Синтез и исследование комплексных соединений палладия(II), иридия(IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

На правах рукописи

Курасова Маргарита Николаевна

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПАЛЛАДИЯ (II), ИРИДИЯ (IV) С АМИНОКИСЛОТАМИ И ПУРИНОВЫМИ ОСНОВАНИЯМИ.

02.00.01 - неорганическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва. 2008 год.

003449402

Работа выполнена на кафедре неорганической химии факультета физико-математических и естественных наук ордена Дружбы народов Российского университета дружбы народов.

Научный руководитель:

Кандидат химических наук, доцент Есина Наталья Яковлевна

Официальные оппоненты:

Доктор химических наук, профессор Данилов Вячеслав Петрович Доктор химических наук, профессор Ильин Евгений Григорьевич

Ведущая организация:

Московский государственный гуманитарный университет им.М.А.Шолохова

Защита диссертации состоится 28 октября 2008 года в 15 час.30 мин. на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д212.203.11 при Российском университете дружбы народов по адресу: 117923, Москва, ул.Орджоникидзе, 3, зал №2.

С диссертацией можно ознакомиться в Учебно-научном информационном библиографическом центре Российского университета дружбы народов по адресу:

117923, Москва, ул.Миклухо-Маклая, 6. Автореферат разослан О^/^РЪЛ^)^2008 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат химических наук, доцент В.А.Курилкин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. В последнее время особый интерес у биохимиков, фармакологов, химиков-исследователей вызывают разнолигандные комплексные соединения, во внутренней сфере которых находится два или более различных лигандов. Такие комплексы находят широкое применение в реакциях окисления-восстановления, в каталических процессах, в реакциях, имеющих значение для биохимии, в аналитической химии, люминисцентных методах анализа, в электрохимических реакциях, в хроматографии, в реакциях гомогенного катализа, в различных химико-технологических и биохимических процессах, экстракционных и ионообменных процессах разделения и концентрирования металлов и в других областях.

Многие лекарства представляют собой лиганды, специфически взаимодействующие с определенным металлом или группой металлов. Кроме того, комплексы металлов с органическими лигандами являются более эффективными биологически активными препаратами, чем неорганические соли соответствующих металлов или органические вещества в свободном состоянии.

Разнолигандные комплексные соединения находят все большее применение в качестве стимуляторов роста растений и животных, а также в качестве лечебных, профилактических, защитных и иных средств. Многолетние систематические исследования корреляции «состав-строение-биологическая активность» соединений платины, палладия, родия и рутения выявили у соединений благородных металлов определенного типа высокую противоопухолевую и иммуноактивирующую активность. Цель и задачи работы. Основная цель работы заключалась в разработке методик синтеза разнолигандных координационных соединений палладия (II) и иридия (IV) с аминокислотами (аланин, аспарагиновая кислота, лизин) и пуриновыми основаниями (гипоксантин, аденин); выделении данных соединений в твердом виде, а также исследовании их физико-химических свойств и строения. Для достижения поставленных целей было необходимо:

- изучить комплексообразование в водных растворах ионов палладия (II) и иридия (IV) с аланином, аспарагиновой кислотой, лизином, гипоксантином и аденином методом потенциометрического титрования для определения условий образования комплексных соединений, а также определить константы устойчивости комплексов различного состава;

- на основании полученных данных подобрать оптимальные условия и осуществить синтез новых бинарных и разнолигандных комплексных соединений;

- определить некоторые физико-химические свойства синтезированных комплексных соединений;

- по результатам всех проведенных исследований сделать заключения о способе координации ионами металлов различных органических лигандов.

Научная новизна работы. Методом потенциометрического титрования было установлено образование бинарных и разнолигандных комплексов палладия (II) и иридия (IV) в исследованных системах, а также определены константы устойчивости комплексов. Синтезировано 27 комплексных соединений, из них 18 (12 разнолигандных) получены впервые. Изучены некоторые физико-химические свойства полученных соединений, установлен характер координационной связи ионов металлов с аминокислотами и пуриновыми основаниями (аденином и гипоксантином). Практическая значимость работы. Экспериментальные данные об условиях образования и выделения в индивидуальном виде, о составе и константах устойчивости комплексных соединений Рс1(11) и 1г(1У) с аминокислотами и пуриновыми основаниями, а также об их свойствах, характере координации органических лигандов являются справочными и могут быть использованы при проведении научно-исследовательских работ, а также в спецкурсах и спецпрактикумах по неорганической и координационной химии в ВУЗах. Результаты диссертации используются на кафедре неорганической химии РУДЫ в курсах «Бионеорганическая химия» и «Координационная химия переходных металлов».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на ХЫ-ХЫ1 научных конференциях факультета физико-математических и естественных наук Российского университета дружбы народов (г.Москва, 2005-2006 гг.) / XVIII Международной Черняевской конференции по химии, аналитике и технологии платиновых металлов (г.Москва, 2006 г.) / III Международной конференции по теоретической и экспериментальной химии (Караганда, 2006 г.) / XXIII Международной Чугаевской конференции по координационной химии (г.Одесса, 2007 г.) / XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (г.Москва, 2007г.). Материалы диссертации вошли в отчеты кафедры неорганической химии РУДН.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 тезисов докладов, 2 статьи (ЖНХ, 2000, 2007).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложения.

