV).

5.4.4. Рентгенофотоэлектронные спектры разнолигандных комплексных соединений палладия (II).

5.4.5. Рентгенофотоэлектронные спектры разнолигандных комплексных соединений иридия (IV).

5.5. Спектры ЯМР.

5.5.1. Спектры ЯМР ^C-l'H} свободных лигандов.

5.5.2. Спектры ЯМР С-{ Н} комплексных соединений палладия (И) с аминокислотами и гипоксантином.

5.5.3. Спектры ЯМР "С-^Н} комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами и гипоксантином.

5.5.4. Спектры ЯМР ^С-^Н} комплексных соединений палладия (II) с аминокислотами и аденином.

5.5.5. Спектры ЯМР 13С-{'Н} комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами и аденином. 163 Выводы. 173 Список литературы. 178 Приложения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез и исследование комплексных соединений палладия(II), иридия(IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями»

Изучение комплексных соединений металлов с биологически активными лигандами имеет большой научный и прикладной интерес. Эти соединения изучаются во многих областях химии, особенно бионеорганической. Чрезвычайно широка возможность их применения в различных областях науки, техники, сельского хозяйства, фармакологии и медицины.

Содержание ионов металлов или органических веществ в тканях живого организма поддерживается на строго определенном уровне, отклонение от которого приводит к серьезным нарушениям биохимических процессов, к заболеваниям животных и человека. Многие лекарства представляют собой лиганды, специфически взаимодействующие с определенным металлом или группой металлов. Кроме того, комплексы металлов с органическими лигандами являются более эффективными биологически активными препаратами, чем неорганические соли соответствующих металлов или органические вещества в свободном состоянии [1].

Из органических соединений к физиологически активным веществам относят нуклеиновые кислоты, аминокислоты и их производные. Аминокислоты являются важнейшими компонентами эндогенного трансаминирования [2-4], в процессе которого биогенные Зс1-элементы принимают непосредственное участие.

Исследования в области биокоординационной химии платиновых металлов базируются на едином методическом принципе - использовании модельных биологически активных молекул, содержащих функциональные группы, характерные для биологических систем. Данная методика позволяет выявить зависимость координационных возможностей лигандов от природы металла, определить влияние природы металла и лиганда на характер образующихся координационных узлов, сформулировать химические и биологические критерии отбора соединений, наиболее перспективных для их практического применения [5].

В последнее время особый интерес у биохимиков, фармакологов, химиков-исследователей вызывают разнолигандные комплексные соединения, во внутренней сфере которых находится два или более различных лигандов. Такие комплексы находят широкое применение в реакциях окисления-восстановления, в каталических процессах, в реакциях, имеющих значение для биохимии, в аналитической химии, люминисцентных методах анализа, в электрохимических реакциях, в хроматографии, в реакциях гомогенного катализа, в различных химико-технологических и биохимических процессах, экстракционных и ионообменных процессах разделения и концентрирования металлов и в других областях [6-9].

Разнолигандные комплексные соединения играют существенную роль в процессах накопления и транспорта ионов металлов и биоактивных веществ в живых организмах. Аминокислоты и карбоновые кислоты являются составной частью белков, и в силу этого влияют на биологически активные процессы, определяют многообразие белковых тел и их биологические функции [10-12]. Разнолигандные комплексы с аминокислотами и карбоновыми кислотами могут быть использованы для поддержания необходимого баланса биометаллов и органических веществ в организме. При этом комплексы переходных металлов могут являться переносчиками микроэлементов и органических веществ к жизненно важным точкам организма. Процессы оксигенации, усвоения кислорода также связаны с образованием разнолигандных соединений.

Разнолигандные комплексные соединения находят все большее применение в качестве стимуляторов роста растений и животных, а также в качестве лечебных, профилактических, защитных и иных средств [13-24]. Многолетние систематические исследования корреляции «состав-строение-биологическая активность» соединений платины, палладия, родия и рутения выявили у соединений благородных металлов определенного типа высокую противоопухолевую и иммуноактивирующую активность [25,26].

Функционирование ферментов сопровождается образованием своеобразных разнолигандных комплексных соединений - тройных металл-мостиковых комплексов, в которых ион металла координирует нуклеотид и боковые цепи аминокислот. Это является причиной того, что в последние годы все большее внимание привлекает изучение разнолигандных соединений переходных металлов с аминокислотами, витаминами, пептидами, белками, нуклеотидами, моделирующими работу ферментов и других биологических систем.

В связи со всем вышеизложенным исследование комплексообразования палладия (И) и иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями представляется достаточно актуальным и целесообразным. Именно поэтому в данной работе было поставлено несколько целей:

- установление условий образования и изучение устойчивости комплексных соединений в растворах;

- разработка методик синтеза разнолигандных комплексных соединений;

- выделение синтезированных веществ в индивидуальном состоянии;

- исследование свойств и строения полученных комплексов различными физико-химическими методами.

