Влияние состава водно-диметилсульфоксидного растворителя на устойчивость комплексов никеля(II) с криптандом [2.2.2]

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Методом потенциометрического титрования при Т = 298 К определены константы устойчивости комплексов никеля(II) с криптандом [2.2.2] в водно-диметилсульфоксидных растворах с переменным содержанием органического сорастворителя. Установлено, что устойчивость моноядерного криптата никеля(II) уменьшается с повышением концентрации диметилсульфоксида в растворе, устойчивость биядерного комплекса возрастает. В области высоких концентраций диметилсульфоксида наблюдается также рост устойчивости протонированного криптата никеля(II). С использованием литературных данных рассчитаны значения энергии Гиббса переноса иона никеля(II) из воды в водно-диметилсульфоксидный растворитель. Дана оценка вкладов пересольватации реагентов в смесях вода – диметилсульфоксид в изменение устойчивости комплексов никеля(II) с криптандом[2.2.2].

Full Text

Restricted Access

About the authors

В. А. Исаева

Ивановский государственный химико-технологический университет

Author for correspondence.
Email: kvol1969@gmail.com
Russian Federation, Иваново

A. С. Католикова

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: kvol1969@gmail.com
Russian Federation, Иваново

Е. И. Погодина

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: kvol1969@gmail.com
Russian Federation, Иваново

Н. Н. Куранова

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: kvol1969@gmail.com
Russian Federation, Иваново