Работа изложена на 190 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков и 64 таблиц. Приложение содержит 53 рисунка и 34 таблицы. Библиография насчитывает 130 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Литературный обзор состоит из 2 глав и содержит общую характеристику свойств и строения исходных лигандов, тезисы статей о координационных соединениях переходных металлов, в том числе палладия (II) и иридия (IV), с аминокислотами и пуриновыми основаниями, о свойствах и применении данных соединений в различных отраслях, а также о биологической активности комплексных соединений металлов платиновой группы.

Определение констант ионизации аланина, лизина, аспарагиновой кислоты, гипоксантина и аденнна.

Для определения констант ионизации аминокислот и пуриновых оснований был использован рН-потенциометрический метод А.Альберта и Е.Сержента. Для подтверждения надежности и правомерности использования данного метода исследования сначала были определены константы ионизации аминокислот и пуриновых оснований. Полученные результаты хорошо согласуются со значениями констант ионизации, опубликованными ранее.

Изучение комплексообразования палладия (II) и иридия (IV) с аланином, аспарагиновой кислотой, лизином, гипоксантнном и аденином в водных растворах.

Для исследования комплексообразования в водных растворах и определения констант устойчивости образующихся соединений использовался метод рН-потенциометрического титрования (иономер И-500). Титрование растворов лигандов в присутствии ионов металла осуществляли 0,1М раствором КОН при температуре 20-21°С, ц=0,1 (1М КЖ)3) в широком интервале рН. Были изучены системы с соотношением реагентов 1:1, 1:2 и 1:5.

Расчет констант устойчивости образующихся комплексов был проведен по методу Я.Бьеррума с использованием функции образования П.

Расчет констант устойчивости комплексов проводился по формулам:

к = н . к Д-1 . к = Д-2 ' (1 — п)[Ь]' 2 (2-п)[Ь]' 3 (3-п)[Ц

(где Ь - расчетный коэффициент)

В системах Рс1(Г1)-аминокислота, 1г(1У)-аминокислота и 1г(1У)-пуриновое основание при концентрации реагентов 0,001-0,005 моль/л было зафиксировано образование комплексов состава 1:1, 1:2 и 1:3.

Комплексообразование Р<3(П) с аминокислотами происходит в области 3,66<рН<10,10. При добавлении растворов аденина и гипоксантина к

раствору палладия (II) наблюдается моментальное выпадение осадка даже при 50-кратном разбавлении, что обусловлено образованием малорастворимых соединений. Поэтому определить константы образования для данных систем в водных растворах не представляется возможным.

Титрование водных систем, содержащих иридий (IV), проводилось со средним интервалом измерений 5 минут, что требовалось для устанавления равновесия. Комплексообразование 1г(1У) с аминокислотами реализуется при 4,20<рН<9,97,1г(1У) с аденином и гипоксантином - в области 3,29<рН<8,35, при этом комплексообразование с гипоксантином наблюдается при более низких значениях рН (до 6,72).

Константы устойчивости комплексных соединений Рс1(П) и 1г(1У) с одинаковыми лигандами близки по значению (табл.№1). Устойчивость комплексов палладия (II) уменьшается в ряду: А$р>А1а>Ьу5\ устойчивость комплексов иридия (IV) уменьшается в ряду: Ade>Hyp>Asp>Lys>Ala. Как видно, устойчивость комплексов 1г(1У) с пуриновыми основаниями выше, чем устойчивость комплексов с аминокислотами, так как они являются сильными комплексообразующими агентами за счет атомов азота гетероцикла.

Таблица № 1. Константы устойчивости комплексов палладия (И) и иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями._

Лиганд Состав Р(1 1г

систем К, № № 1вР К, 1§К2 № 18 Р

Лизин 1:1 6,28 - - 6,34 - -

1:2 6,24 4,80 - 6,29 5,45 -

1:5 6,22 4,69 3,49 14,40 6,30 5,40 3,99 15,69

Алании 1:1 7,07 - - 7,39 - -

1:2 7,10 5,34 - 7,47 4,77 -

1:5 7,13 5,35 3,73 16,21 7,40 4,71 3,62 15,73

Аспараги- 1:1 8,02 - - 7,4<Г - -

новая 1:2 8,01 6,89 - 7,50 6,40 -

кислота 1:5 8,00 6,58 4,63 19,21 7,49 6,28 5,28 19,05

Гипоксан- 1:1 8,26 - -

тин 1:2 8,27 6,65 -

1:5 8,32 6,57 5,28 20,17

Аденин 1:1 9,41 - -

1:2 9,34 7,57 -

1:5 9,42 7,59 6,11 23,12

В системах 1:5 фиксируются 3 константы образования.

