Синтез и свойства комплексных солей Cd(II) с 1,5-пентаметилентетразолом

Получение сложного эфира амидоксима

0,06 моля амидоксима растворяли в 150 мл толуола и постепенно добавляли 0,12 моля хлорангидрида кислоты. В колбе с обратным холодильником раствор кипятили два часа при перемешивании. По окончании выдержки раствор охлаждали, осадок фильтровали. Отфильтрованный осадок трижды промывали эфиром (3х100 мл). Эфирные экстракты сушили прокаленным хлоридом кальция, эфир испаряли. Остаток перекристаллизовывали из водного спирта.

Получение 3,5-дифенил-1,2,4-оксадиазола

0,6 г (0,002 моля) эфира бензамидоксима и хлористого бензоила в смеси с 20 мл РОС13 кипятили в двухгорлой колбе с обратным холодильником в течение трех часов. Затем реакционную массу охлаждали, выливали на лед. Выпавший осадок отфильтровывали. Полученный продукт перекристаллизовывали из водного спирта.

И.В. Бачурина, М.А. Илюшин, И.В. Шугалей, А.В. Смирнов, А.М. Судариков, Е.В. Паньшина

Синтез и свойства комплексных солей Cd(II) с 1,5-пентаметилентетразолом

В настоящей работе получен ряд комплексных соединений кадмия (II) с высокоэнтальпийным лигандом 1,5-пентаметилен-тетразолом (коразол, РМТ). Наличие аннелированного с тетразолом азепинового кольца дает возможность получить комплексные перхлораты с умеренной чувствительностью к механическим воздействиям и выраженной биологической активностью.

При получении координационных соединений РМТ в качестве внешнесферных лигандов были использованы как неорганические анионы (Cl",NO3", ClO4"), так и аминокислоты (пролин и триптофан). Выбор аминокислот основывался на том, что лиганд (РМТ) обладает биологической активностью. Введение в комплексное соединение аминокислотного остатка могло усилить биологическое действие металлокомплексов и улучшить их биосовместимость с объектами живой природы.

Синтез комплексных соединений проводили по следующим схемам:

1. М(Ап)х + п РМТ ^[М(РМТ)п](Ап)х, где M=Cd; An=Cl", NO3", ClO4" ; n=1,4,6

По этой схеме были получены следующие соединения: [CdPMT]Cl2 (1), [Cd(PMT)4](ClO4)2 (2), [Cd(PMT)6](ClO4)2 (3), [Cd(PMT)](NO3)2 (4).

380

2. [Cd (NH3)4(H2O)2](ClO4)2 + 3PMT ^ [Cd (NH3)(PMT)3](ClO4)2 (5),

3. «Мочевинный метод»

[M(PMT)2]SO4 + 2HAn + CO(NH2)2 + H2O^[M(PMTb](An)2 + (NH4)2SO4 +CO2,

где M= Cd; An=

coo

Суть последнего метода состоит во взаимодействии солей металлов с РМТ в водном растворе при 60-80 °С в течение 24-48 часов в присутствии мочевины.

Данные, полученные с помощью ИК спектроскопии, подтверждают предполагаемый состав соединений, которые содержат в ИК спектрах полосы поглощения координированного РМТ и анионов внешней сферы.

Исследования электронных спектров в видимой области показали, что:

• РМТ в рассматриваемой (220-350 нм) области оптически прозрачен;

• использование в качестве центрального атома катиона Cd2 не приводит к образованию комплекса с переносом заряда, поэтому соединения кадмия с коразолом прозрачны в исследуемой области.

Наличие протонов метиленовых групп молекулы РМТ позволяет применять для исследования синтезированных координационных соединений спектроскопию протонного магнитного резонанса. В случае комплекса 3 координация практически не сказывается на значении химических сдвигов протонов метиленовых групп молекул лиганда по сравнению с некоординированным коразолом. Из чего можно заключить, что координация скорее всего идет по атому азота N3 цикла.

Таблица 1

Химические сдвиги протонов в РМТ и его комплексах

№ КС соединение CH2-8, м.д. CH2-9, м.д. CH2-7, м.д. CH2-C, м.д. CH2-N, м.д.

РМТ 1,68 1,91 1,80 3,07 4,51

3 ^(РМТ)б](ОЮ4)2 1,65 1,88 1,78 3,05 4,51

381

По данным ЯМР 1Н-спектроскопии можно сделать вывод об октаэдрическом строении рассматриваемых комплексов.

Для определения термической стабильности синтезированных комплексов был проведен дифференциально-термический анализ некоторых из них. Изучение процесса термораспада полученных продуктов происходило в неизотермических условиях при скорости нагрева 5К / мин. Результаты приведены в табл. № 2.

Из DTA/TG анализа комплексов кадмия можно сделать вывод о том, что количество лигандов не влияет на разложение комплексов, так как оба перхлоратных комплекса (2, 3) разлагаются в одну макрокинетическую стадию.

Для комплексов кадмия 2 и 3 были определены энергии активации термораспада, которые составляют 146,4 кДж/моль и 167,4 кДж/ моль соответственно. На основании полученных данных можно считать доказанным, что наименее устойчивым среди изученных соединений является комплекс 2, а наиболее устойчивым комплекс - 3, имеющий шесть лигандов.

C целью проверки опасности для перхлоратных комплексов были проведены испытания по чувствительности к удару. Испытания проводили на копре К-44-II по стандартной методике (ГОСТ 4545-87, масса груза 10кг, Н=25см).