Научная новизна работы. Методом потенциометрического титрования было установлено образование бинарных и разнолигандных комплексов палладия (II) и иридия (IV) в исследованных системах, а также определены константы устойчивости комплексов. Синтезировано 27 комплексных соединений, из них 12 разнолигандных комплексных соединений. Изучены некоторые физико-химические свойства полученных соединений, установлен характер координационной связи ионов металлов с аминокислотами и пуриновыми основаниями (аденином и гипоксантином).

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

Заключение диссертации по теме «Неорганическая химия», Курасова, Маргарита Николаевна

выводы.

1. Исследовано комплексообразование Pd(II) и Ir(IV) с аминокислотами (аланин, аспарагиновая кислота, лизин) и пуриновыми основаниями (гипоксантин, аденин) в водных растворах. Методом потенциометрического титрования установлено образование в исследованных системах комплексов состава 1:1, 1:2 и 1:3. Определены области существования комплексов, константы ионизации исходных лигандов и константы образования комплексов. Условия образования и устойчивость комплексных соединений напрямую зависят от природы металла и лиганда. Ввиду того, что металлы принадлежат к одной группе, константы устойчивости их комплексов с аналогичными лигандами близки. Устойчивость комплексных соединений палладия с аминокислотами уменьшается по ряду: Asp>Ala>Lys. Устойчивость комплексных соединений иридия (IV) с пуриновыми основаниями выше, чем с аминокислотами, и изменяется в следующей последовательности: Ade>Hyp>Asp>Lys>Ala.

2. Методом потенциометрического титрования изучено комплексообразование в водных растворах в системах: Ir(IV) - гипоксантин - аланин (аспарагиновая кислота, лизин), Ir(IV) - аденин - аланин (аспарагиновая кислота, лизин). В изученных системах было установлено образование разнолигандных комплексов и определены константы образования разнолигандных комплексных соединений lgP на PC Pentium IV по программе SCOGS (Simultaneous calculation of general species; версия 1), в расчетах использовались предварительно рассчитанные константы ионизации лигандов, а также константы устойчивости соответствующих бинарных комплексов.

Система lgP Система IsP

Ir(IV)-Ade-Ala 15,53 Ir(IV)-Hyp-Ala 14,51

Ir(IV)-Ade-Asp 16,72 Ir(IV)-Hyp-Asp 15,47

Ir(IV)-Ade-Lys 16,65 Ir(IV)-Hyp-Lys 15,35

Разнолигандные комплексные соединения иридия (IV) являются более устойчивыми, чем соответствующие бинарные комплексы, причем эта величина изменяется в зависимости от природы лиганда.

Следует отметить, что разнолигандные комплексные соединения с аденином более устойчивы, чем разнолигандные комплексные соединения с гипоксантином, данная закономерность отмечается и для бинарных соединений данного металла. Устойчивость смешаннолигандных комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами на основе аденина и гипоксантина уменьшается по ряду Ala<Lys<Asp, что согласуется с зависимостью, полученной и для бинарных систем.

3. Из водных растворов выделены 15 бинарных и 12 разнолигандных комплексных соединений Pd(II) и Ir(IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями состава:

Pd(Ala")2] - [Pd(C3H6N02)2] [Pd(Asp2")H20] - [Pd(C4H5N04)H20] [Pd(Asp")2]-H20 - [Pd(C4H6N04)2]-H20 [Pd(Lys")2] - [Pd(C6H13N202)2] [Pd(Hyp)Cl2] - [Pd(C5H4N4O)Cl2] [Pd(Hyp)2]Cl2 - [Pd(C5H4N40)2]Cl2 [Pd(Ade)2]Cl2 - [Pd(C5H5N5)2]Cl2 [Ir(Ala")Cl3-H20] - [Ir(C3H6N02)Cl3-H20] [Ir(Ala)2Cl2] - [Ir(C3H6N02)2Cl2] [Ir(Asp")2Cl2] - [Ir(C4H6N04)2Cl2] [Ir(Lys")2Cl2] - [Ir(C6H13N202)2Cl2] [Ir(Hyp)Cl4] - [Ir(C5H4N4O)CI4] [Ir(Hyp)2Cl2]Cl2 - [Ir(C5H4N40)2Cl2]Cl2 [Ir(Ade)Cl4]-2H20 - [Ir(C5H5N5)Cl4]-2H20 i);

II);

Ш);

IV);

V);

VI);

VII);

VIII);

IX);

X);

XI);

XII);

XIII);

XIV);

Ir(Ade)2CI2]Cl2-2H20 - [Ir(C5H5N5)2Cl2]Cl2-2H20 (XV); [Pd(Hyp)(Ala")]CI - [Pd(C5H4N40)(C3H6N02)]Cl (XVI);