Разнолигандные комплексные соединения иридия (IV) с аланином, асиарагиновой кислотой, лизином, гипоксантином и аденином.

Как и в случае бинарных соединений, невозможно было применить метод потенциометрического титрования для определения констант устойчивости разнолигандных комплексов палладия (II) с аминокислотами и пуриновыми основаниями, так как выпадал осадок малорастворимого соединения.

Для определения возможности и условий образования смешанно-лигандных комплексов иридия (IV), а также их состава и констант устойчивости методом потенциометрического титрования были исследованы следующие системы: Ir(IV)-Hyp-Ala, Ir(IV)-Hyp-Asp, Ir(IV)-Hyp-Lys, Ir(IV)-Ade-Ala, Ir(IV)-Ade-Asp, Ir(IV)-Ade-Lys с соотношением компонентов 1:1-1.

В изученных системах было установлено образование разнолигандных комплексов и рассчитаны их константы устойчивости на PC Pentium IV по программе SCOGS (Simultaneous calculation of general species; версия 1). В расчетах использовались предварительно рассчитанные константы ионизации лигандов, а также константы устойчивости соответствующих бинарных комплексов. Близость значений констант устойчивости комплексов в исследованных системах объясняется тем, что аденин и гипоксантин выступают в качестве основного лиганда, определяющего устойчивость данных комплексов.

На основании проведенных исследований и последующих расчетов был сделан вывод о том, что разнолигандные комплексные соединения иридия (IV) являются более устойчивыми, чем соответствующие бинарные комплексы Ir(IV) с аминокислотами. Разнолигандные комплексные соединения с аденином более устойчивы, чем разнолигандные комплексные соединения с гипоксантином (табл.№2), что отмечается и для бинарных соединений данного металла. Устойчивость смешаннолигандных комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами на основе адешша и гипоксантина уменьшается по ряду Asp>Lys>Ala, что согласуется с зависимостью, полученной и для бинарных систем.

Таблица № 2. Устойчивость разнолигандных комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями состава 1:1:1.

Система IgP Система IgP

Ir(IV)-Ade-Ala 15,53 Ir(IV)-Hyp-Ala 14,51

Ir(IV)-Ade-Asp 16,72 Ir(IV)-Hyp-Asp 15,47

Ir(IV)-Ade-Lys 16,65 Ir(IV)-Hyp-Lys 15,35

Синтез комплексных соединений палладия (II) и иридия (IV) с аминокислотами, гипоксантином и аденином.

При синтезе комплексных соединений в качестве исходных веществ использовались аминокислоты (аланин, аспарагиновая кислота и лизин гидрохлорид), пуриновые основания (аденин, гипоксантин) и растворы тетрахлоропалладиевой и гексахлороиридиевой кислот. Во время синтеза рН растворов изменялся в пределах от 4,5 до 6,5.

Бинарные комплексные соединения получали непосредственным добавлением растворов Н2[РёС14] и Н2[1гС1б] к растворам лигандов. При синтезе разнолигандных комплексных соединений использовали 2 методики: метод замещения одного из лигандов и метод прямого взаимодействия эквимолярных количеств 2х лигандов и металла.

Результаты химического анализа разнолигандных комплексных соединений представлены в табл.№3.

Таблица № 3. Результаты химического анализа разнолигандных комплексных соединений палладия (II) и иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями. __

