Аллофанамидные комплексы бивалентных непереходных металлов и их физико-химические, физиологические свойства тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ
Мурзабаев, Болотбек Омошевич
АВТОР
|
||||
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Бишкек
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1996
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.01
КОД ВАК РФ
|
||
|
РГ6 оа
-НА^ОН^ЬНЛЯ АКАДЕМИЯ-НАУК .КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
институт химии н химической технологии-—™
На правах рукописи
т-гтчз-да-п т-а';.-? 'Ш >£ зл ц.: т* ч • ?1чч ■ ь-аЕкз; зф^яягзря ч х'лтсп- -гт»ве:*
МУРЗАБАЕВ БОЛОТБЕК ОМОШЕВЙЧ
УДК 547,495.5444.1:543.5:591.05 (043.3)
АЛЛ0ФАНАМИДНБ1О!ШШШасЫ " БИВАЛЕНТНЫХ НЕПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ, ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
02.00.01 - неорганическая химия
АВТОРЕФЕРАТ
- диссертации на сшскаш:с * учгиой стете!п кандидата химических наук
Бишкек - 1996
НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕШ ИШ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ИНСТИТУТ ХИМИИ И ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
На прявгх рукописи
?аФЗАВг.ЕВ БОЛОТВЕК ОМОШЕВИЧ уда 547.495.5'144.1:543.5:591.05(043.3}
ШЮАНАВДНЗ КОМПЛЕКСЫ БИВАЛЕНТНЫХ НЕПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ, ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
02.00.01 - неорганическая химия
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
ЗИПК2К - 1996
Работа выполнена в лаборатории неорганической химии
Института химии и химической технологии
HAH Кыргызской Республики
Научные руководители:
академик HAH Кыргызской Республики, доктор химических
наук, профессор Сулайманкулоп К.С.,
доктор химических наук, профессор Мурзубраимов Б.М.
Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор
Еркасов Р.Ш. (Казахский государствен ный национальный университет им. Аль-Фараби),
кандидат химических наук, доцент Балбаев М.К. (БГУ).
Ведущее предприятие: факультет химии и технологии КГНУ.
Защита состоится 20 сентября 1996 г. в 900 час. на заседании специализированного Совета Д 02.95.41 по присуждению ученой степени доктора химических наук в Институте химии и химической технологии HAH Кыргызской Республики по адресу: г. Бишкек, проспект Чуй, 267, комната 234.
С диссертацией можно ознакомиться в центральной научной библиотеке HAH Кыргызской Республики (г. Бишкек, проспект ЧуК, 265).
Автореферат разослан * " 1996 г.
Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат химических наук, с.н.с
Ахматова Ж.Т.
- з -
ОЙРДЯ ХАИКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность теш. Амидные комплексы неорганических солей стали яироко применяться в различных областях новой техники, промшшенности и сельского хозяйства. Так, комплексообраэование карбячидя с и палладием используется идя их разделе-
ния, другие его комплексы оказались объективными в качестве лв-минофоров. Соединения селенокарбаыида с солями являются перс-пбк'1-»;&ньап: ксходнтгмн реагентами для получения селенидов строго постоянного состава. Эквммояекуяярный комплекс на базе аллофан-амида и нитрата аммония может служить в качестве медленно растворимого и аффективного удобрения, обладающего и гербицидным воздействием.
Таких примеров можно привести множество, чтобы показать широкий диапазон использования амидкых комплексов в народном хозяйстве. Заслуживает особое внимание тот факт, что металлосо-держащие белковые систем; осуществляя? накопление и контроль за концентрацией ионов металлов, а также транспортируют их в соответствующее место для включения в нужную ферментную систему.
Поскольку аллофанамид пригоден в земледелии, как медленно вымываемое или медленно растворимое азотное удобрение, находит применение и а животноводстве при подкормке жвачных в качестве искусственного белка, то изучение его взаимодействия с солями металлов, с целью получения новых физиологически активных препаратов является актуальной задачей.
Исследуемый амид, имея в своем составе различные реакционно-способные группы, весьма склонен к образованию с солями металлов большого количества координационных соединений. Многообразие комплексов, видимо, обусловлено проявлением аллофанамидом чмфотерннх свойств и он в зависимости от природы второго компонента - солей металлов, может осуществлять химическую связь как с катионами, тая и анионами последних, реализуя свои кислотные или оснозные свойства.