Pd(Hyp)(Asp2l] - [Pd(C5H4N40)(C4H5N04)] (XVII);

Pd(Hyp)(Lys-)]Cl - [Pd(C5H4N40)(C6H13N202)]Cl (XVIII); [Pd(Ade)(Ala")]CI - [Pd(C5H5N5)(C3H6N02)]Cl (XIX);

Pd(Ade)(Asp2")] - [Pd^HsNsJ^HsNC^)] (XX);

Pd(Ade)(Lys )]CI - [Pd(C5H5N5)(C6H13N202)]Cl (XXI); [Ir(Hyp)(Ala )Cl]Cl2- [Ir(C5H4N40)(C3H6N02)Cl]Cl2 (XXII); [Ir(Hyp)(Asp2l]Cl2 - [Ir(C5H4N40)(C4H5N04)]Cl2 (XXIII); [Ir(Hyp)(Lys-)]Cl3 - [Ir(C5H4N40)(C6H13N202)]Cl3 (XXIV); [Ir(Ade)(Ala")]Cl3 - [Ir(C5H5N5)(C3H6N02)]Cl3 (XXV);

Ir(Ade)(Asp2")]Cl2 - [Ir(C5H5N5)(C4H5N04)]Cl2 (XXVI); [Ir(Ade)(Lys )]Cl3 - [Ir(C5H5N5)(C6H13N202)]Cl3 (XXVII).

Из них впервые выделены 18 соединений - (V), (VI), (XII)-(XXVII). Идентификация синтезированных соединений проведена методами химического, кристаллооптического, рентгенофазового, термогравиметрического анализов, методами ЯМР, ИК-спектроскопии и РФЭС.

4. Определена схема термической деструкции двойных и разнолигандных комплексных соединений палладия (II) и иридия (IV). На первой стадии комплексные соединения, содержащие молекулы воды, подвергаются дегидратации (50-180°С). При последующем повышении температуры характер дериватограмм всех комплексов идентичен. В температурном интервале 200-550°С происходит плавление с одновременным разложением комплексов, связанное с деструкцией л органической части молекулы. Термолиз Pd(Asp ")-Н20, Ir(Ade)Cl4-2H20,

О О

Ir(Ade)(Asp )С12, Pd(Ade)(Aspz") носит взрывной характер. Конечный продукт термолиза — металл (палладий, иридий). Нужно сказать, что пик экзоэффекта на кривой DTA для соединений иридия (IV) находится в области более высоких температур (500-600°С), чем для соединений палладия (И) (450-550°С).

5. На основании проведенных физико-химических исследований установлено наличие и характер координации органических лигандов ионами палладия (II) и иридия (IV).

В бинарных комплексных соединениях аланин и лизин являются бидентатными лигандами и координируются ионом металла с образованием хелатного цикла с участием a-NH2- и карбоксильной групп. Аспарагиновая кислота ведет себя неоднозначно, выступая в качестве трехдентатного лиганда в соединении с Pd(II) в соотношении 1:1 (a-NH2- и две СОО" группы), в соединениях с Pd(II) и Ir(IV) в соотношении 1:2 она - бидентатна (a-NH2-rpynna и СОО'-группа).

В бинарных комплексных соединениях гипоксантин и аденин координируются ионом металла через N7 гетероцикла и амино- и карбонильную группы, образуя с ионом металла пятичленный цикл.

В разнолигандных комплексных соединениях аланин и лизин бидентатны (a-NH2-, СОО" группы). Аденин и гипоксантин в разнолигандных комплексных соединениях палладия (II) с данными аминокислотами взаимодействуют с ионом металла с участием N7 гетероцикла и амино- или карбонильной групп, аналогично координации оснований в бинарных комплексах. Аспарагиновая кислота реагирует с ионом металла двумя карбоксильными группами и аминогруппой, реализуя свою трехдентатность. Пуриновые основания координируются ионом металла через N7 и N3 гетероцикла и амино- или карбонильную группы. В разнолигандных соединениях Ir(IV) пуриновые основания выступают в качестве полидентатных лигандов за счет азотов гетероциклов и функциональных групп (амино- или карбонильная). Можно высказать предположение, что за счет перераспределения электронной плотности по всему лиганду (в молекуле аденина и гипоксантина) при координации пуриновое основание взаимодействует с ионом Ir(IV) всеми азотами гетероцикла, всей электронной плотностью молекулы.

6. Синтезированные соединения могут являться объектом исследований на антибластомную активность, особенно соединения палладия (II), обладающие меньшей токсичностью по сравнению с аналогичными соединениями платины. Учитывая положительные результаты использования комплексных соединений платины (II) и палладия (II) в медицине при лечении онко-заболеваний представляется целесообразным проведение дополнительных исследований по установлению возможного использования синтезированных соединений в качестве лечебных препаратов, биологически активных добавок к пище (БАД) и в других областях.

