Некоторые физико-химические характеристики комплексов антраниловой кислоты с хлоридом лантана

ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ

Некоторые физико-химические характеристики комплексов антраниловой кислоты с хлоридом лантана

Аскалиева Н. Р.

Аскалиева Нургул Ракыйевна /ЛзкаНеуа Nиг^и1 Яакгета - преподаватель, Кыргызская государственная медицинская академия им. И. К. Ахунбаева, г. Бишкек, Кыргызкая Республика

Аннотация: изучено взаимодействие антраниловой кислоты с хлоридом лантана в насыщенном спиртово-водном растворе методом изотермической растворимости (при 250С), построена диаграмма растворимости, установлено образование одного соединения LaCl3-3NH2C6H4COOH. Новое соединение охарактеризовано химическим, термогравиметрическим и рентгенофазовыми анализами.

Ключевые слова: антраниловая кислота, изотермический метод, лантан, удельный объем.

УДК:547.583.5:54616

Выбранная антраниловая кислота в химическом отношении относится к реакционно-активным веществам, способным взаимодействовать как с органическими производными, так и неорганическими солями, кислотами и другими веществами. Поиск биологически активных веществ, среди производных антраниловой кислоты имеет важное значение. Эти соединения широко распространены в природе, они входят в состав эфирных масел и алкалоидов некоторых растений, являются продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, в ряде живых организмов антраниловая кислота и ее производные участвуют в метаболизме [1-3].

Изучение системы выполнено изотермическим методом растворимости [4] при 25ОС. Полученные данные в условиях устойчивого равновесия по растворимости изучаемой системы сведены в таблицу 1 и представлены на диаграмме (рис. 1). Растворимость антраниловой кислоты составляла 13,08 %, а хлорида лантана - 59,15 %.

Диаграмма построена согласно вышеуказанному приему в прямоугольном треугольнике, где по горизонтальной стороне откладывалось количество хлорида лантана в процентной массе, а по оси ординат количество антраниловой кислоты кривая растворимость показывает три ветви.

Первая ветвь (точки 1 - 5) соответствует равновесному состоянию насыщенных растворов с твердой фазой антраниловой кислоты.

Вторая ветвь (точки 5 - 13) соответствует жидким фазам, из которых выделяется двойное соединение. Прямолинейные лучи, соединяющие фигуративные точки раствора и твердые остатки, пересекаются в точке, подтверждая тем самым постоянный состав твердой фазы. Твердая фаза характеризуется следующим содержанием компонентов: антраниловая кислота - 62,61 %, хлористый лантан -37,39 %. В пересчете на молекулярное содержание веществ новое соединение отвечает формуле: ЬаС12 •3КН2С6Н4СООИ при соотношении компонентов 1:3.

Третья ветвь (точки 13 - 16) отвечает растворам, находящимся в равновесном состоянии с донным осадком из чистого хлористого лантана.

С целью установления индивидуальности новых соединений, для выяснения их состава, строения и способа координации лиганда к металлу -комплексообразователю, полученные в системах новые комплексные соединения были исследованы различными физико-химическими методами.

Полученное новое соединение отделяли от маточного раствора и высушивали на воздухе, а затем водили их химический анализ на содержание углерода, водорода, азота и соответствующих катионов металлов (табл. 2) [5, 6]. Для идентификации и

характеристики соединений была определена растворимость комплексов в органических растворителях [7] (табл. 3) и в воде, определена удельная масса кристаллов, рассчитаны молекулярные и удельные объемы, определена температура плавления [8] (табл. 4), а также изучены ИК - спектры.

Ю 20 30 40 50 60 70 80 90 100 масс% Г.1

Рис. 1. Диаграмма растворимости системы ЬаС13 - МЯ2СбН4СООИ - Н20

при 25°С

Таблица 1. Экспериментальные данные по растворимости в системе ЬаС13 - Ш2С6Н4СООН-Н20(С2Н50Н) при 25°С