Соединение Мг Найдено/Вычислено, %

Ме N С Н

ра(С5Н4К4о)(СзН6]\о2)С1 Рс1(Нур)(А1а")С1 366.05 29.45 18.88 26.53 2.91

29.07 19.14 26.25 2.76

ра(С5Н4^0)(С4Н51У04) РбЩурХАзр2-) 373.58 27.99 18.54 28.65 2.34

28.48 18.75 28.93 2.43

Рс1(С,Н4^0)(С(,11,3Х202)С1 Р(1(Нур)(Ьу5-)С1 423.16 24.89 19.47 31.53 3.94

25.14 19.86 31.22 4.06

Р(1(С5Н5^)(СзН61Ч02)С1 Рс1(А(1е)(А1а")С1 365.08 29.06 23.16 26.51 3.13

29.14 23.03 26.32 3.04

ра(С5Н5^)(С4Н5]чо4) Рс1(А(1е)(А8р2") 372.61 28.31 22.72 29.08 2.63

28.56 22.56 29.01 2.71

ра(с5н5^)(с6н13к202)с1 Р(1(Ас1е)(ЬуОС1 422.19 25.26 23.76 30.87 2.49

25.20 23.23 31.29 2.63

1г(С5Н41Ч40)(СзНб]Ч02)С1з 1г(Нур)(А1а")С1з 522.75 36.62 13.38 18.25 1.87

36.77 13.40 18.38 1.93

^^ЕЦ^С^^ЕУЧС^СЬ 1г(Нур)(А5р2-)С12 530.28 36.52 12.78 19.91 1.66

36.25 13.21 20.38 1.71

1г(С5Н4^0)(С6Н,з]Ч202)аз 1г(Нур)(Ьу8-)С13 579.86 33.06 14.32 22.54 3.06

33.15 14.49 22.78 2.96

Ir(C5H5N5)(CзH6N02)Clз Ir(Ade)(Ala")CIз 521.78 36.33 15.87 18.32 2.03

36.84 16.11 18.41 2.13

Ir(C5H5N5)(C4H5N04)Cl2 Ir(Ade)(Asp2")Cl2 529.31 36.26 15.50 20.56 1.75

36.31 15.88 20.42 1.91

Ir(C5H5N5)(C6H13N202)Cb Ir(Ade)(Lys-)Cl3 578.89 32.96 16.85 23.03 1.84

33.20 16.94 22.82 1.92

Кристаллооптический и рентгенофазовый анализы подтвердили индивидуальность синтезированных соединений.

Термогравиметрический анализ. Для изучения термической устойчивости полученных соединений на термографе «MOM Q-1500D» (Венгрия) были записаны термограммы при нагревании от 20°С до 1000°С. На основании анализа дериватограмм сделаны следующие выводы:

1. На первой стадии разложения соединения происходит удаление кристаллизационной воды - около 120-150°С, далее начинается процесс разложения органической части - 150-320°С, оба эти процесса характеризуются эндоэффектами; затем следует сильный экзотермический эффект (320-500°С), который связан с выгоранием органической части молекулы; конечный продукт термолиза - металл (палладий, иридий).

2. Наибольшие изменения в характере термической деструкции наблюдаются при замене одного из лигандов, а именно, пуринового основания (аденин и гипоксантин) в составе комплекса. В комплексах, содержащих гипоксантин в качестве одного из лигандов, можно выделить 2 ступени разложения (около 200°С и 450°С), в случае же когда одним из лигандов выступает аденин, процесс убыли массы идет без ярко выраженных эффектов, плавно - от 150°С до 550°С.

3. Некоторые соединения обладают бризантными свойствами, наиболее ярко эти свойства проявились у комплексных соединений палладия с аспарагиновой кислотой (Pd(Asp2")-H20, Pd(Ade)(Asp2")), иридия с аденином (Ir(Ade)Cl4-2H20) и смешаннолигандного комплекса иридия (IV) с аденином и аспарагиновои кислотои (Ir(Ade)(Asp )С12).

ИК-спектры поглощения комплексных соединений палладия (II) и иридия (IV). С целью получения данных о наличии связи металл - лиганд и установления способа координации последних были сняты ИК-спектры поглощения исходных веществ, бинарных и разнолигандных комплексов Pd(II) и Ir(IV) в области 400-4000см"' на спектрофотометре Specord М-82 в таблетках бромида калия. Спектры синтезированных соединений (табл.№4-7) принципиально отличаются от спектров чистых лигандов (в скобках указаны соответствующие полосы в спектре чистого лиганда).

Таблица № 4. Волновые числа максимумов (см"1) полос поглощения комплексных соединений Рс1(П) и 1г(1У) с аминокислотами._

О О д

Соединение N '- О в л в § Рч -5- Д I н Г-- ^ а а а И И 03 5 2 2- £8 ■а ч Рн — и ? ^ * « & 1 § А 1 'и п а -3 ч и

Валентные 3293 3055 3146,3114

колебания

координированной

ИНг-группы

Деформационные 1582, 1582, 1152, 1595(1582), 1484, 1582,

колебания №12- 1275, 1105, 656 1191(1191), 1098, 1139,

группы 1145, 1171(1145), 624 1002, 572

аминокислоты 695 734 (741)

Валентные 1654 1582 (ас.) 1654-1614 1621 1582 (ас.)

колебания (1621), (1601), (ас.) (1621), (ас.) (1621),

карбоксильной 1419 1406 (сим.) 1412(сим ) (1601), 1380

группы, связанной (1412) (1428) (1419) 1399 (сим.)

с металлом (сим.) (1425) (1419)

Некоординирован- Нет 1725 (для Нет 1732

ная СООН группа Рс1(А5р-)2 Н20)

Колебания связи 402 389 402 402 435

Ме-1ЧГ

Таким образом, аланин является в соединении бидентатным лигандом. В случае комплекса Рс1(А5р2")-Н20 аспарагиновая кислота выступает в качестве трехдентатного лиганда, взаимодействуя с ионом металла двумя карбоксильными группами и аминогруппой. В ИК-спектре соединений Р(](А5р")2-Н20 и 1г(АБр-)2С12 присутствуют полосы неионизированной карбоксильной группы аминокислоты, что свидетельствует о ее бидентантости: координация осуществляется за счет одной карбоксильной группы и а-аминогруппы.