7. Теоретические и экспериментальные результаты исследований могут быть использованы в монографиях, учебниках, справочниках, при чтении курсов по соответствующим разделам неорганической и координационной химии и проведении НИР в ВУЗах и НИИ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

На основании проведенного анализа литературных источников было сделано заключение, что в последние десятилетия исследования в области биокоординационной химии привлекают внимание многих ученых. Это связано, в первую очередь, с тем, что при взаимодействии ионов металлов с биологически активными лигандами образуются соединения, непосредственно влияющие на различные процессы в живом организма. Механизмы этого влияния изучаются путем построения модельных биологически активных молекул, содержащих функциональные группы, характерные для биологических систем.

Соединения палладия (II) с аминокислотами исследованы довольно подробно, при этом основная координация в данных веществах определяется бидентатностью лиганда (в координации принимают участие обе функциональные группы аминокислот (карбоксильная и а-аминогруппа с образованием пятич ленного хе латного цикла). Число работ по соединениям палладия (II) с пуриновыми основаниями довольно ограничено. Причем данные по способу координации гипоксантина и аденина с ионом металла разноречивы. Можно предположить, что координация идет, в основном, по атому азота гетероцикла (N7 или N9), не исключается также участие в координации атома азота N1, и с участием NH2 и ОН групп лигандов, при этом последние могут координироваться ионом металла как непосредственно, так и опосредованно (через молекулу Н20).

В литературе встречается очень мало данных по соединениям Ir(IV) как с аминокислотами, так и с пуриновыми основаниями.

Поэтому представляется актуальным исследование взаимодействия Pd(II) и Ir(IV), в первую очередь с пуриновыми основаниями, а также получить разнолигандные комплексные соединения этих металлов, и сравнить характер взаимодействия этих металлов с лигандами в аналогичных комплексах.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

1. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА.

При изучении комплексообразования в водных растворах и при синтезе комплексных соединений в качестве исходных веществ использовались аминокислоты: аланин, лизин и аспарагиновая кислота производства фирмы «Reanal» (Венгрия); пуриновые основания: гипоксантин и аденин производства фирмы «Acros Organics» (США), марки «х.ч.». H2PdCl4-6H20 получали растворением металлической палладиевой проволоки в царской водке [101,102]; раствор готовили по ранее разработанной методике [103]. В работе использовалась гексахлороиридиевая кислота Н21гС1б производства Войковского завода химреактивов. Растворы НС1 и КОН готовились из фиксаналов. Для создания необходимой ионной силы использовали KNO3 марки «х.ч.».

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

При изучении комплексообразования в водных растворах и при определении констант устойчивости использовался метод потенциометрического титрования.

Состав, индивидуальность, физико-химические свойства и строение синтезированных комплексных соединений определялись различными методами: с помощью химического анализа, термогравиметрии, рентгенофазового анализа, инфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного резонанса и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.

Потенциометрическое титрование. Определение констант ионизации лигандов, также как и изучение комплексообразования палладия (II) и иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями в водных растворах проводили методом рН-метрического титрования [104-108] на иономере И-500 с использованием хлорсеребряного и стеклянного электродов. Титрование проводилось ОДМ растворами КОН и НС1 при температуре 20-21°С. Исходная концентрация составляла 4-1 О*3 моль/л, начальный объем титруемых растворов — 50 мл, для создания необходимой ионной силы использовали 1М раствор KNO3. Титрование проводилось с шагом 0,1 мл.

Кристаллооптический анализ. Исследование проводилось на поляризационном микроскопе ПОЛАМ Р-13 и поляризационном микроскопе МИН-8 с использованием стандартного набора иммерсионных жидкостей, а также на поляризационно-интерференционном микроскопе Biolar.

Элементный анализ. Палладий и иридий определялись весовым методом [109]; азот, углерод, водород определяли на приборе CHNS-O ЕА1108 Elemental analyzer фирмы Carlo Erbae с точностью 0,01-0,1%, хлор -аргентометрическим титрованием по методу Мора [109].

Рентгенофазовый анализ. Анализ производился на дифрактометре ДРОН-2 с монохроматическим СиКа-излучением со скоростью 1А град/мин.

Термическая устойчивость. Термограммы синтезированных соединений записывались на термографе «MOM Q-1500D» (Венгрия) при нагревании от 20°С до 1000°С. При проведении исследования использовались платиновые тигли, платина — платинородиевые термопары, а в качестве эталона - оксид алюминия.