Магний и кальций относятся к числу биогеннмх макроэлементов. Физиологические функции этих катионов основаны на комплек-сообразовании с разнообразными биолигандами. Средние по прочности и лабильные координационные связи позволяют катионам магния и кальция изменять пространственное расположение кислород- и азотсодержащих дочорных групп биологических лигандов и тем самым переводить эти вещества аз одного состояния в другое, в том числе
в менее или более токсичное состояние.
Цель работы. Проведение систематических исследований растворимости в системах, включающих аллофанамед я хлориды, сульфаты, ацетаты бериллия, магния, кальция, стронция, бария для определения условий образования соединений между компонентами, а также получение бинарного комплекса из числа выделенных соединений; изучение физико-химических свойств полученных комплексов и установление характера связи в них; выяснение влияния анионов на коыплексообразущуо способность аллофанамида с солями бивалентных непереходных металлов; испытание новых соединений в качестве белково-минеральных добавок к основному рациону для животных.
Научная новизна. Впервые изучено равновесие в девяти тройных водно-солевых системах при 25°С, состоящих из солей бивалентных непереходных металлов и аллофанамида.
Установлено образование семи комплексных соединений, определены характер растворимости и концентрационные пределы кристаллизации их из насаценных водных растворов.
Методом ИК- и электронной спектроскопии определена природа химической связи в синтезированных нами новых соединениях.
Впервые синтезирован бинарный комплекс состава эд&пСХд • •4НН(С0НВ )2 на ^8Эе изоструктурнмх одинарных соединений МгС12.2НН(С0НН2)2 И МпС12.21Ш(С0ЯНг)2 .
Методом электронно-парамагнитной радиоскопии доказано, что неспаренный электрон марганца локализуемый в одинарном комплексе, обнаруживается и в бинарном соединении с магнием, что подтверждает новизну синтезированного двойного соединения. Два сое динения испытаны на физиологическую активность и установлен? возможность их применения в качестве добавок и обогащения кормо микроэлементами.
Методы исследования. Из экспериментальных методов были использованы изотермический, дериватографическкй, рентгекофазовый ИК-спегтроскопический, электронно-парамагнитный, а из теоретических - расчеты на основе теории кристаллического поля применительно к результатам спектров поглощения отдельных аллофанамид-ных комплексов.
Практическая ценность работы. Синтезирование нами комплексы МвСХ2'2ВВ(СОт2)2 и МвМпС!^. 45Н(С0НК2) £ прошли физиоло-
[чеслие испытания на овцах различит« пород. Опыты показали, ■1 чллофанэчилнно комплексы магния и waprawi» поя подкармливал озец окззыбяпт специфическое положительное зл»--:ния, от-еюзлеесч на усилении интенсивности течения углеводного обке-\ в рубае и окислительно-восстановительного процесса в орга-¡З'.'е .
Апроба ,ия работы. Основные научные результата лиссортзци-гной работы доложены на конкурсе молодых ученых "Луч-лял работа у^* "winränn^cc::;" :т *«?«ивс*ой химии АН Республики
фгнэстан \199;'г.), на заеедднл;: зз^др*? "Хчини » то ?ТК (1995г.), на заседаниях лаборатории неорганической химии, так*е Малого Научного Совета Института химии и химической ;хнологии HAH Кыргызской Республики (1996г.).
Публикации. По теме диссертации опубликованы три научных >бот. Материалы диссертации использованы в научно-исследова-отчетах Института химии и химической технологии КАН
¿рггасхоД Республики.
Структура и объем работы, л'пссерта рдр иплстема нл Ii-.-ггачицах матппюпискпго текста, юпьчап Г9 таблиц 31 оисунтзз. -«стоит из зведенич, литературной и экспериментальной части, включения, выводов. списка использованной литературы, зклягаг-аго 81 наименований и приложения, в котором имеются акты физи-цогических испытаний синтезированных препаратов.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ
Изучение процессов взаимодействия з системах неорганическая эль - аллофанамид - вода проводилось методой растворимости при э°С. Равновесие в сиетемах устанавливалось в течение 7-3 часов, становление равновесия контролировалось аналитическим анализом э постоянному значению состава жидких фаз. Все анзяязц проб идкой фазы,твердого "остатка" проводили параллельно. Содержание илофаначида определяли по азоту иэтозсм Къеядаля, ионы магния, зльция, стронция и бария объемны»« метолом - титрованием ¡томп-эксоном III в присутствии индикаторов эриохроыа черного я цу-эксида, ион бериллия определялся по сульфат-иону. Построение лаграмм изотермы растворимости тройных систе« проводилось в рямоугольной системе координат по методу Гиббса-Розебума, на :кове аналитических данных выраженных в массовых процентах. На
- б -
диаграмму наносились составы жидких фаз твердого "остатка". Фигуративные точки, соответствующие им, соединялись на диаграмме прямолинейными лучами. По направлениям этих лучей определялся состав истинных твердых фаз методом "остатков" Скрей-мемакерса.