В соединении Рс1(Ьуз*)2 лизин бидентатен - координация происходит за счет карбоксильной и а-аминогруппы с образованием хелата. Как видно, полосы валентных колебаний в-МН2-группы (1321 см') не испытывают смещения относительно полос чистого лиганда. Вероятно, эта группа не взаимодействует с Ме.

Таблица № 5. Волновые числа максимумов (см-1) полос поглощения комплексных соединений Рс1(И) и 1г(1У) с пуриновыми основаниями._

N О

ГЦ »> м ■« м ■» — -

и с- ГЧ ¡м и и р Г} о в

Соединение "о4 3 ¡а 3 а /£ « а £ « о и я "О | 5.5, о

Си Ь»- Ё и — >- — и

Валентные 1719-1706 1706(1673)

колебания =С=0- (1673)

группы

Валентные 3524 (сим.) 3452

колебания КГН2- (3296), (3296),

группы 3407 (ас.) 3172

(3114) (3114)

Валентные 1647(1601) 1556, 1523 1614 1582, 1523

колебания С=С и (1582, 1523) (1601)

С=И пуринового

кольца

Валентные 1464 1614, 1470, 1497, 1582, 1523,

колебания (1451), 1412, 1341 1432 1464, 1380

замещенного 1412 (1590, 1520, (1451, (1590, 1520,

пиримидинового (1419), 1470, 1341) 1419) 1470, 1341)

кольца 1315 (1334)

Колебания связи 402 431 402 376

Ме-И

На основе анализа спектра и, учитывая литературные данные, можно предположить, что гипоксантин взаимодействует с ионом металла (Рс1(Н), 1г(1У)) за счет N(7) гетероцикла и, по-видимому, за счет С=0-группы.

Анализ изменения волновых чисел максимумов полос поглощения в комплексных соединениях по сравнению с соответствующими полосами в спектре чистого лиганда дает нам возможность предположить, что Рс1(П) и 1г (IV) координирует с аденином через атом азота N(7) (или N(1)) (так как синтез проводится в кислой среде, то всего вероятнее через N(7)). По всей вероятности М^-группа аденина также принимает участие в координации с ионом металла.

Таблица № 6. Волновые числа максимумов (см"1) полос поглощения разнолигандных комплексных соединений Рс1(11) и 1г(1У) на основе гипоксантина. _____

Соединение Pd(Hyp)(Ala")Cl (Hyp, Ala) Pd(Hyp)(Asp2-) (Hyp, Asp) Pd(HyP)(Lys-)Cl (Hyp, Lys) 1г(Нур)(А1а")СЬ (Hyp, Ala) Ir(Hyp)(Asp2lCI2 (Hyp, Asp) Ir(Hyp)(Lys")Cl3 (Hyp, Lys)

Деформационные колебания a-NH2-группы аминокислоты 1556, 1191, 1113 1504, 1191, 1093 1582, 1184, 1132 1588, 1113, 1002 1580, 1132, 1106 1582, 1139, 1073

Валентные колебания СОО"-группы, связанной с Me 1614 (ас.) (1621), 1412 (сим.) (1451) 1621 (ас.) (1640), 1412 (сим.) (1425) 1601 (ас.) (1621), 1412 (сим.) (1419) 1660 (ас.) (1621), 1419 (сим.) (1412) 1627 (ас.) (1601), 1386 (сим.) (1425) 1673 (ac.) (1621), 1406 (сим.) (1419)

Валентные колебания =С=0 -группы Hyp 1693 (1673) 1706(1673) 1693-1725 (1673) 1745(1673) 1725 (1673) 1725(1673)

Валентные колебания связей С=С, C=N пуринов, кольца 1556 (1582, 1523) 1504 (1582, 1523) 1572 (1582, 1523) 1588, (1523) 1580(1523) 1582(1523)

Вал. колебания замещен. пиримид кольца 1484, 1341 1471, 1341 1471, 1341 1491 1451, 1386 1478

Колебания связи Ме-N 383 396 402 402 330 419

В скобках указаны соответствующие полосы в спектре чистых лигаидов.

Таблица № 7. Волновые числа максимумов (см"1) полос поглощения разнолигандных комплексных соединений Рс1(П) и 1г(1У) на основе аденина.______

Соединение Ра(А11е)(А1а")С1 (Две, А1а) Р(1(А(1е)(А5р2~) (А11е, Авр) Р11(А(1е)(Ьу5")С1 (А(1е, Ьув) 1г(Ас1е)(А1а")С1з (А<1е, А1а) 1г(Ас1е)(А5р2-)С12 (А<1е, Аяр) 1г(А(1е)(Ьу8")СЬ (А{1е, Ьув)

Деформационные колебания а-1МН2-группы аминокислоты 1464, 1158, 1113,643 1464, 1158, 1093, 643 1536, 1184, 1099, 643 1582, 1197, 1113,617 1582, 1223,663 1582, 1119, 604