Инфракрасная спектроскопия. Инфракрасные спектры поглощения исходных веществ и полученных комплексных соединений были сняты в таблетках бромида калия в области 400-4000 см"1 на спектрофотометре Specord М-82. Интерпретацию ИК-спектров поглощения проводили на основании литературных данных по отнесению частот в спектрах исходных веществ и в аналогичных соединениях [110-118].

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия. Анализ образцов проводился на приборе LAS-3000 фирмы «Riber», использовался полусферический анализатор фотоэлектронов с задерживающим полем ОРС-150. Спектры записывались при рентгеновском излучении алюминиевого анода (А11(^=1486,6 эВ) при напряжении на трубке 12 кВ и токе эмиссии 20 мА. Калибровку спектров проводили по линии углерода С Is с энергией связи 285 эВ. Интерпретацию полученных спектров проводили на основании литературных данных об энергиях связи элементов в исходных соединениях и аналогичных комплексах [119-123].

11

ЯМР. Спектры ЯМР С получены на импульсном спектрометре с Фурье-преобразованием высокого разрешения Bruker АС-200 с рабочей частотой протонов 200,13 МГц по одноимпульсной методике с широкополосным подавлением протонов. Длительность импульса возбуждения составляла 4 мкс, с периодом следования 1 сек., число накоплений - 4000-6000 сканов. В качестве внешнего стандарта использовался тетраметилсилан. Точность определения химических сдвигов составляет ±0,5 м.д. Интерпретацию ЯМР-спектров поглощения исходных веществ и синтезированных соединений проводили на основании литературных данных [124-126].

3. ИЗУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ ПАЛЛАДИЯ (II) И ИРИДИЯ (IV) С АЛАНИНОМ, ЛИЗИНОМ, АСПАРАГИНОВОЙ КИСЛОТОЙ, ГИПОКСАНТИНОМ И АДЕНИНОМ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ.

3.1. Определение констант ионизации аланина, лизина, аспарагиновой кислоты, гипоксантина и аденина.

Для определения констант ионизации аминокислот, гипоксантина и аденина был использован рН-потенциометрический метод А.Альберта и Е.Сержента [104].

Титрование растворов аминокислот, гипоксантина и аденина проводили 0,1 М растворами КОН и НС1 при температуре 20-21°С. Начальный объем титруемых растворов составлял 50 мл, необходимую ионную силу создавали добавлением 1М раствора KNO3, исходная о концентрация 4-10" моль/л, с шагом титрования 0,1 мл. При титровании лигандов кислотой (НС1): НА Н2А+

CHs-CHCNH^^axr + ET = CH3-CH(NH3+)-COOH константа ионизации рК] рассчитывалась по формуле: [сн,-сн(нн;)-с00н] = [н2а-] рк,=рн+1ё[н2А+]-18[НА] р [сн3 - ch(nh3 ) - соо" ][н ] [на][н ] ^ ^ j

Если титрование проводилось при рН<4, то в расчетную формулу вводилась поправка на ионы водорода.

При титровании лигандов щелочью (КОН): НА А"

CH3-CH(NH3+)-COO' + OH- = CH3-CH(NH2)-C00" + H20 константа ионизации рК2 рассчитывалась по формуле: [сн3 - ch(nh2) - соо" ] [а-] pK2=pH+lg[HAMg[A-] р [ch3-ch(nh3+)-coo-][oh-] [на][он-] * г * 6l j с учетом поправки на концентрацию ионов [ОН"] в области рН>10.

Аспарагиновая кислота имеет 2 карбоксильные группы, способные к ионизации, которые могут быть оттитрованы последовательно двумя эквивалентами щелочи. В таких случаях точный результат титрования может быть получен при использовании метода расчета Нойеса [126,127], в котором С - общая концентрация всех частиц титруемой кислоты; В -концентрация прибавляемой щелочи; [Н*] — концентрация ионов водорода.

Тогда Х=[Н1](В-С+[Н+]); Y=2C-(B+[H+]); Z=[H+]2(B+[H+]). Xi,YbZi — данные, полученные при добавлении менее чем 1 экв.щелочи ; X2,Y2,Z2 - данные, полученные при добавлении более, чем 1 экв.щелочи.

Константы ионизации равны: y,z2 - y2z, ^ x,z2-x2z, x,y2-x2y, y,z2-y2z,

Из таблицы данных, полученных при титровании были выбраны пары значений, расположенные симметрично относительно точки эквивалентности.

В результате проведения серии измерений были получены зависимости изменения рН раствора от количества добавленного титранта, на основании которых были рассчитаны константы ионизации лигандов, которые хорошо согласовывались с ранее опубликованными значениями (табл.№8).

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Курасова, Маргарита Николаевна, 2008 год

1. Ефименко И.А. // Биокоординационная химия платиновых металлов — основа для создания новых лекарственных препаратов. // Коорд. химия. 1998. Т.24. №4. С.282-286.