ИК-спектры исходных компонентов и комплексов записывались на приборе nUR-20H с разрешавшей способностью 2 см~* в облаем частот 400-4000 см~* и "Specord - М80" в области 250-400 см"' Пробы приготавливались с использованием обычной методики pacTi рания образцов с вазелиновым маслом.
Электронные спектры поглощения насщенных водных растворс записывались на двухлучевом спектрофотометре "Specord" в ди£ пазоне 5000-1300 см" .
Дифрактограммы снимались на приборе "Дрон-2" на медном иг лучении с никелевым фильтром. Напряжение рентгеновой трубки сс ставляьо 26 кв., анодный ток 20 МА, значения межплоскостаых расстояний находили по справочнику, согласно 0 , относительна интенсивность линий оценивали по стобальной шкале.
Дериватограммы снимались на дериватографе системы Паулик, Паулик, Эрдей с пяатино-платинородиевой термопарой при нагрева нии от 0°С до Ю00°С со следующими условиями записи: скорость нагрева Ю°С в мин. Чувствительность по массе 100, 200, 500 мг ИГА - 1/3, скорость потери массы - 1/10 и 1/5. Эталоном служи оксид алюминия.
В литературной части дана краткая характеристика солям би валентных непереходных металлов. Описаны физико-химические свойства аллофанамида, особенности его строения и возможная об лаегь применения, а также сведения об известных комплексных со единениях аллофанамида. Рассмотрена комплексообразуадая способ ностъ данного амида с неорганическими солями. Ознакомление с научными публикациями по кзу-гнию взаимодействия аллофанамида пворгянкческими солями при этом показало, что указанный амид образует большое количество координационных соединений, особен но с металлами переходного ряда. Однако многие сведения относи тельно существования данных комплексов получены на основе препаративного метода и отсутствует данные о характере растворени их в воде, концентрационных пределов выделения из растворов К Т.Л. -
Б первом разделе экспериментальной части работы рвссиатри
¡аптся результаты изучения равновесий в тройных водно-солевых
истемах при 25°С, состоящих из солей бивалентна непереходных гаталлов и аллофанамида.
Так, кривая растворимости системы ВеЗОд - НН(С0ИН2)2- Н20 остоит из трех ветвей» Первая ветвь отвечает в выделению в •верду» фазу аллофанамида. Вторая ветвь показывает об образовали одного нового соединения состава веЗО^-ггоКСОНН^д , ветвь :ристаллизации которого охватывает участок кривой растворимости :рсс?:трзг~;*яс!т «э*ду концентрациями сульфата бериллия от 11,59 гассД до 26,32 масс Д. Соединение характеризуется содержанием 14,05 масс.% ВеБО^ и 65,74 масс.% НН(С0ЯН2)2 . Полученное оединение в воде растворяется инконгруэнтно.
Результаты полученные при изучении системы состоящих из МдС12 - НН(С0Ш2)2 - Н20 изображены на рис.1. Первая ветвь юответствует кристаллизации из равновесного раствора чистого [ллофанамидя. Вторая ветвь кривой соответствует выделению в ■вердую фазу нового соединения, состава 2ТШ(ООЫН?)2 .
Данная зетвь расположена между концентрационными пределами хло->истого магния 17,12 - 33,33 мисс.?) и аллофанамида 4,20 - 0,98 ¡асс.л. При этом растворимость аллофанамида по мере добавления :лористого магния понижается. Прямолинейные лучи, идущие от фи-•уративных точек этой ветви, сходятся в одной точке, имеющей юстоянный состав 57,00 масс.!? №(СОШ2)2 и 33,00 масс.% М^С12 «что соответствует формуле 1:2. Соединение в воде рас-•воряется инконгруэнтно.