Валентные колебания 1ЧН2-группы, связанной с металлом 3205,3133 3120 3101

Деформационные колебания М12-группы аденина 1693 (1673), 734-715 1693 (1673), 708-617 1686 (1673), 982

Валентные колебания СОО'-группы, связанной с металлом 1647 (ас.) (1621), 1412 (сим.) (1412) 1640 (ас.) (1601), 1412 (сим.) (1425) 1634 (ас.) (1621), 1412 (сим.) (1419) 1608 (ас.) (1621), 1399 (сим.) (1412) 1614 (ас.) (1601), 1399 (сим.) (1425) 1601 (ас.) (1621), 1399 (сим.) (1419)

Валентные колебания связей С=С, С=И пуринового кольца 1556 1510 1536 1582(1601) . 1582(1601) 1582(1601)

Колебания связи Ме-N 402 402 402 415 435 422

В скобках указаны соответствующие полосы в спектре чистых лигандов.

Идентификация ИК-спектров разнолигандных комплексных соединений весьма затруднительна из-за наличия в лигандах большого числа функциональных групп.

На основании анализа спектров можно предположить, что аминокислоты (аланин и лизин) взаимодействуют с ионом металла за счет СОО' и NH2-rpynn. E-NH2-rpynna лизина не координирует с ионом металла, возможно, она принимает участие в межмолекулярном взаимодействии. Аспарагиновая кислота, вероятно, является трехдентатным лигандом, взаимодействуя с ионом металла через a-NH2-rpynny и обе карбоксильные группы. На участие в координации второй СОО'-группы указывает отсутствие в спектре полосы неионизированной карбоксильной группы (-1700см"1).

Смещение валентных колебаний пуринового кольца говорит о взаимодействии гипоксантина с Pd(II) и Ir(IV), вероятно, за счет атомов азота (N(7), N(3), N(9)). Можно предположить, что все атомы азота гетероцикла вступают во взаимодействие с металлом. Карбонильная группа гипоксантина, по-видимому, взаимодействует с ионом металла, так как смещение частоты поглощения данной группы отмечается во всех спектрах разнолигандных комплексов.

Можно предположить, что аденин координирует с палладием за счет азотов гетероцикла N1 (N7), NH2-rpynna аденина также принимает участие во взаимодействии с ионом металла.

Принимая во внимание сложность ИК-спектров полученных соединений из-за наложения полос поглощения различных функциональных групп, для окончательного вывода о способе координации ионом металла лигандов в данных комплексных соединениях были сняты РФЭС и ЯМР-спектры синтезированных веществ.

РФЭС. В состав лигандов входит большое количество атомов азота, которые могут восстановить металл. Для уточнения степени окисления металлов в синтезированных соединениях и установления характера их связи с лигандами были сняты РФЭС-спектры. Спектры всех изучаемых соединений были получены с использованием рентгеновского излучения алюминиевого анода (А1 Ка = 1486,6эВ) при напряжении на трубке 12кВ и токе эмиссии 20мА. на полусферическом анализаторе фотоэлектронов с задерживающим полем ОРС-150, входящем в состав прибора LAS-3000. Калибровку спектров проводили по линии углерода C(ls) с энергией связи (Есв) равной 285эВ. C(ls) и N(ls) спектры обработаны методом эмпирической подгонки кривых с помощью гауссовых функций для разделения на составляющие компоненты. Интерпретацию полученных спектров проводили на основании

литературных данных об энергиях связи элементов в исходных соединениях и аналогичных комплексах.

Энергии связи Рс1 М5/2 и 1г в диапазонах 337,2-339,3 эВ и 61,7-63,7 эВ согласуются с энергиями связи Рс1 в степени окисления +2 и 1г в степени окисления +4 соответственно в исследованных ранее соединениях.

По изменению энергий связей атомов функциональных групп лигандов можно предположить следующие варианты координации ионов палладия (II) и иридия (IV) с выбранными лигандами: в бинарных комплексных соединениях с аминокислотами ион металла однозначно координирует лиганд через атом азота аминогруппы. В случае иридия (IV) также видно участие в координации карбоксильной группы, то есть можно слелать вывод о бидентатности аминокислоты, в случае же с палладием (II) только на основании РФЭС-спектров такое заключение невозможно из-за отсутствия информации об изменении энергии связи кислорода ввиду перекрывания линий его спектра с линиями спектра иона металла.

В разнолигандных комплексных соединениях палладия (II) можно сказать об участии в координации азота НН2-группы аминокислоты и атомов азота гетероциклов (в гипоксантине и аденине), невозможно что-либо сказать об участие в образовании координационной связи кислорода гетероцикла гипоксантина и карбоксильной группы аминокислот.

В разнолигандных комплексных соединениях иридия (IV) аминокислоты проявляют себя в качестве бидентатных лигандов (МН2- и СОО'-группы), а аспарагиновая кислота трехдентатна (1\ТН2- и СОСГ-группы). Аденин реагирует с ионом металла с участием азотов гетероцикла, а гипоксантин - с участием азотов гетероцикла и кислорода карбонильной группы.