References

  1. Huh D.N., Ciccone S.R., Bekoe S., et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2020. V. 59. № 37. P. 16141. https://doi.org/10.1002/anie.202006393
  2. Jenkins T.F., Woen D.H., Mohanam L.N., et al. // Organometallics. 2018. V. 37. № 2. P. 3863. https://doi.org/10.1021/acs.organomet.8b00557
  3. Jokel J., Nyben F., Siegmund D., Apfel U.-P. // Dalton Trans. 2021. V. 50. P. 14602. doi: 10.1039/d1dt02075g
  4. Dalessandro E.V., Pliego J.J.R. // Mol. Syst. Des. Eng. 2020. V. 5. № 9. Р. 1513. doi: 10.1039/d0me00112k
  5. Verma A., Tomar K., Bharadwaj P.K. // Inorg. Chem. 2019. V. 58. Р. 1003. doi: 10.1021/acs.inorgchem.8b03015
  6. Tyszka-Gumkowska A., Jurczak J. // J. Org. Chem. 2020. V. 85. № 2. P. 1308. https://doi.org/10.1021/acs.joc.9b02985
  7. Kirschner S., Peters M., Yuan K., et al. // Chem. Sci. 2022. V. 13. P. 2661. doi: 10.1039/d2sc00303a
  8. Leone L., Guarnieri L., Martinelli J., et al. // Chem. A Europ. J. 2021. V. 27. № 46. P. 11811. https://doi.org/10.1002/chem.202101701
  9. McDonagh A.W., McNeil B.L., Patrick B.O., Ramogida C.F. // Inorg. Chem. 2021. V. 60. № 13. Р. 10030. doi: 10.1021/acs.inorgchem.1c01274
  10. Bailey M.D., Jin G-X., Carniato F., et al. // Chem. A Europ. J. 2021. V. 27. № 9. P. 3114. https://doi.org/10.1002/chem.202004450
  11. Tapia L., Alfonso I., Sola J. // Org. Biomolec. Chem. 2021. V. 19. № 44. P. 9527. https://doi.org/10.1039/d1ob01737c
  12. Bento M.A., Realista S., Viana A.S., et al. // Sustainability. 2021. V. 13. P. 4158. https://doi.org/10.3390/su13084158
  13. Li A., Zhai H., Li J., He Q. // Chem. Lett. 2020. V. 49. P. 1125. doi: 10.1246/cl.200409
  14. Salman A.D., Juzsakova T., Jalhoom M.G., et al. // Materials. 2020. V. 13. P. 5727. doi: 10.3390/ma13245727
  15. Thang P.C., Jungfer M.R., Abram U. // New J. Chem. 2020. V. 44. № 9. Р. 3672. doi: 10.1039/c9nj06420f
  16. Poe T.N., Beltran-Leiva M.J., Celis-Barros C., et al. // Inorg. Chem. 2021. V. 60. № 11. Р. 7815. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.1c00300
  17. Zabrodina G.S., Katkova M.A., Rumyantcev R.V., et al. // Macroheterocycles. 2022. Т. 15. № 2. С. 109. doi: 10.6060/mhc224316z
  18. Amaud-Neu F., Spiess B., Schwing-Weill M. J. // Helv. Chim. Acta. 1977. V. 60. № 8. P. 2633. https://doi.org/10.1002/hlca.19770600815
  19. Buschman H-J., Cleve E., Schollmever E. // J. Coord. Chem. 1997. V. 42. P. 127. https://doi.org/10.1080/00958979708045285
  20. Spiess B., Arnaud-Neu F., Schwing-Weill M. J. // Helv. Chim. Acta. 1979. V. 62. № 5. P. 1531. https://doi.org/10.1002/hlca.19790620518
  21. Исаева В.А., Кипятков К.А., Гамов Г.А., Шарнин В.А. // Журн. физ. химии. 2021. Т. 95. № 5. С. 758. doi: 10.31857/S0044453721050162 (Isaeva V.A., Kipyatkov K.A., Gamov G.A., Sharnin V.A. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. № 5. Р. 968. doi: 10.1134/S0036024421050162)
  22. Бородин В.А., Козловский Е.В., Васильев В.П. // Журн. неорган. химии. 1986. Т. 31. № 1. С. 10.
  23. Bosch E., Fonrodona G., Rafols C., Roses M. // Anal. Chim. Acta. 1997. V. 349. № 1–3. Р. 367. https://doi.org/10.1016/S0003-2670(97)00191-8
  24. Исаева В.А., Гамов Г.А., Шарнин В.А. // Журн. физ. химии. 2022. Т. 96. № 5. С. 687. doi: 10.31857/S0044453722050132 (Isaeva V.A., Gamov G.A., Sharnin V.A. // Russ. J. Phys. Chem. 2022. V. 96. № 5. P. 1004. doi: 10.1134/S0036024422050132
  25. Meshkov A.N., Gamov G.A. // Talanta. 2019. V. 198. P. 200. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2019.01.107
  26. Исаева В.А., Погодина Е.И., Католикова А.С., Шарнин В.А. // Журн. физ. химии. 2023. Т. 97. № 4. С. 505. doi: 10.31857/S0044453723040155 (Isaeva V.A., Pogodina E.I., Katolikova A.S., Sharnin V.A. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. № 4. P. 651. doi: 10.1134/S0036024423040143)
  27. Нищенков А.В., Шарнин В.А., Шорманов В.А., Крестов Г.А. // Координац. химия. 1990. Т. 16. № 9. С. 1264.
  28. Исаева В.А., Шарнин В.А., Граждан К.В., Кипятков К.А. // Журн. физ. химии. 2021. Т. 95. № 7. С. 1027. doi: 10.31857/S0044453721060169 (Isaeva V.A., Sharnin V.A., Grazhdan K.V., Kipyatkov K.A. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. № 7. Р. 1350. doi: 10.1134/S0036024421060169)
  29. Gamov G., Dushina S., Sharnin V., Zavalishin V. // Cent. Eur. J. Chem. 2013. V. 11. № 12. P. 1959. doi: 10.2478/s11532-013-0325-1
  30. Исаева В.А., Гамов Г.А., Католикова А.С., Погодина Е.И. // Журн. общ. химии. 2023. Т. 93. № 1. С. 126. doi: 10.31857/S0044460X23010146 (Isaeva V.A., Gamov G.A., Katolikova A.S., Pogodina E.I. // Russ. J. Gener. Chem. 2023. V. 93. № 1. Р. 56. doi: 10.1134/S1070363223010085
  31. Amaud-Neu F., Spiess B., Schwing-Weill M. J. // J. Am. Chem. Soc. 1982. V. 104. № 21. P. 5641. https://doi.org/10.1021/ja00385a014
  32. Bessiere J., Lejaille M.F. // Anal. Lett. 1979. V. 12. № 7. P. 753. doi: 10.1080/00032717908059756
  33. Marcus Y. // Rev. Anal. Chem. 2004. V. 23. № 4. P. 269. https://doi.org/10.1515/REVAC.2004.23.4.269
  34. Сhantoni M.K., Kolthoff I.M. // J. Solut. Shem. 1985. V. 14. № 1. P. 1. https://link.springer.com/article/10.1007/BF00646725
  35. Cox B.G., Garsia-Rosas J., Schneider H. // J. Am. Chem. Soc. 1981. V. 103. № 6. P. 1384. https://doi.org/10.1021/ja00396a016
  36. Kalidas C., Hefter G., Marcus Y. // Chem. Rev. 2000. V. 100. № 3. P. 819. https://doi.org/10.1021/cr980144k
  37. Исаева В.А., Молчанов А.С., Шишкин М.В., Шарнин В.А. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 5. С. 629. doi: 10.31857/S0044457X22050087 (Isaeva V.A., Molchanov A.S., Shishkin M.V., Sharnin V.A. // Russ. J. Inorgan. Chem. 2022. V. 67. № 5. P. 699. doi: 10.1134/S0036023622050084)
  38. Горбунов А.О., Цырульников Н.А., Тихомирова А.А., и др. // Журн. общ. химии. 2016. Т. 86. № 4. С. 581. (Gorbunov A.O., Tsyrul’nikov N.A., Tikhomirova A.A., et al. // Russ. J. Gen. Chem. 2016. V. 86. № 4. Р. 771. doi: 10.1134/S1070363216040022)
  39. Рошковский Г.В., Овчинникова Р.А. // Журн. прикл. химии. 1982. Т. 55. № 8. С. 1858.
  40. Marcus Y. // Chem. Rev. 2007. V. 107. № 9. P. 3880. https://doi.org/10.1021/cr068045r
  41. Стенина Е.В., Свиридова Л.Н. // Конденсирован. среды и межфазн. границы. 2005. Т. 7. № 2. С. 161.
  42. Невский А.В., Шорманов В.А., Крестов Г.А. // Журн. физ. химии. 1984. T. 58. № 1. C. 97.
  43. Шарнин В.А., Усачева Т.Р., Кузьмина И.А., и др. Комплексообразование в неводных средах: сольватационный подход к описанию роли растворителя /Под. ред. В.А. Шарнина. М.: ЛЕНАНД, 2019. 304 с.
  44. Abraham M.H., De Namor A.F.D., Schulz R.A. // J. Chem. Soc., Farad. Trans. 1. 1980. V. 76. P. 869. https://doi.org/10.1039/F19807600869
  45. Чанкина Т.И., Парфенюк В.И. // Электрохимия. 2010. Т. 46. № 9. С. 1058.
  46. Невский А.В., Шорманов В.А., Крестов Г.А. // Координац. химия. 1983. Т. 9. № 3. С. 391.
  47. Holba V. // Chem. Papers. 1999. V. 53. № 4. Р. 227.
  48. El-Subruiti G.M. // J. Sol. Chem. 2002. V. 31. № 5. Р. 415. https://doi.org/10.1023/A:1015863416229
  49. Нищенков А.В., Шарнин В.А., Шорманов В.А., Крестов Г.А. // Журн. физ. химии. 1988. Т. 62. № 9. С. 2568.
  50. Cox B.G. Oxford University Press, 2013. 160 p. https://doi.org/10.1093/acprof: oso/9780199670512.001.0001
  51. Wells C.F. // J. Chem. Farad. Trans. 1. 1981. V. 77. P. 1515. https://doi.org/10.1039/F19817701515