Кривая растворимости системы %(СН5СОО)2~ Щ(С0ГО2)2 - Н20 :ос?оит также из трех ветвей: первая ветвь отвечает выделению ¡ллофанамида, вторая ветвь показывает об образовании в твердой ¡азе нового комплекса, состава м&(СНзС00)2-2ГО(С0НН2)2 . 06-[асть кристаллизации соединения ле-птт в концентрационных преде-[ах жидкой |фазы: ацетата магния от Г7,21 масс.л до 34,86 масс.* г аллофанамида от 2,59 масс.£ до 1,40 масс,£.
Изотерма растворимости системы н^зо^ - НН(С0НН2)2 - н.,0 юстоит из трех ветвей. Первая ветвь отвечает выделению в твер-Сую фазу аллофанамида. Вторая ветвь соответствует образованию юмплексного соединения состава МеБО^.2НН(С0Ш2)2 . Область :ристаллизации данного соединения лежит в концентрационных пре-1елах жидкой фазы: сульфата магния от 6,51 масс.Я до 27,91 исс.Ж, аллофанамида от 4,02 масс.!? до 3,00 ыасс.%. Далее идет
Рис. I. Диаграмма растворимости системы
МоСТ- - отклптт ч _ и л
CaCI2.2H20 CaCI2 Рис. 2. Диаграммя растворимости систему
Г* мЛТ
W1Ï/ллкм» \
- а -
100
75
нн(сота2)2
50 •
25 ■
ЗгС1-
Зг012-6н20 Ркс. 3. Днагра12*э растворнностн системы ЗгС12 - ЯН(С0ЯН2)2 - НзО
маленькая ветвь, соответствующая кристаллизации чистой соли се-миводного сульфата магния. Выделенное соединение в воде растворяется инконгруэнтно.
Изотерма растворимости системы СаС12 - НН(СОНН2)2 - 1^0 довольно сложна и состоит из четырех ветвей (рис.2), соответствующих выделению в твердую фазу аллофанамида и трех новых соединений составе: СаС12»ЯН<СОЯН2)2.ЗН20 , Са012«2КН(С0ЯВ2)2* •2Н20 , СаС12-4НН(С0НН2)2-Н20 . Прямолинейные лучи, идущие от фигуративных точек этих ветвей сходятся в точках: первое соединение 42,00 масс.% СаС12 , 38,50 масс.£ НН(С0НН2)2 я 19,50 масс.ЙН20 ; второе соединение 34,50 масс.3> СаС12 ,55,00 масс. % ИН(С0ДН2)2 и 10,50 масс.£ Н2о ; третье соединение 20,00 масс.$ СаС12 , 76,00 масс.% ЛН(С0ИН2)2 и 4,00 касс.£ Й^О . Все три соединения в воде растворяется инконгруэнтно.
Система ЗгС12 - КН(С0ВН2)2 - Н20 имеет простую эвтони-ку и характеризуется наличием двух ветвей кристаллизации (рис. 3.). Первая ветвь соответствует выделению из равновесных растворов хлорида стронция, а вторая-чистого аллофанамида. Таким образом выяснено, что хлорид стронция с аллофанамидом в водной среде не образует соединений, хотя растворимость аллофанамида и повышается почти в шесть раз. По этому признаку можно предположить, что возможно в системе образуется комплекс не выделяющейся в твердую фазу из-за высокой его растворимости при данной температуре. Также не выявлено образование соединений в системах состоящих из ацетатов стронция и бария, хлорида бария и аллофанамида .
Таким образом, экспериментальным исследованием фазовых равновесий в девяти тройных водных системах установлено образование и определены концентрационные пределы кристаллизации семи координационных соединений. Результаты исследований позволяют констатировать, что наибольшее комплексообразование наблюдается у первых представителей катионов этого ряда. Так, бериллий и магний проявляют больше сродство к амиду нежели молекулам воды, кальций же образует три гидратированные соединения с аллофанамидом. Стронций хотя и не образует комплексов, однако резко увеличивает растворимость амида. Барий также повышает растворимость аллофанамида, но в меньшей степени. Известно, что повышение растворимости одного компонента в присутствии другого является весомым аргументом в пользу наличия взаимодействия между реагирующими компонентами. Падение ком-пдексообразования в ряду Бе-Ва находится в согласии с тем положением, что сила ионно-координационной связи понижается в таком же порядке.