Итак, по совокупности всех полученных данных можно сказать, что для получения более точного представления об участии в координации ионами металлов аминокислот и пуриновых оснований в синтезированных соединениях, необходимо проведение дополнительных исследований. В частности, ЯМР-спектры позволят сделать конкретные выводы об участии атомов отдельных функциональных групп лигандов во взаимодействии с металлами.

ЯМР-спектры. Для подтверждения характера взаимодействия ионов металлов с лигандами были сняты спектры ЯМР 13С на импульсном спектрометре с Фурье преобразованием высокого разрешения Вгикег АС-200 с рабочей частотой протонов 200,13МГц. Спектры ЯМР 13С были получены по одноимпульсной методике с широкополосным подавлением протонов.

Строение лигандов (аминокислот и пуриновых оснований) представлено в таблице №8 (цифрами обозначены атомы углерода СНП групп (п=0-3) и атомы азота).

Таблица № 8. Строение лигандов с соответствующим обозначением ЯМР-эквивалентных атомов углерода и азотсодержащих координационных центров._

Аминокислота, пуриновое основание Нумерация атомов углерода

1 2 1 н,с--сн — соон

Алании

6 5 4 3 2 1 н2ы—снг—сн2— сн2— сн2— сн-соон

Лизин ЫН2

4 3 2 1 ноос-сн,—сн —соон 2 1

Аспарагиновая кислота ын2

ын,

Аденин N 7 С 6 } N НС8„ 1! \ 1 злен 8 4 ^

ОН

Гипоксантин Ы- /-7 С 6 НС8„ Н !,\ Лен н 4

Для исследования синтезированных комплексных соединений методом ЯМР высокого разрешения были приготовлены неводные (ДМСО) для соединений палладия (II) и водные для комплексов иридия (IV) растворы, а также растворы соответствующих лигандов. Точность определения составляла ±0,1м.д. Интерпретацию ЯМР-спектров поглощения исходных веществ и комплексных соединений проводили на основании литературных данных.

Таблица № 9. Изменения хим. сдвигов (м.д.) 13С СНП групп гипоксантина и аминокислот в составе разнолигандных комплексов РсЗ(Н) относительно свободных лигандов (ДМСО)._

СНП группы Рс1(Нур)(А1а")С1 Рс1(Нур)(А8р2-) Рс1(Нур] (ЬУ5")С1

Нур А1а Нур Авр Нур Ьув

СООН/СОО" -6,84 -3,70 -3,44 1,32

С(3)-Нзт -2,88 * -0,55

С(4)-Н2 -1,04

С(5)-Н2 -1,59

С(6)-Н2 *

С(2)-Н 1,77 -4,90 -0,07 0,22 1,85 -2,62

С(8)-Н 2,84 -0,26 0,18

С(4) 0,74 2,33 0,74

С(5) 2,80 4,61 4,09

С(6) 3,40 6,54 4,52

* Под сигналом ДМСО Положение атома угчерода в зависимости от номера см табл №8.

Как видно из таблицы, в координаци принимают участие карбоксильная и аминогруппы аминокислот (аланин, лизин). Достаточно большие абсолютные величины изменения хим сдвигов у атомов С(4) и С(5) позволяют сделать предположение об участии Е-аминогруппы лизина в межмолекулярном взаимодействии (сигнал С(6) находится в области спектра ДМСО и не определяется). Итак, лизин является бидентатным лигандом, при этом азот Е-аминогруппы вовлечен во взаимодействие с соседними ионами. В спектре аспарагиновой кислоты смещение наблюдается у углеродов обеих карбоксильных групп и аминогруппы, следовательно, можно предположить трехдентатность аминокислоты.

В молекуле гипоксантина изменения химических сдвигов наблюдаются практически у всех атомов углерода, но наибольшие - у С(5) и С(6), что позволяет предположить координацию с металлом по атому азота N(7) и наличие координационной связи атома кислорода с металлом. В соединении с аспарагиновой кислотой, вероятно, в координации участвует еще и N(3) гетероцикла. При этом следует иметь в виду, что благодаря общему распределению электронной плотности в ароматических кольцах, гипоксантин реагирует всей молекулой.

Таблица № 10. Изменения хим. сдвигов (м.д.) |3С СНП групп аденина и аминокислот в составе разнолигандных комплексов 1г(1У) относительно свободных лигандов (Н20)._

СНП группы Ir(Ade)( А1а")С13 Ir(Ade)(Asp2")CI2 Ir(Ade)( bys")Cl3

Ade Ala Ade Asp Ade Lys

СООН/СОО" -2,59 0,94 -2,86 -3,31

С(3)-Нзт -0,66 -1,6 0,96

С(4)-Н2 -0,31

С(5)-Н2 -0,09

С(б)-Н2 -0,62

С(2)-Н -0,99 1,91 -1,66 2,81 1,03 -1,35

С(8)-Н 2,57 2,25 1,64

С(4) -1,81 -2,96 -2,84

С(5) -4Д4 -1,21 1Д7

С(6) 2,85 2,63 2,44

Положение атома углерода в зависимости от номера см. табл №8

По результатам анализа снятых ЯМР-спектров видно, что аспарагиновая кислота выступает в соединении в качестве трехдентатного лиганда, координируясь ионом металла через аминогруппу и 2 карбоксильные группы, аланин и лизин реагируют с металлом через 2 функциональные группы: аминогруппу и карбоксильную,