№ Состав жидкой фазы, масс % Состав твердого «остатка», масс % Твердая фаза

LaClз С7НЫО 2 H2O

1 0 13,08 86,92 - 100 0 ЫН2С6Н4СООН Н20

2 6,52 8,05 85,43 3,07 60,03 36,9 -II-

3 16,61 5,49 77,9 8,72 50,07 41,21 -II-

4 23,17 5,09 71,74 11,00 54,93 34,07 -II-

5 23,17 5,09 71,74 20,02 52,16 27,82 ЫН2С6Н4СООН + LaClз •3!ЫН2С6Н4СОО Н Н20

6 23,17 5,09 71,74 33,21 45,06 21,73 LaCl2 •3!ЫН2С6Н4СОО Н Н20

7 26,67 4,89 68,44 34,08 43,74 22,18 -II-

8 32,55 4,56 62,89 35,66 43,19 21,15 -II-

9 35,02 4,61 60,37 36,60 45,04 81,64 -II-

10 38,87 4,48 56,65 38,15 44,28 17,57 -II-

11 48,33 4,72 46,95 40,46 44,93 14,61 -II-

12 55,06 6,39 38,55 43,07 44,79 12,14 -II-

13 55,06 6,39 38,55 67,62 15,51 16,87 LaClз •3!ЫН2С6Н4СОО Н+ LaClз Н20

14 55,06 6,39 38,55 69,95 3,57 26,48 LaCl3 Н20

15 55,11 3,48 41,41 61,45 2,46 36,09 -II-

Соединение Вычислено / найдено, масс. %

Ме С N С1 Н

С7Н7К02 - 61,31 60,73 10,22 9,45 - 5,11 5,05

LaClз • 3!ЫН2С6Н4СООН 21,16 21,11 38,39 38,24 6,39 6,13 16,22 16,05 3,19 2,97

Таблица 3. Растворимость в органических растворителях

Соединение Раство римость в органических растворителях, %

Диоксан Бензол Гептан Бутанол-1

с7Н7ЫО2 12,3 0,17 н.р. 15,1

LaClз •3МН2С6Н4СООН м.р. н.р. н.р. м.р.

Таблица 4. Физико-химические свойства исходных и полученных комплексных соединений

Соединение Молекул. масса, г/моль Удельный вес. г/см3 Молекул. объем см 3/моль Удельны й объем см 3/г г пл оС

с7Н7КО2 137,15 0.999 137,27 1,00 145

LaClз • 3!ЫН2С6Н4СООН 656.43 1.9737 332.57 0.5067 226

Солевая форма аминокислоты показывает нормальные полосы поглощения валентных колебаний первичной аминогруппы при 3400-3200 см-1. Характерный карбоксилатный ион проявляется в области 1600-1590 и ближе к 1400 см-1 [9-12].

В ИК - спектр (рис. 2, 3) соединения LaQ3 •3NH2C6H4COOH полосы поглощения валентного колебания кольца проявляются при 1485,6 см-1, а у комплексов при 1455,5см-1, при этом валентные колебания кольца изменяется незначительно 1071,9 см-1 до 1033,4 см-1. Это не позволяет сделать однозначный вывод.

Однако наблюдается повышение частот валентных колебаний группы С=О [V (С=О)] с 1667,1 см-1 до 1623см-1. Валентные же колебания vas аминогруппы снижается с 3474,8 см-1 до 3240,9 см-1, а валентные колебания vs аминогруппы снижается с 3324,1 см-1 до 3321,3 см-1. Эти изменения в положении полос позволяют сделать вывод, что координация лиганда идет через атом азота аминогруппы.

1 А

0,9

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

УУауепитЬегз

Рис. 2. ИК - спектр ЫН2СбН4СООН

Рис. 3. ИК - спектр ЬаС12 2ЫН2СбН4СООН Литература

1. Биохимия / В. П. Комов, В. Н. Шведова. М.: Дрофа, 2004. С. 640.

2. Тюкавкина Н. А., Бауков Ю. И. Биоорганическая химия / М.: Дрофа, 2005. С. 542.

3. ГраникВ. Г. Основы медицинской химии. М.: ВУЗовская книга, 2006.С. 384.

4. Курнаков Н. В. Введение в физико-химический анализ. М. Л.: АН СССР, 1940. С. 77-241.

5. Михеева В. И. Метод физико-мического анализа в неорганическом синтезе. М.: «Наука». 1977. С. 272.

6. Аносов В. Я., Озерова М. И., Фиалков Ю. Я. Основы химического анализа. М.: Наука, 1978. С. 503.

7. ЛепешковЮ. С. Физико-химические методы анализа. М.: Химия, 1964. С. 536.

8. ПршибилР. Комплексоны в химическом анализе. М.: Мир, 1966. С. 435.

9. Накамото К. ИК - спектры и спектр КР неорганических и координационных соединений. М.: Мир, 1991. С. 535.

10. Балуева Г. Р., Терсков И. А. Инфракрасные спектры твердых аминокислот. Применение молекулярной спектроскопии в химии. М., 1969. С. 140-145.

11. Silverstein R. M., Webster F. X. Spectrometric identification of organic compounds. Iohu Wilegv Sons. Iuc./Sil Ed., 2005. P. 550.

12. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. М.; ИЛ, 1963. С. 345.