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Particle fraction distribution diagrams depending on pH at a Ni2+: cryptand[2.2.2] molar ratio of 1:1 in an aqueous solution (a) and an aqueous dimethyl sulfoxide solution (XDMSO = 0.6 mole fraction) (b).

Download (173KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Stability constants in aqueous solutions of dimethyl sulfoxide of nickel(II) complexes: with ethylenediamine (µ = 0.0) [27] (1), with glycylglycinate ion (µ = 0.1) [28] (2), with cryptand[2.2.2] (binuclear) (µ → 0.0) (3), with ammonia (µ = 0.0) [27] (4), with nicotinamide (µ = 0.25) [29] (5), T = 298 K.

Download (79KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Change in the Gibbs energy of the reactions of formation of mononuclear (a), protonated (b) and binuclear (c) nickel(II) complexes with cryptand[2.2.2] and change in the Gibbs energy of reagent transfer from water to water-dimethyl sulfoxide mixtures: 1 – ΔtrG°r1, 2 – (ΔtrG°([Ni[2.2.2]]2+) – ΔtrG°([2.2.2])), 3 – ΔtrG°(Ni2+), 4 – ΔtrG°r2, (ΔtrG°([NiН[2.2.2]]3+) – ΔtrG°([2.2.2])), 5 – ΔtrG°(Н+), 6 – (ΔtrG°([NiН[2.2.2]]3+) – ΔtrG°([2.2.2])), 7 – ΔtrG°r3, 8 – (ΔtrG°([Ni2[2.2.2]]4+) – ΔtrG°([Ni[2.2.2]]2+)).

Download (257KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences