1Еркасов Р. Ш., 2Блохина В.С. , 1Оразбаева Р.С., 1Суюндикова Ф.О.

 

1Евразийский национальный университет им.Л.Н.Гумилева г. Астана

2Кокшетауский государственный университет им.Ш.Уалиханова, г.Кокшетау

 

СИНТЕЗ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ СОЛЕЙ КОБАЛЬТА С КАРБАМИДОМ В РАСТВОРАХ КИСЛОТ

 

Координационные соединения с органическими лигандами обладают многими специфическими свойствами и занимают особое место в химии. Так, соединения солей переходных металлов, в том числе и кобальта, являются источником микроэлементов в биологически активной форме, они могут проявлять высокую ферментативную, что связано с их участием в утилизации продуктов метаболизма, определяющих неконтролируемый процесс окисления [1,2].

Способность металла выполнять свою биологическую роль зависит как от возможности иона металла к комплексообразованию с органическими лигандами, так и от состава, геометрии и устойчивости образуемого комплекса. Интерес к координационным соединениям солей металлов с органическими лигандами вызван и тем, что они являются хорошими объектами для фундаментальных исследований с точки зрения их строения, физических и химических свойств[3-5].

В результате систематических исследований процессов и продуктов взаимодействия в гетерогенных системах соль металла–карбамид–неорганическая кислота–вода установлены концентрационные границы образования двойных, ранее известных соединений, а также новых тройных соединений, содержащих в своем составе одновременно три биологически активных компонента: карбамид, соль металла и неорганическую кислоту [6-8].

Ранее методами препаративного синтеза были разработаны лабораторные методики синтеза некоторых координационных соединений солей кобальта с протонированным карбамидом взаимодействием предварительно синтезированного двойного соединения соли кобальта с карбамидом с растворами соответствующих неорганических кислот [9].

Целью данной работы является разработка методик получения координационных соединений солей кобальта с карбамидом в кислых средах.

Химический анализ синтезированных соединений устанавливали по содержанию ионов кобальта, кислот и карбамида. Методики их определения описаны в известных источниках[11-12].

Экспериментальная часть

 CoCl2*4CO(NH2)2*HCl. В 10 мл концентрированной 20%-ной (d=1098 кг/м3) хлороводородной кислоты при 30-35°С растворяли небольшими порциями смесь содержащую 14,5 г (0,242 моль) карбамида и 7,5 г (0,058 моль) хлорида кобальта. При стоянии через сутки из раствора выделили 20,1 г (0,049моль) светло-розовых кристаллов соединения, что составляет 84,5% выход от теоретического.

Химическим анализом найдено, %:

CoCl2- 31,40; CO(NH2)2- 58,63; HCl- 8,35.

Для соединения  CoCl2*4CO(NH2)2*HCl вычислено, %:  CoCl2- 31,98; CO(NH2)2- 59,04;  HCl- 8,98.

CoCl2*2CO(NH2)2*HCl.  В 10 мл концентрированной 34%-ной (d=1169 кг/м3) хлороводородной кислоты при 30-35°С растворяли при постоянном перемешивании смесь содержащую 13,0 г (0,217 моль) карбамида и 10,2 г (0,078 моль) хлорида кобальта. Через сутки из раствора выделили 19,3 г (0,067 моль) светло-розовых кристаллов соединения. Его выход составил 85,9% от теоретически возможного.

Химическим анализом найдено, %:

CoCl2- 45,00; CO(NH2)2- 41,31;  HCl- 12,25.

Для соединения CoCl2*2CO(NH2)2*HCl вычислено, %:  CoCl2- 45,38; CO(NH2)2- 41,88; HCl- 12,74.

Co(NO3)2*4CO(NH2)2* HNO3. В 10 мл концентрированной 30%-ной (d=1180 кг/м3) азотной кислоты при 30-35°С при непрерывном перемешивании растворяли смесь содержащую 13,4 г (0,223 моль) карбамида и 9,5 г (0,051 моль) нитрата кобальта. При стоянии через сутки из раствора выделили 21,2 г (0,043 моль) розовых кристаллов соединения, что соответствует 84,3% выход от теоретического.

Химическим анализом найдено, %:

Co(NO3)2-  37,35; CO(NH2)2- 48,70; HNO3- 12,59.