С целью выявления возможности образования бинарного комплекса между соединениями Г Я2.2НН(С01!Н2)2 и МпС12-
• ??Г.Г.00КН2)2 были приготовлены их эквимолпрные растворы и подвергнуты изотермическому испарению. Химический анализ выпавших кристаллов показал на образования комплекса состава мекыс1г.4нн(сокн2)2 .
Зторой раздел экспериментальной части посвящен исследованию коеих комплексов, а также бинарного соединения различными аэизико-химическими методами. Для идентификации индивидуальности. определения тзшических характеристик, а также установления
¡еста локализации связи, соединения были выделены в кристалли-[еском сое. зянии путем медленного испарения равновесных с ними [лепленных растворов системы.
Первоначально была подвергнуты термическому исследованию гсходные компоненты: соли бивалентных непереходных металлов и 1ллофянамид. Термический анализ полученных комплексных соэди-гений показывает, что они являются индивидуальными веществами, ¡местами свои температурные интервалы превращений.
Так, дериватограмма комплекса М£С12-21Ш(ССШ2)2 пока-(яБает, что в пределах 1Ю-133°С проиехопит разложение ком-1лекса и сопровождается глубоким эндоэфректом с удалением од-юй молекулы аллофанамида (рис.4). Далее в интервале от 2Ю°С 10 390°С удаляется вторая молекула аллофанамида. Экзоэффект три 660°С отвечает начале плавления хлорида магния.
Термограмма комплекса СвС12-4Ш(С0К112)2 :г20 состоит из гяти зндоэффектов и одного экзоэффекта. В области 150°С идет фоцесс дегидратации. При 230°С происходит частичное разложение комплекса, т.е. удаляетея две молекулы аллофанамида. Эндотермические эффекты при 2б5-390°С соответствуют удалению ос--звзихея двух молекул аллофанамида. Экзотермический о^екг при '70°С характеризует начало плавления хлорида кальция.
Дериватограмма комплекса СаС12«21Щ(С0НН2)2'2Н2О имеет ¡ять термических эффекта. При 150°С идет процесс дегидратации. 1ри Р.60°С удаляется первая молекула аллофанамида, а при 280--4Ю°С вторая молекуле аллофанамида.
На термограмыё комплекса СаС12•КН(С0КН2)2•ЗН2° имеются 1етыре термических эффекта. При 160°С идет процесс удаления во-
Термические эффекты прг 280-395°С соответствуют потере мошку лы аллофанамида.
Дериватограмма 1^(СНзС00)2«2НН(С0]1Н2)2 показывает, что фи 120-Г70°С наблюдается начало разложения комплексного соеди-юния с удалением одной молекулы аллофанамида. Далее, удаление эторой молекулы аллофанамида происходит при 2Ю°С. Термоэффекты фи 500-59Э°С соответствуют разложению соли ацетата магния с ¡бразованием МвО .
Дериватограмма бинарного комплекса ВДИпЯ^нЖСОЕ^^ юказывает, что в пределах 120°С идет процесс дегидратации с (ачалом разложения комплекса (рис.5). При 185-22б°С удаляются 1ве молекулы аллофанамида, что соответствует потере 209 мг
t, °0
MgCI2.2NH(OONJI2)2
MgMnCI4.4HH(00HH?)2
(332). Далее при 332°С удаляются оставшиеся две молекулы аллофанамида, потеря массы которых соответствует 190 мг (ЗОЙ), Температурные интервалы 755-790°С соответствуют началу плавления хлоридов магния и марганца.
На основании исследования термического анализа синтезировании): КС?Л7.1СКСТГЬГл ссздпнгятЙ «е»но заключить, что большинство соединений обладают повышенной термической ус той'«! нос ты:, чем чистый аллофанамид и каждое соединение обладает собственными iraíopaisr терлгсесякх хзрз::тгр;тстгтгт,
В третьем разделе экспериментальной части при исследовании ИК-спектров поглощения аллофанамидных комплексов установлено, что основные изменения наблюдаются в области валентных колебаний С=о , СИ и НН- групп. Так, в спектре соединения MgCl2.2NH(C0HH2)2 по срави. нию со спектром аллофанамида в области валентных колебаний НН- связей 3500-300G'cm~* наблюдается более четкое поглощение при 3480 см"*, максимум полосы 3440 см-ж остается неизменным и увеличивается поглощение при 3235 см-1 (рис.6,'7, спектр I). Наблюдается сложная полоса карбонильного поглощения. Интенсивность полосы 1740 см-*, содержащейся в спектре аллофанамида, в спектре комплекса возрастает и максимум ее смещается к 1720 см"*. Максимум поглощения другой полосы С-о находите^ около 1700 см-* и на ней при 1685 см имеется выступ. Таксе проявление карбонильного поглощения характерно для транс-транс- изомерного строения фрагмента 0=С-НН-0=0 .
