Трудникова Н.М., Болотин С.Н.

Кубанский государственный университет, Россия

Изучение процесса комплексообразования глифосата с ионами кобальта(II)

Интерес к комплексным соединениям с 3d-металлами обусловлен не только научными проблемами, но и широким применением данных соединений в различных отраслях народного и сельского хозяйства.

Целью нашей работы являлось изучение взаимодействия ионов кобальта(II) с глифосатом методами рН-метрии и электронной спектроскопии; определение констант устойчивости комплексных соединений в растворе и их спектральные характеристики.

При изучении процесса комплексообразования необходимо точное знание констант депротонирования лиганда в условиях исследования, полученные нами данные согласуются с литературными.

При титровании раствора, содержащего ионы Со²⁺ и глифосат, наблюдается понижение буферной области при pH=4.5, что соответствует участию в реакции комплексообразования формы HPMG^2- и PMG^3-. Учитывая возможность образования кобальтом 6-ти координационных соединений и би- или три- дентатность лиганда, была предложена возможность протекания следующих реакций комплексообразования:

Cо²⁺ + PMG^3- D CоPMG^-;

Cо²⁺ + 2PMG^3- D CоPMG₂^4-;

Cо²⁺ + HPMG^2- D Cо(HPMG);

Cо²⁺ +HPMG^2- + PMG^3- D Cо(HPMG)PMG^3-;

Co²⁺ +2HPMG^2- DCo(HPMG)₂^2-;

Co²⁺ +3HPMG^2- DCo(HPMG)₃^4-.

В ходе обработки кривых титрования были получены константы устойчивости следующих комплексов: СoPMG^-, CoPMG₂^4-, Co(HPMG), Co(HPMG)PMG^3-, значения констант устойчивости комплексов Co(HPMG)₂^2- и Co(HPMG)₃^4- не представлены из-за большой ошибки в определении, связанной с их малым количеством в исследуемых растворах.

Используя полученные данные, были построены диаграммы распределения иона кобальта(II) в растворе, содержащем Cо(II), H₃PMG в различных соотношениях (С_Со = 0.002 моль/л, 0,1 M KCl).

Диаграмма распределения иона кобальта(II) в растворе, содержащем Cо(II) и H₃PMG в соотношении 1:2 (С_Сo = 0.002 моль/л, 0,1 M KCl).

Из диаграмм распределения частиц в растворе видно, что, например, для соотношения Со:PMG=1:2 при рН 3,5-7 преобладают формы CoPMG^-, CoHPMG, Co(HPMG)PMG^3-, при увеличении рН раствора появляются формы Co(PMG)_2,^4- Co(НPMG)₃^4-. Причем, основным является комплекс CoPMG^-.

Свойства полученных комплексных соединений в растворах определяли при различных рН методом электронной спектроскопии.

Для определения спектральных характеристик отдельных соединений использовали метод итеративной подгонки теоретического спектра, представляющего собой суперпозицию кривых Гаусса, соответствующих отдельным компонентам равновесной системы, к экспериментальному, реализованный в созданной нами компьютерной программе.

Используя данный метод для исследования наших систем, в ходе выполнения работы получены значения констант устойчивости и оптические характеристики бинарных систем

Значения констант устойчивости, полученные в ходе обработки, соответствует в целом данным pH метрического титрования, что свидетельствует о корректности выбранной схемы равновесий.

Значения констант устойчивости и спектральных характеристик комплексов

Комплекс	lgb	n0, см^-1	Dn0, см^-1	e, л/(моль∙см)
CoPMG^-	8.89(2)	19640(10)	1765(5)	2,9(1)
CoPMG2^4-	14.18(2)	19260(10)	1250(5)	9.7(1)
Co(HPMG)	13.70(2)	19190(10)	1882(5)	2.4(1)
Co(HPMG)PMG^3-	21.47(2)	18660(10)	1500(5)	5,1(1)

Значение молярного поглощения увеличивается в ряду Co(HPMG)®CoPMG®Co(HPMG)PMG®CoPMG₂, что соответствует увеличению количества донорных атомов лиганда, заменяющих молекулы воды в координационной сфере.

Литература:

1. Гербициды и почва. Экологические аспекты применения гербицидов./
Под ред. Дмитриева Е.А.- Л.: Мир, 1990. С.З.

2. Костромина Н.А. Спектры поглощения комплексов. /Костромина Н.А., Терновая Т.В.// Журн. прикл. спектроск. -1968. -Т. 8. -N 1. - С.128-132.

3. Ливер Э. Электронная спектроскопия неорганических соединений. -М.: Мир, 1987.

4. Пащевская Н.В. Исследование комплексообразования в системе медь(II) –N-фосфонометилглицин-валин./ Н.В.Пащевская, С.Н.Болотин, А.А.Скляр, Н.М.Трудникова, Н.Н.Буков, В.Т.Панюшкин// Журн. неорган. химии. М.:2005г. –С.58-77

5. Abdollahi H., Zeinali S. // Talanta. 2004. V. 62. P. 151.

6. Elbergali A., Nygren J., Kubista M. // Anal. Chim. Acta. 1999 V. 379. P. 143.