Для соединения состава Co(NO3)2*4CO(NH2)2* HNO3 вычислено,%: Co(NO3)2-  37,91; CO(NH2)2- 49,18; HNO3- 12,91.

Co(NO3)2*3CO(NH2)2* HNO3.  В 10 мл концентрированной 44%-ной (d=1272 кг/м3) азотной кислоты при 30-35°С при постоянном перемешивании растворяли смесь содержащую 15,9 г (0,265 моль) карбамида и 13,5 г (0,073 моль) нитрата кобальта. Через сутки из раствора выделили 26,0 г (0,061 моль) светло-розовых кристаллов соединения. Его выход составляет 83,6% от теоретически возможного.

Химическим анализом найдено, %:

Co(NO3)2-  42,72; CO(NH2)2- 41,66;  HNO3- 14,25.

Для соединения состава  Co(NO3)2*3CO(NH2)2* HNO3 вычислено,%:  Co(NO3)2-  43,22; CO(NH2)2- 42,06;  HNO3- 14,72.

Co(NO3)2*2CO(NH2)2* HNO3.   В 10 мл концентрированной 52%-ной (d=1322 кг/м3) азотной кислоты при 30-35°С при непрерывном перемешивании небольшими порциями растворяли смесь содержащую 13,3 г (0,222 моль) карбамида и 17,3 г (0,093 моль) нитрата кобальта. При стоянии через сутки из раствора выделили 29,3 г (0,079 моль) светло-розовых кристаллов соединения. Выход соединения составляет 84,9% от теоретического.

Химическим анализом найдено, %:

 Co(NO3)2-  49,79; CO(NH2)2- 32,04;  HNO3- 16,86.

Для соединения состава Co(NO3)2*2CO(NH2)2* HNO3 вычислено,%: Co(NO3)2- 50,27; CO(NH2)2-32,61;  HNO3- 17,12.

CoSO4*4CO(NH2)2*H2SO4. В 10 мл концентрированной 56%-ной (d=1456 кг/м3) серной кислоты при температуре 30-35°С небольшими порциями при постоянном перемешивании и контроле температуры растворяли смесь содержащую 18,7 г (0,312 моль) карбамида и 10,5 г (0,068 моль) сульфата кобальта. Через сутки из раствора выделили 28,1 г (0,057 моль) мелких светло-розовых кристаллов соединения. Его выход составляет 83,8% от теоретически возможного.

Химическим анализом найдено, %:

 CoSO4- 30,95; CO(NH2)2- 48,15;  H2SO4- 19,30.

Для соединения состава  CoSO4*4CO(NH2)2*H2SO4 вычислено,%:  CoSO4- 31,44; CO(NH2)2- 48,68;  H2SO4- 19,88.

 CoSO4*2CO(NH2)2*H2SO4. В 10 мл концентрированной 70%-ной (d=1611 кг/м3) серной кислоты при температуре 30-35°С небольшими порциями при постоянном перемешивании и поддерживании температуры растворяли смесь содержащую 13,8 г (0,230 моль) карбамида и 15,3 г (0,098 моль) сульфата кобальта. При стоянии через сутки из раствора выделили 30,8 г (0,083 моль) светло-розовых пластических кристаллов соединения. Выход соединения составляет 84,7% от теоретического.

Химическим анализом найдено, %:

 CoSO4- 41,05; CO(NH2)2- 31,77;  H2SO4- 25,81.

Для соединения состава  CoSO4*2CO(NH2)2*H2SO4 вычислено,%:  CoSO4- 41,55; CO(NH2)2- 32,17;  H2SO4- 26,28.

CoBr2*4CO(NH2)2*HBr. В 10 мл концентрированной 40%-ной (d=1377 кг/м3) бромоводородной кислоты при 30-35°С растворяли при постоянном перемешивании смесь содержащую 16,0 г (0,267 моль) карбамида и 13,5 г (0,061 моль) бромида кобальта. Через сутки из раствора выделили 28,1 г (0,052 моль) игольчатых светло-розовых кристаллов соединения. Его выход составил 85,9% от теоретически возможного.

Химическим анализом найдено, %:

 CoBr2- 40,19; CO(NH2)2- 43,73;  HBr -14,75.