В ИК-спектре соединения состава MgSO4>£EDi(e0SH2)2 (рис.6,7, спектр 2) наблвдаются^изменения аналогичные изменениям в спектре комплекса MgCI?.2HH(COHH2)2 . Валентные колебания карбонильных групп имеют такой же сложный характер и проявляются поглощениями при 1760, 1720, 1700 и 1685 см~*. Интенсивность, поглощения при Г720 см-* больше, чем при Г700 см"*, что указывает на транс-транс- изомерное строение.
В спектре (рис.б,7, спектр 3) комплексного соединения состава Mg(CHjCOG)2»2НН(С0НН2)2 карбонильное поглощение проявляется сложной полосой. Интенсивность поглощения около Г700 см-* превышает интенсивность поглощения около Г720 см~*. Такое спектральное проявление характерно для молекул цис-транс- кон-фориерным строением. Следовательно, при образовании данного комплекса не изменяется пространственное расположение карбонильной группы.
- 4
3600 3400 3200 3000 2800
2600
см
Рис. 6. ИК-спектры поглощения комплексов: 1) 1!вС12.2ИН(С01Ш2)2 , 2) Мв304.2НН(С0НН2)2 , з) мв(сн3соо)2-
.2Ш(СОНН2)2 , 4) М£йоС14.41Ш(ССШ2)2 , 5) Вв304-2Ш(С0Ш2)2 , в) СаС12.4КН(СОЗН2)2 , 7) НН<С05Н2)2 .
3
1) îlgCI2.2HH(C0HH2)2 , 2) MgSO4.ZBH(C0HH2)2 , 3) lîg(CH3COO)2. .2ЯН(С0Ю2)2 , 4) KgMnCI4.4ЯН(С0Ш2)2 , 5) BeS04.2BH(C0HH2>2, б) СвС12-«Н(ООШ2)2 , 7) HHtCOHB^g .
Спектр бича; юго (рис.6,7, спектр 4) соединения состава HgMnCI^ • 4Ш(C01ui2)g по характеру поглощения имеет цис-транс-изомерное строение. Так в области валентных колебаний связей ОТ- наблюдается ушрение полосы 3440 см-* и появление на ней перегиба при 3420 см"*, появляются новые поглощения 3345, 3200 и 3080 см . Спектры карбонильного поглощения смещены с Г740 к 1735 сы-* и с 1695 к 1685 см"*. Смещение первой полосы связано с образованием 0=0«»-lie координационной связи, а смещение второй - с усилением имеющейся водородной связи с=о---НН . Более четким становится поглощение при 820 см-*, которое связывают с присутствием димерных форм молекул аллофанамида.
В спектре соединения BeS04.2IJH(C0Jffl2)2 полоса 1740 см-* смещается к Г720 сы-*, а полоса 1695 см-* к 1690 см-*. Максимум полосы 1145 см"* в спектре комплекса смещается к 1150 см-*, другая полоса С-О" - связь сохраняет свое положение.(рис.6,7, спектр 5).
Спектр соединения состава СаС12'4НН(С0НН2)2-Н20 показал (рис.6,7, спектр 6), что аллофанамид взаимодействует с хлористым кальцием за счет участия в координации с катионом кальция карбонильной группы и первичной аминогруппы. Группа Ш- не принимает участия в связывании аниона.
