1Р.Ш. Еркасов, А.С. Оралтаева, 2 Е.Н. Таутова

1Павлодарский государственный университет

им. С.Торайгырова,

2 Кокшетауский государственный университет

им. Ш.Уалиханова

Синтез координационных соединений солей цинка с протонированными амидами

Амиды, как производные, и также координационные соединения, на их основе выполняют важную роль не только в различных биохимических процессах, что определяет их применение в сельском хозяйстве и фармакологии, но и во многих отраслях народного хозяйства [1].

Соединения, содержащие амиды или их производные, весьма перспективны  в качестве аналитических и органических расчетов, а также исходных продуктов в химической промышленности [2].

Развитие производства предполагает синтез новых соединений, обладающих определенными, заранее заданными свойствами. Большая роль при этом принадлежит координационным соединениям солей s- и d- металлов с амидами, которые могут сочетать свойства исходных компонентов с вновь приобретенными.

Ранее при изучении процессов и продуктов взаимодействия амидов с неорганическими кислотами и солями металлов были определены закономерности взаимного влияния компонентов друг на друга, а также установлены концентрационные границы кристаллизации двойных и тройных  соединений [3-5]. Помимо биологических и практических аспектов интерес к координационным соединениям, образующих в исследуемых системах, вызван и тем, что они являются хорошими объектами для фундаментальных исследований с точки зрения их строения, физических и химических свойств [6-7].

Целью данной работы является разработка методик синтеза  координационных соединений солей цинка с протонированным карбамидом и ацетамидом в лабораторных условиях.

Химический анализ синтезированных соединений проводился на методиках, изложенных в работах [3-5]. 

Экспериментальная часть.

ZnCl2·2CO(NH2)2·HCl. В 10 мл концентрированной хлороводородной кислоты (d = 1180 кг·м-3) при непрерывном перемешивании небольшими порциями при 30-350С растворяли 19,2г (0,075 моль) дикарбогидрохлорид цинка. При стоянии  через сутки из раствора выделили 18,2г (0,064 моль) мелких бесцветных кристаллов соединения, что соответствует 85,3% выходу от теоретически возможного. Соединение негигроскопичное.

Химическим анализом найдено, %:  ZnCl2 - 45,64;    СО(NH2)2 – 40,59;    HCl  -  11,90.

Для соединения  ZnCl2·2CO(NH2)2·HCl  вычислено, % : ZnCl2 – 46,49;  CO(NH2)2 – 41,02;  HCl – 12,49.

ZnSO4·4CO(NH2)2·H2SO4. В 10 мл  50%-ного раствора серной кислоты  (d= 1480 кг·м-3) при перемешивании небольшими порциями растворяли  18,5 г  (0,016 моль) тетракарбамидсульфат цинка. Температуру реакционной смеси необходимо поддерживать не более 350С во избежание гидролиза карбамида. При стоянии  через сутки из раствора выделили  19,4 г  (0,039 моль) соединения, что соответствует  84,8% выходу от теоретического. Соединение гигроскопичное.

Химическим анализом найдено, %: ZnSO4 – 31,25; CO(NH2)2 – 47,29;  H2SO4 – 18,29.

Для соединения ZnSO4·4CO(NH2)2·H2SO4 вычислено, %:  ZnSO4 – 32,26;   CO(NH2)2 – 48,09;  H2SO4 – 19,65.

ZnSO4·2CO(NH2)2·H2SO4. В 10 мл концентрированной серной кислоты  (d=1840 кг·м-3) при постоянном перемешивании растворяли  20,4 г  (0,042 моль) карбамидсульфат  цинка. Температуру реакционной смеси поддерживали не более 350С во избежание гидролиза карбамида. При стоянии  через сутки из раствора выделяется  13,5 г  (0,041 моль) бесцветных кристаллов соединения, что составляет  89,1%  выхода от теоретически возможного.

Химическим анализом найдено, %: ZnSO4 – 41,49;  CO(NH2)2 – 30,59;  H2SO4 – 24,85.

Для соединения  ZnSO4·2CO(NH2)2·H2SO4 вычислено, %:  ZnSO4 – 42,48; CO(NH2)2 – 31,66; H2SO4 – 25,86.

Zn(NO3)2·4CO(NH2 )2·HNO3 . В 10 мл  30%-ной  азотной кислоты (d=1180 кг·м-3) при интенсивном перемешивании и 30-350С растворяли 17,5 г (0,040 моль) тетракарбамид нитрат  цинка. При стоянии  через сутки из раствора выделили 17,03 г (0,034 моль) мелких бесцветных кристаллов, что  соответствует 85,0% выходу от теоретического. 

Химическим анализом найдено, %: Zn(NO3)2 – 37,25;  CO(NH2)2 – 47,19; HNO3  – 11,30.

Для соединения Zn(NO3)2·4CO(NH2)2·HNO3 вычислено, %: Zn (NO3)2 – 38,42;  CO(NH2)2 – 48,78;    HNO3 – 12,80

Zn (NO3)2·2CO(NH2)2·HNO3. В 10 мл концентрированной азотной кислоты (d=1340 кг·м-3) при интенсивном перемешивании  растворяли  при  30-350С   18,7 г (0,060 моль) дикарбамиднитрат цинка. При стоянии  через сутки из раствора выделили  19,5 г (0,052 моль ) бесцветных  кристаллов соединения , что соответствует  86,7 %  выхода от теоретического.

Химическим анализом найдено, %: Zn (NO3)2 – 49,29;  CO(NH2)2 –31,16;  HNO3  - 15,70.

Для соединения Zn(NO3)2·2CO(NH2 )2·HNO3  вычислено,%: Zn (NO3)2   50,80;  CO(NH2)2 – 32,25; HNO3 – 16,95.

ZnCl2·4CH3CONH2·HCl. В 10 мл 30 %-ной хлороводородной кислоты (d= 1120 кг ·м-3) при постоянном перемешивании растворяют при 30-350С  19,4 г (0,052 моль) тетраацетамидхлорид цинка. При стоянии, через сутки из раствора выделили 18,3 г (0,045 моль)  бесцветных кристаллов соединения, что соответствует   86,5% выхода от теоретического. 

Химическим анализом найдено, %: ZnCl2 - 33,10 ;   CH3CONH2 – 56,83 ;  HCl - 8,14.

Для соединения  ZnCl2·4CH3CONH2·HCl  вычислено, %: ZnCl2  – 33,29;   CH3CONH2 – 57,77;  HCl –  8,94.

ZnCl2·2CH3CONH2·HCl. В 10 мл концентрированной хлороводородной кислоты  (d=1180 кг · м-3) при интенсивном перемешивании растворяют 19,9 г (0,078 моль) диацетамидхлорид цинка. При стоянии через сутки из раствора выделили 19,3 г (0,066 моль) бесцветных кристаллов соединения, что соответствует  84,6 % выхода от теоретического.

Химическим анализом найдено, %:   ZnCl2   -  46,89;  CH3CONH2 -  40,42;  HCl  -  12,01.

Для соединения  ZnCl2·2 CH3CONH2·HCl  вычислено, %: ZnCl2  - 47,07;   CH3CONH2 – 40,69;  HCl  -  12,24 . 

Zn(NO3)2·6CH3CONH2·HNO3. В 10 мл  30 %-ной азотной кислоты  (d=1180 кг·м-3) при непрерывном   перемешивании небольшими порциями при 30-350С растворяли  20,1 г  (0,037 моль) гексаацетамиднитрат  цинка. При стоянии  через сутки из раствора выделили 19,2 г (0,032 моль) бесцветных игольчатых кристаллов соединения, что соответствует  86,5 % выхода от теоретического.

Химическим анализом найдено, %: Zn(NO3 )2 – 27,15;  CH3 CONH2 – 52,55;  HNO3 – 18,20.

Для соединения  Zn(NO3)2·6CH3 CONH2·HNO3  вычислено, %: Zn(NO3)2–28,25;  CH3CONH2 - 52,91;   HNO3 – 18,84.

Zn (NO3)2·4CH3CONH2·HNO3. В 10 мл концентрированной кислоты ( d= 1340 кг · м-3 ) при интенсивном перемешивании при 30-350С растворяли    21,3 г (0,050 моль) тетраацетамиднитрат цинка. При стоянии, через сутки из раствора выделили 20,9 г (0,043 моль) крупных бесцветных кристаллов соединения, что соответствует 86,0 % выходу от теоретического. 

Химическим анализом найдено,%: Zn(NO3 )2 – 33,75;  CH3 CONH2 – 42,02;  HNO3 – 22,05.

Для соединения  Zn(NO3 )2·4CH3CONH2·HNO3  вычислено, %: Zn(NO3 )2 – 34,30 ;  CH3CONH2 – 42,83 ;  HNO3 – 22,87.

 

ЛИТЕРАТУРА

1 Д. Бартон, У.Д. Оллис.  Общая органическая химия. Т.4.-  М.: Химия, 1983. – 472 с.

2 Нурахметов Н.Н.  Амидкислоты и их структурные особенности  // Ж. неорган. химии.- 2002. – Т.47, 5. – С. 729-737

3 Еркасов Р.Ш., Ниязбаева А.И., Каратаева З.М. Взаимодействие сульфата магния с протонированным ацетамидом в водных растворах при 25оС. // Вестник Евразийского университета, 1997, №4. С.81-83.

4 Еркасов Р.Ш., Рыскалиева Р.Г., Ниязбаева А., Ташенов А., Кусепова Л.А. Синтез и физико-химические характеристики координационных соединений солей элементов I и II группы с протонированными амидами. // «Валихановские чтения – 4». Материалы Республиканской научно-практической конференции. Кокшетау. 1998. Т.3. С.175-176.

5 Еркасов Р. Ш. Закономерности и взаимодействия некоторых солей s- и d- с протонированным карбамидом. // Материалы II Беремжановского съезда по химии и химической технологии. Вестник КазГУ. Сер. Химическая. 1999, №3 (15). С. 23-25.

6 Нурахметов Н.Н. Амидкислоты. Итоги науки и техники.ВИНИТИ, сер. Физ.хим. 1989. Т.4. 64 с.

7 Еркасов Р.Ш. Физико-химические основы синтеза и свойства соединений неорганических кислот с производными ацетамида, перспективы их применения: автореф. ...док.хим. наук : 02.00.01. – Воронеж,1992. – 48 с.