Для соединения  CoBr2*4CO(NH2)2*HBr вычислено, %:  CoBr2- 40,70; CO(NH2)2- 44,20;  HBr -15,10.

 CoBr2*2CO(NH2)2*HBr.  В 10 мл концентрированной 55%-ной (d=1595 кг/м3) бромоводородной кислоты при перемешивании и температуре 30-35°С растворяли смесь содержащую 13,0 г (0,022 моль) карбамида и 18,0 г (0,081 моль) бромида кобальта. При стоянии через сутки из раствора выделили 29,1 г (0,069 моль) розовых кристаллов соединения, выход которого составляет 84,9% от теоретически возможного.

Химическим анализом найдено, %:

 CoBr2- 51,81; CO(NH2)2- 27,83;  HBr -18,81.

Для соединения  CoBr2*2CO(NH2)2*HBr вычислено, %:  CoBr2- 52,24; CO(NH2)2- 28,37;  HBr -19,39.

Литература:

1.     Еркасов Р.Ш., Рыскалиева Р.Г., Унербаев Б.А., Кусепова Л.А. Биологический активные координационные соединения солей металлов с протонированным карбамидом и ацетамидом //Проблемы Центрального Казахстана. –Караганда, 1998. –С.182-187

2.     Юсупов З.Н. Координационные соединения некоторых 3d-металлов с биоактивнымилигандами: Автореф. …д-ра хим. наук. –Душанбе, 1998. –С.42

3.     Еркасов Р.Ш., Несмеянова Р.М., Оралтаева А.С. Координационные соединения солей   цинка с протонированным карбамидом и перспективы их применения//Материалы международной научно-практической конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований - 2009», 16-17 марта 2009г., г.Одесса. –С. 67-71

4.     Таутова Е.Н., Омарова Р.А., Еркасов Р.Ш. Определение центра протонирования некоторых амидов //Матеріали ІІ Міжнародноі науково-практичноі конф. «Науковий потенціал світу -2005» -Дніпропетровськ, 2005. Т,9. –С. 48-52

5.     Еркасов Р.Ш.,Таутова Е.Н., Рыскалиева Р.Г.,Колпек А.К., Квантово-химическая оценка электронной структуры комплексов хлорида марганца с карбамидом //Материали за V Международно научна практична конференция «Настоящи изследования-2009» (17-25 януари 2009) Том 12. Лекарсво. Математика, съвременни технологии на информации, химия и химически технологии. София. «Бял ГРАД-БГ» ООДС. 57-60

6.     Еркасов Р.Ш., Несмеянова Р.М.,Рыскалиева Р.Г. Взаимодействие в системе Ni(ClO4)2–CH3CONH2– HClO4 при 25°С //Вестник. Серия химическая. Казахский национальный университет им. Аль-Фараби. Алматы. №1 (53), 2009. –С.74-78

7.     Еркасов Р.Ш., Несмеянова Р.М, Оралтаева А.С., Кудайберген Г.К., Тусипхан А. Взаимодействие в системе бромид цинка – карбамид –бромоводородная кислота –вода.//Вестник Карагандинского университета.Серия. Химия. Караганда. №4 (56), 2009.–С.23-28

8.     Еркасов Р.Ш., Несмеянова Р.М, Кусепова Л.А. Взаимодействие в системе иодид цинка –карбамид –иодоводородная кислота –вода при 25°С//ВестникПГУ.Серия. Химико-биологическая. №3, 2009.–С.29-40

9.     Еркасов Р.Ш., Оразбаева Р.С., Нуртазина А.Е.,Масакбаева С.Р. Синтез координационных соединений галогенидов кобальта с протонированным ацетамидом //Materiali VII mezinarodni vedecko-prakticka conference  «Veda a technologie: krok do budoucnosti - 2011» (27 unora - 05 brezen 2011 roku) .-Dil 15. Biologicke vedy.Ekologie. Chemie a chemicka technologie. Zemedelstvi. Zverolekarstvi:Praha. Publishing House «Education and Science» s.38-40

10.  Климова В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений. –М.: Наука. –1975. С.223

11. Крешков А.П. Основы аналитической химии. –М.: Химия. –1965. –Т.2. С.442

12. Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. –М.: Химия. –1970. С.360.