Вызывает интерес четвертый раздел экспериментальной части, в которой рассматриваются результаты спектров поглощения раствора бинарного комплекса MgV.nCI^• 4ГО1 (CONH2)2 с целью выяснения тенденций в замещении лигандов во внутренней координационной сфере комплексов при растворении их в воде. Результаты проведенных исследований позволяют предположить, что в бинарном комплексе внутрисферные и внешнесферные молекулы аллофанамида образуют друг с другом разветвленную систему H-I1---C связей с участием всех атомов водорода и кислорода, с равномернам чередованием комплексов [ып.2ЯН(С0НН2)2.2Ш20)]+2 и ] ~2
Помимо спектров поглощения были проведены, исследования спектров парамагнитного резонанса Мп2+ в порошковых образцах комплексов МпС12.ЙНН(С0НН2)2 и MgMnCI4.4KH(COHH2)2 (рис.8). 0ПР Ыпг+ в соединении MnCI2.2HH(C0HH2)2 представлен единичной линией баз сверхтонкой структуры. Полуширина линий составляет
&Н = 535 Эрстед. В бинарном же соединении спектр ЭПР марганца представлен также одной линией с полушириной t*H = 530 Эрстед. Эти цифры свидетельствуют о тон, что негпарэнный электрон мп2+
3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600
Н, Орет.
Рис. 8. Спектры парамагнитного резонанса комплекс!«« соединений состава :
1) ЫПС12.2НН(СОНП2)2
2) НбЯк014.41га(С0ИН2)2
локализуется по осей молекуле двойного комплекса, доказывая тем самым новизну данного соединения.
Пятый раздел экспериментальной части содержит данные относительных интенсивностей и значений межплоскостных расстояний. Они показали, что значения данных характеристик / I, <1 / для исходных солей, лиганда и полученных соединений отличаются друг от друга и имеют индивидуальные кристаллические решетки. Из этого можно сделать вывод, что новые комплексы относятся к самостоятельным кристаллическим веществам.
В последнем шестом разделе экспериментальной части описаны результаты испытаний новых комплексов на физиологическую активность. С этой целью нами были синтезированы в значительном количестве комплексы МеС12-2Ш(СОШ2)2 и %МпС14*
•4КН(С01Ш2)2 и испытаны в качестве белково-минеральной добаЕ ки к основному рациону овец. Исследованы физиологическая яктие ность и влияние комплекса магния с аллофанамидом на организм овец киргизской тонкорунной и тянь-шаньской полутонкорунной пс род, разводящихся в ур. Чункурчак, а смешанный комплекс магния и марганца опробаван на организмах овец алайской полугрубошерстной породы в Катта-Талдыкской опытной станции по животноводству в течение 1993-1995 гг.
Результаты испытаний показали, что аллофанамиднле комплен сы магния и марганца при подкармливании разных пород овец оказывают специфическое влияние на усиление интенсивности течения углеводного обмена в рубце и окислительно-восстановительного процесса в организме.
вывода :
1. В результате изучения равновесий в девяти тройных водно-солевых системах при 25°С, состоящих из аллофанамида и хлоридов, сульфатов, ацетатов бериллия, магния, кальций, стронция бария установлено образование и определены концентрационные пределы кристаллизации семи новых комплексных соединений ссста за: Зе304.2КН(С0КН2)2 , МвС12.22Ш(СОКН2)2 , Мй(СН3СОО)2.
.2?ЯЦС01Ш2)2 , М85О4.2ЯН(С0НН2)2 , СаС12.Ш(СОНН2)2-Ж20 , Сз012.21Ш(С03Н2)2.2ч20 , СаС12.4НН(СОШ2)2.НгО .
2, Впервые синтезировано путем изотермического испарения Оимясное соединение состава а^пС!4•4НН(СОНН2)2 между ком-
ъчексами МдСХ2<2НН(ССШН2)2 и МпС12.2№:(С0НН2)2 .
3. Все комплексные соединения, выделенные в кристаллическом состоянии идентифицированы и изучены с применением различных методов физико-химического анализа: дериватографии, йК--спектроскопии, электронно-парамагнитного, рентгенофазового знализов,
4. ИН- и электронно- спектроскопическими исследованиями установлен характер и место локализации связи в аллофэнаьщдаых комплексах. Комплексообразование аллофанамида с металлами про-*сходчт претучестпс^п за счст ипсдорода С=0. группы, а в отдельных случаях и через азот НН2- группы. Выявлено также, что аллофанаисид в зависимости от природы катионов и анионов может координировать в виде цис-транс- и транс-транс- конформеров.
5. Сделано заключение, что большинство соединений обладает ювышенной термической устойчивостью, чем чистлй аллофанамид и каждое соединение имеет свой набор термических характеристик, подтверждая там самим индивидуальность комплексов.