Таблица 2

DTA/TG анализ синтезированных комплексов Cd

№ КС Соединение Температурный интервал Эф- фект Остаток %

Най- дено Вычис- лено

2 [Cd(PMT)4](ClO4)2 30-283 - 100 -

283-375 (max 298) Exo 57,5 55,01

3 [Cd(PMT)a](ClO4)2 30-260 - 100 -

260-360 (max 305) Exo 60 61,16

5 [Cd(NH3)(PMT)3](ClO4)2 30-225 100

382

Продолжение табл. 2

* —N * \ / [Cd( (СМ2)5)2(РМТ)](СЮ4)2 225-260 (min 250) Endo 9,84 10,00

* n^C—N * \ / [Cd( (CH2)5)2](ClO4) 260-330 (max 305) Exo 32,00 32,50

Cd 330-410 (max 378) Exo 43.05 42.50

Результаты (см. табл. 3) показали, что в условиях эксперимента соединение 3 нечувствительно к удару. Перхлоратный комплекс 2 по чувствительности находится на уровне тетрила, т. е. является опасным веществом.

Любое практическое применение химических соединений по современным международным требованиям предусматривает знание их биологических свойств. Одним из важнейших показателей биологической активности химических веществ является проявление анти- и прооксидантных свойств. Антиоксидантные свойства (АО) препаратов заключаются в их способности взаимодействовать с активными формами кислорода (АФК): H2O2 ; OH. ; O2" . Генерация АФК является цепным процессом.

Таблица 3

Чувствительность КС к удару на копре К-44-II

№ КС Соединение Частость срабатывания, %

2 [Cd(PMT)4](ClO4)2 52 -

3 [Cd(PMT)a](ClO4)2 0 -

Для более глубокого изучения антиоксидантных свойств необходимо испытывать препарат на нескольких тест-системах. В связи с этим представляет интерес исследовать СОД-подобную активность указанных препаратов.

Способность препаратов катализировать реакцию:2О2 - + 2Н+ = Н2О2 +О2 , либо иным способом удалять из системы супероксидный

383

анион-радикал, названа СОД-подобной активностью, так как эта реакция in vivo катализируется особым ферментом - супероксиддис-мутазой (СОД).

СОД-подобная активность оценивалась по способности препарата тормозить восстановление тетразолия паранитросинего в формазан в стандартных условиях. Выбор модельных систем связан с тем, что в реальных условиях попадания комплексов в биологическую среду за координацию с центральным ионом конкурируют также мягкие и жесткие лиганды, находящиеся в биосистеме. Полученные результаты представлены в табл. № 4.

АО-действие рассчитывали по следующей формуле:

где Т - степень ингибирования;

Ек - значение оптической плотности контроля; Е0 - значение оптической плотности препарата

Таблица 4

Результаты определения СОД-подобной активности

№ КС Соединение Комплекс; T*, % Комплекс+ желатин; Т*, % Комплекс + желатин + ЭДТА

5 [CdNH3(PMT)3](dO4)2 31 0 7

3 [Cd(PMT)e](dO4)2 23 14 7

1 [Cd(PMT)2]d2 88 15 22

6 [Cd(PMT)2](Trp)2 47 25 30

Примечание. (-) - обращение эффекта.

Анализируя полученные данные, можно сделать следующие выводы.

Антиоксидантные свойства комплексов в данной тест-системе сильно зависят от характера противоиона. Для противоионов, обладающих окислительными свойствами, комплексы проявляют проок-сидантные свойства. Введение дополнительных лигандов в системе приводит к утрате прооксидантных свойств. Антиоксидантная актив-

384

ность комплексов также снижается. Наиболее стабильные антиоксидантные свойства показал смешаннолигандный комплекс кадмия [Cd(PMT)2](Trp)2 (6).

Следовательно, для оценки антиоксидантных свойств комплексов необходимо изучать их действие на большом количестве разных моделей и в реальных условиях.

И. В. Бачурина, М. А. Илюшин, И. В. Шугалей, А. В.Смирнов, А. М. Судариков, И. Ю. Бегунова

Синтез и свойства комплексных солей Co(M) с 1,5-пентаметилентетразолом

В настоящей работе получен ряд комплексных соединений биометалла кобальта (II) с высокоэнтальпийным лигандом 1,5-пента-метилентетразолом (коразол, РМТ). Наличие аннелиро-ванного с тетразолом азепинового кольца дает возможность получить комплексные перхлораты с умеренной чувствительностью к механическим воздействиям и выраженной биологической активностью. При получении координационных соединений РМТ в качестве внешнесферных лигандов были использованы как неорганические анионы (Cl",NO3", ClO4"), так и аминокислоты (пролин и триптофан). Выбор аминокислот основывался на том, что лиганд (РМТ) обладает биологической активностью. Введение в КС аминокислотного остатка могло усилить биологическое действие металлокомплексов и улучшить их биосовместимость с объектами живой природы.

Синтез комплексов проводили аналогично работе [1]. В резупьта-те были получены следующие соединения: [Co(pMT)]Cl2 (1),

[Co(PMT)](NO3)2 (2), [Co(PMT)2] (ClO4fe-3H2O (3), [CoCPMTM^fe-^O (4), [Co(PMT)a](ClO4)2 (5), [Co(PMT)](Pro) (6).

Данные, полученные с помощью ИК спектроскопии, подтверждают предполагаемый состав соединений, которые содержат в ИК спектрах полосы поглощения координированного РМТ и анионов внешней сферы.

Значения коэффициентов экстинции позволяют сделать вывод об октаэдрической конфигурации полученных соединений (см. табл. 1).

385