2. Пилипенко А.Т., Тананайко М.М. // Применение разнолигандных (смешанных) комплексов в аналитической химии. //Журн. аналит. химии. 1973. T.XXVIII. Вып.4. С.745-772.

3. Лисицина Д.И., Щербов Д.П. // Журн. аналит. химии. 1970. Т.25. С.2310. 1971. Т.26. С.823.8. «Спектрофотометрические методы определения индивидуальных РЗЭ» // Полуэктов Н.С., Кононенко Л.И. // Киев: Наукова думка. 1968.

4. Кукаленко С.С., Бовыкан Б.А., Шестакова С.И., Омельченко A.M. // Металлосодержащие комплексы лактамов, имидазолов, бензимидазолов и их биологическая активность. // Успехи химии. 1985. Т.54. Вып.7. С.1152.

5. Тухтаев С., Нарходжаев А.Х., Ишанходжаев С.С., Таджитдинов Д.Б. // Система диаммонийфосфат-глутаровая кислота — вода. // ЖНХ. 1988. Т.ЗЗ. Вып.1. С.252.

6. Мухамбетова Т.Т. // Взаимодействие лизина и гидрохлорида меди с некоторыми солями двухвалентных металлов и свойства их соединений. // Автореферат дисс. к.х.н. // Ин-т химии АН Узбек.ССР. Ташкент. 1988.

7. Мухамбетова Т.Т., Кыдынов М.К. // Эффективность применения лизината хлорида меди в птицеводстве. // Матер. VII Межреспубл. научн. конфер. молодых ученых, посвящ. 60-летию образов. Киргиз. ССР и Компартии Киргизии. // Фрунзе. 1985. С.148-150.

8. Мухамбетова Т.Т., Кыдынов М.К. // Комплексообразование в системе хлорид меди лизин — вода при 25°С. // Изв. АН Киргиз. ССР. 1984. Вып.4. С.36-37.

9. Погосян JI.3. // Комплексные соединения меди (II), марганца (II), церия (III) с некоторыми азотсодержащими лигандами. // Автореферат дисс. к.х.н. // Тбилисский ГУ. Тбилиси. 1984. С.18.

10. Шестакова С.И., Кукаленко С.С., Андреева Е.И., Бацанов А.С. // Медные комплексные соли лактамов, проявляющие фунгицидную активность против фитофтороза томатов. // А.С. 782350 (СССР) Б.И. 1983. Вып.36.

11. Ефименко И.А., Иванова Н.А., Ерофеева О.С.//Соединения палладия -основа для создания новых лекарственных препаратов. // Тез. докладов XXI Международной Чугаевской конференции по координационной химии, Киев 10-13 июня 2003 г. Киев. 2003. С.72.

12. Letter J.E., Baumann J.E. // A thermodynamic study of Amino-acids related to serine with cooper (II) and nickel (II). // J.Am.Che.Soc. 1970. V.92. №3. P.437-442.

13. Боос Г.А., Соловьева Т.Ф., Захарова А.В. // Исследование комплексообразования ионов меди (II) с В,Ь-аспарагиновой и глутаминовой кислотами. // ЖНХ. 1979. Т.24. С.1914-1918.

14. Тараканова Е.В. // Комплексообразование меди (II), никеля (II) и кобальта (II) с L-аспарагиновой кислотой, L-треонином и е-капролактамом. // Дисс.канд.хим.наук. РУДН. //М. 1991. 223с.

15. Katritzky A., Lagowsky J. // Advanced in heterocyclic chemistry. // 1963. V.1.P.312.

16. Mason S.F. // The chemistry and biology of purines. // A Ciba Foundation Symposium. London. 1957. P.60.49. «Квантовая биохимия» // Пюльман Б., Пюльман А. // М.: Мир. 1965.

17. Gharib F., Monajjemi М., Ketabi S., Zoroufi F. // Complexation of asparagine and glutamine by dioxovanadium. // ЖНХ. 2001. T.46. №3. C.423-426.

18. Слюдкин О.П., Тулупов A.A. // Хиральные комплексные соединения платины с аминокислотами. Синтез, строение, свойства. // Коорд. химия. 2005. Т31. №2. С.83-92.

19. Слюдкин О.П., Лаврик О.И., Анкилова В.Н., Иванченко В.А. // Взаимодействие платиновых производных оптически активного L-фенилаланина с фенилаланил-транспортной РНК-синтетазой. // Металлоорганическая химия. 1991. Т.4. №1. С.169-171.

20. Яцимирский К.Б., Мосин В.В., Козачкова А.Н., Ефименко И.А. // Реакции комплексообразования палладия (II) с глицином, L-аланином, L-гистидином и гистамином в растворах, содержащих хлорид-ионы. // Коорд. химия. 1993. Т.19. №10. С.793-796.