6. Показано, что электронно-парамагнитная радиоспектроскопия фиксирует наличие неспаренного электрона марганца в бинарном комплексе МвКпС1^.4К1{(С011Н2)2 подтверждая тем самым новизну синтезированного нами соединения.
7. Установлено, что комплексы ЫвС12>2Ш(СОШ12)2 и МйМпС1^.4Кй(СОНН2)2 могут применяться в животноводстве, как
Зелково-минеральные кормовые добавки.
о
Основное содержание диссертации отражено в следующих работах.
1. Мурзабаев Б.О., Сулайманкулов К.С., Мурзубраимов Б.М., Пыйтыева Н. Взаимодействие аллофанамида с солями магния. Ред. Курн."Известия НАН КР".-Бишкек, 1994, -9с. -Деп.в ВИНИТИ от
21.11.94. Р 2659-В94.
2. Мурзабаев Б.О., Сулайманкулов К.С., Мурзубраимов Б.М., Пыйтыева Н. Координационные соединения хлорида капыщп (II) с аллофанамидом. Ред.Яурн."Известия НАН КР".-Бишкек, 1994, -Юс. -Деп.в ВИНИТИ от 21.11.94. Я 2660-В94.
3. ЬЬфэабаев Б.О., Сулайманкулов К.С., Мурзубраимов Б.М. координационное соединение хлорида магния с аллофанамидом. 5урн."Известия НАН КР". -1996. 2. -С.91-94.
АЛЛОФАНА№'ДГ И ЭКИНЧИ ГРУППАНЫН НЕГИЗГИ ПОДГШПАСИНЫК
мЕШлдоринии туздаршш ортосуйлд комплнкстерди паш
КЫЛУУСУ НАНА АЛАРДШ ФЮИКАШ-ХИМИЯЛШ, ФИЗИ0Л0ГИЯЛШ КАСИЕТТЕРИ ЯОНУНДО.
АННОТАЦИЯ
Аткарылган илиыий-изилдоонун натыйжасында экинчи группанын негизги подгруппасынын мотаялдарынвд хяориддеринкн, сульфатта-рынын жана ацетаттарынын аллофанамид менен суу чойросундо 25°С жети жаны комплекстик кошулмалар болунуп алынды. Изотермикалык буулану методунун негизинда бинардык комплекс синтез делинди
MgMnCZ4 • 4NH(COITHg)2 • Ар турдуу методикалык чкмалар аркылуу алынган кощулмалардын физикалык-химиялык касиеттери аныкталды. Мындан тышкарц, UgCI2• 2ÎJH(СОКН2)2 жана MgMnCI4-4NH(C0HH2)2 коиплекстери айыл-чарбасынца белок-минералдык семирткич катары койлорго берилуу мумкундугу такталды.
Жети комплекстик кощулмалардын формулалары: BeSO4.2NH(C0HH2)2 , MgCI2.2HH(C0HH2)2 , l5gS04.2HH<C0HH2)2 , Mg(CH3C00)2.2HH(C0HH2)2 , CeCI2-HH(C0HH2>2-3B2O , 0aCl2-•2Ш(С0НН2)2-?Н20 , СаС12.4Щ(С0НН2)2'Н20 .
THE AUOPHABEAKIDS COKPLKXS OF BIVALSHT INTHAKSITIOH METALS SALTS ASS PHYSJ00-CHEMICAL, FHÏSIOLOOIGAL PROPERTIES
ABSTRACT
The recent investigation la devoted to study of bivalent intransition metals salts interactions with allophaneaad.de in . aqueous solutions at 25°C. The formation of 7 ne* ocanplex eo»-poupds BeS04'2BH(C0SH2)2 , MgCI2»2HH(C0HH2)2 , Mg(CH3SOO)2-•2HH(COHH2)2 , iigS04.2NH(C0HH2)2 , CaCI2.BH(COKH2)2.3H20 , Ca0I2-2mUC0HH2)2.2H20 , CaCI2'4HH(C0KH2)2.H2Q in 9 systems was established. The double complex KgUnCI4.4Nli(COBH2)2 was synthesized by isothermal evaporation method. Sew complexes physico-chemical properties were studied by different method*. It was defined, that complexes MgCXg'ZBatCOSH^^, and BgimCl^-• 4HH(COSH2)2 may be used in catle-breeding aJ bialaoua-aineral fooder additives to main aheepa ration.