21. Яцимирский К.Б., Козачкова А.Н. // Термодинамика и кинетика реакции комплексообразования палладия (II) с аланил-аспарагином. // Тез.докладов 17 Всес.Чугаевского совещания по химии комплексных соединений, Минск, 29-31 мая 1990. 4.4. Минск. 1990. С.622.

22. Крылова Л.Ф., Диканская Л.Д., Федотов М.А. // Моноциклические комплексы платины (II) и палладия (II) с аминокислотами ряда глицина. //Коорд. химия. 1994. Т.20. №1. С.57-59.

23. Крылова Л.Ф., Диканская Л.Д., Федотов М.А. // Моногистидиновые комплексы платины (II) и палладия (II). // Коорд. химия. 1994. Т.20. №10. С.780-785.

24. Крылова Л.Ф., Диканская Л.Д., Шамовская Г.И. // Бис-хелаты палладия (II) с аминокислотами ряда глицина и (З-аланина. // Тез.докладов 18 Всес.Чугаевского совещания по химии комплексных соединений, Москва. 1996. С.73.

25. Крылова Л.Ф., Диканская Л.Д., Чупахин А.П., Головин А.В., Шелудякова Л.А. // Бисхелатные комплексы палладия (II) с глицином. // ЖНХ. 1995. Т.40. №3. С.433-439.

26. Крылова Л.Ф., Купров И.С. // Стереоизомерные комплексы Pd (II) с валином. //ЖНХ. 2003. Т.48. №8. С.1288-1299.

27. Tobias Rau, Ralf Alsfasser, Achim Zahl, Rudi van Eldik // Structural and kinetic studies on the formation of platinum (II) and palladium (II) complexes with L-cysteine-derived ligands. // Inorg.Chem. 1998. №37. P.4223-4230.

28. Xuemei Luo, Wei Huang, Yubua Mei, Shaozhen Zhou, Longgen Zhu // Interaction of palladium (II) complexes with sulfur-containing peptides studied by electrospray mass spectrometry. // Inorg.Chem. 1999. №38. P.1474-1480.

29. Kasselouri S., Garoufis, Lamera-Hadjiliadis M., Hadjiliadis N. // Binary complexes of palladium (II) with peptides and ternary complexes of palladium (II) with peptides and nucleosides-nucleotides. // Coord.Chem.Rev. 1990. V.104. №1. P. 1-12.

30. Tsiveriotis Panayotis, Hadjiliadis Nick // Sequence dependence of the reactivity of histidyl containing peptides with palladium (II) and platinum (II) complex ions. An NMR study. // J.Chem.Soc.Dalton Trans. 1999. №3. P.459-465.

31. Nebojsa M.Milovic, Laura-M. Dutca, Nenad M.Kostic // Combined use of platinum (II) complexes and palladium (II) complexes for selective cleavage of peptides and proteins. // Inorg.Chem. 2003. №42. P.4036-4045.

32. Молодкин A.K., Есина Н.Я., Тинаева H.K. // Разнолигандные комплексные соединения никеля (II), палладия (II) с аминокислотами и АТФ. //ЖНХ. 2002. Т.47. №6. С.953-955.

33. Молодкин А.К., Есина Н.Я., Тинаева Н.К. // Разнолигандные комплексные соединения палладия (II) с аминокислотами и АТФ. // ЖНХ. 2003. Т.48. №10. С.1657-1659.

34. Акатьева М.Е., Ерофеева О.С., Ерофеева О.С., Иванова Н.А., Ефименко И.А. // Взаимодействие Pd (II) с глутаминовой кислотой. // Коорд. химия. 2004. Т.30. №8. С.621-627.

35. Байдина И.А., Слюдкин О.П., Борисов С.В. // Кристаллическая структура дихлоро-Ь-гистидин палладия (II). // Ж.структурн.химии. 1990. Т.31.№3. С. 144-147.

36. Буренева М.И., Дьяченко С.А., Бочков Д.Н. // Синтез и исследование комплексных соединений Pt(II) и Pd(II) с р-(2,3-диаминофенил)- и р-(3,4-диаминофенил)аланином. // Коорд. химия. 1989. Т.15. №7. С.980-986.

37. Gao E.J., Liu Q.T., Duan L.Y. // Crystal structure and anti-cancer activity of a novel mixed-ligand complex: Pd(Phen)(Phe).Cl-H20. // Коорд. химия. 2007. Т.ЗЗ. №2. С.125-128.

38. Буканова A.E., Сидорова Т.П., Чуваев А.В., Разгоняева Г.А., Шубочкин Л.К. // Синтез и свойства комплексов иридия (III) с некоторыми аминокислотами. //ЖНХ. 1989. Т.34. №2. С.456-461.

39. Буканова А.Е., Сидорова Т.П., Шубочкин JI.K. // Синтез и некоторые свойства комплексов родия и иридия с 8-метил-Ь-цистеином. // Коорд. Химия. 1992. Т. 18. №3. С.329-332.

40. Буканова А.Е., Сидорова Т.П., Разгоняева Г.А., Чуваев А.В., Шубочкин JI.K. // Цистеиновые комплексы Зх-валентного Rh и Ir. // ЖНХ. 1990. Т.35. №8. С.2003-2006.

41. Молодкин А.К., Есина Н Я., Конде М. // Разнолигандные комплексы платины (IV) и иридия (IV) с глицином, серином, треонином и аргинином. // ЖНХ. 2004. Т.49. №5. С 767-769.

42. Вилла Д.Ф., Карран Р.Т., Торалбалла Г.С. // Исследование электронного строения комплексов меди (II) с гипоксантином. // ЖНХ. 1975. Т. XX. №11. С.3026-3028.

43. R.Ilavarasi, M.N.S. Rao & M.R. Udupa // Synthesis and characterization of copper (II) complexes of adenine and aminoacids. // Proc.Indian Acad.Sci. (Chem.Sci.). 1997. Vol.109. №2. P.79-87.

44. Erich Dubler, Gary Hanggi and Helmut Schmalle // Structure of Pentaaqua(hypoxanthine)nickel (II) sulfate. // Acta Cryst. 1987. C43. P. 18721875.

45. Стеценко А.И., Дмитриева E.C. // О взаимодействии цис-дихлородиамминплатины (II) с аденином и аденозином. // Коорд. химия. 1977. Т.З. №8. С.1240-1247.

46. Стеценко А.И., Волченскова И.И., Дмитриева Е.С., Майданевич Н.Н., Яцимирский К.Б. // Физико-химические свойства и строение неэлектролитных комплексов платины (II) с аденином и аденозином. // Коорд. химия. 1980. Т.6. №9. С. 1454-1462.

47. Beaumont К.Р., McAuliffe С.А. // Some platinum (II) complexes of DNA and Nucleosides. // Inorg.Chim.Acta. 1997. №25. P.241-245.

48. Волченскова И.И. // Взаимодействие аденина с цис-Р1С12(ДМСО)2 в диметилсульфоксиде. //Журн.физич.химии. 1981. T.LV. №1. С.29-33.

49. Дмитриева Е.С., Шкредов В.Ф., Алова Н.Н. // Синтез и биологическая активность комплексов Pt(II) с аденином и его нуклеозидом. // 5 Рос.Нац.Конгресс «Человек и лекарство», Москва, 21-25 апреля 1998. Тез.докладов. Москва. 1998. С.562.

50. Байкалова Л.В., Чипанина Н.Н., Коротаева И.М., Трофимов Б.А. // Комплексы Pd(II) с полидентатными производными 1-винилимидазолов. //Коорд. химия. 2000. Т.26. №3. С.202-205.

51. Тихомиров А.Г., Иванова Н.А., Ерофеева О.С., Горбачева Л.Б., Ефименко И.А. // Взаимодействие ацидокомплексов палладия (II) с ДНК. // Коорд. химия. 2003. Т.29. №7. С.525-529.

52. R.Ilavarasi, M.N.S. Rao & M.R. Udupa // Synthesis and characterization of palladium (II) complexes of purines and amino acids. // Indian Journal of Chemistry. 1999. №38A. P. 161-165.

53. Хисамутдинов P.A., Потапов В.В., Муринов Ю.И., Майданова И.О., Байкова И.П. // Комплексообразование палладия (II), платины (II) и платины (IV) с цитизином. // ЖНХ. 2000. Т.45. №3. С.437-443.

54. Sinn Е., Flynn С. М., and Martin R.B. // Crystal and molecular structure of dichlorobis(l-methylcytosine)palladium(II). // Inorganic Chemistry. 1977. Vol. 16. №9. P. 2403.

55. Справочник «Синтез комплексных соединений металлов платиновой группы» // под ред. ак. Черняева И.Ч. // М.: Наука. 1964. С.94-95.

56. Sayce I.G. // Computer calculation of equilibrium constants of species present in mixtures of metal ions and complexing agents // Talanta. 1968. V.I5. №12. P.1397о1412.

57. Юб.Головнев H.H. // Новые методики влияния рН на равновесия комплексообразования в водных растворах. // ЖНХ. 2000. Т.45. №7. С.1237-1240.

58. Зеленин О.Ю., Кочергина Л.А., Черников В.В., Зеленина Т.Е. // Потенциометрическое исследование комплексообразования в системе никель (И) аспарагин. // ЖНХ. 2001. Т.46. №1. С.160-162.

59. Тараканова Е.В. // Комплексообразование меди (II), никеля (II), кобальта (II) с L-аспарагиновой кислотой, L-треонином и s-капролактамом. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Москва. 1991. 223с.