В молекуле аденина наибольшие изменения химических сдвигов наблюдаются у атомов С(8), С(6), С(5) и С(4), что говорит о том, что лиганд координирован ионом металла, скорее всего, через атом азота N(7) (а также, возможно N(3) и N(9)). При этом аминогруппа аденина, вероятно, принимает участие в координации с металлом. Можно высказать предположение, что все атомы азота пуринового кольца взаимодействуют с ионом Ir(IV).

На основании проведенных физико-химических исследований установлено наличие и характер координации органических лигандов ионами палладия (II) и иридия (IV):

Аминокислоты (аланин, лизин бидентатны) (СОО"- и NH2-rpynnbi), аспарагиновая кислота - трехдентатна (2СОО"- и NH2-rpynnbi).

Гипоксантин в соединениях Pd(Hyp)(Ala")Cl и Pd(Hyp)(Lys")Cl является бидентатным лигандом (N(7) гетероцикла и =С=0-группа). В соединении Pd(Hyp)(Asp2") гипоксантин - трехдентатен (N(3), N(7) и =С=0). В соединениях: Ir(Hyp)(Ala")Cl3, Ir(Hyp)(Asp2")Cl2 гипоксантин проявляет себя

как трехдентатный лиганд (N(7), N(3), =С=0), а в соединении 1г(Нур)(Ьу5")С13 он тетрадентатен (N(7), К(3),1\т(9), =С=0).

Аденин в соединениях Рс1(Ас1е)(А1а")С1 и Рс1(А(1е)(Ьуз")С1 является бидентатным лигандом (N(7) гетероцикла и МН2-группа). В соединении Рс1(А(1е)(А5р2") аденин трехдентатен (N(3), N(7) и МН2-группа). В соединении аденин трехдентатен (N(7), N(3), МН2-группа), а в соединениях 1г(А(1е)(А]а')С]з и 1г(Аде)(Ьу5")С13 - тетрадентатен (N(7), К(ЗЩ9), Ш2-группа).

ВЫВОДЫ.

1. Исследовано комплексообразование Рс1(Н) и 1г(1У) с аминокислотами (аланин, аспарагиновая кислота, лизин) и пуриновыми основаниями (гипоксантин, аденин) в водных растворах. Методом потенциометрического титрования установлено образование в исследованных системах комплексов состава 1:1, 1:2 и 1:3, определены области существования комплексов, константы ионизации исходных лигандов и константы образования комплексов. Устойчивость комплексных соединений палладия с аминокислотами уменьшается по ряду: А$р>А1а>Ьу5. Устойчивость комплексных соединений иридия (IV) с пуриновыми основаниями выше, чем с аминокислотами, и изменяется в следующей последовательности: Лйс>Нур>А$р>Ьуя>А1а.

2. Впервые методом потенциометрического титрования изучено комплексообразование в водных растворах в системах: 1г(1У) - гипоксантин -аланин (аспарагиновая кислота, лизин), 1г(1У) - аденин - аланин (аспарагиновая кислота, лизин). В изученных системах было установлено образование разнолигандных комплексов и определены константы образования разнолигандных комплексных соединений ^(З.

Разнолигандные комплексные соединения иридия (IV) являются более устойчивыми, чем соответствующие бинарные комплексы, причем эта величина изменяется в зависимости от природы лиганда.

Следует отметить, что разнолигандные комплексные соединения с аденином более устойчивы, чем разнолигандные комплексные соединения с гипоксантином, данная закономерность наблюдается и для бинарных соединений данного металла. Устойчивость смешаннолигандных комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами на основе аденина и гипоксантина уменьшается по ряду Азр>Ьуз>А1а, что согласуется с зависимостью, полученной и для бинарных систем.

3. Из водных растворов выделены 15 бинарных и 12 разнолигандных комплексных соединений Рс1(П) и 1г(ГУ) с аминокислотами и пуриновыми основаниями состава:

[Рс1(А1а)2] [Рд(С3Н6Ш2)2] (I)

[Рс1(А5р2')]-Н20 [Ра(С4Н5Ы04)]-Н20 (II)

[Р(1(АБР)2]-Н20 ^(С4Н6Ш4)2]-Н20 (III)

[Рй(ЬуЮ2] [Р(3(СвН13К202)2] (IV)

[Р<1(Нур)С12] [Pd(C5H4N40)Cl2] (V)

[Рс1(Нур)2]С12 [Pd(C5H4N40)2JCl2 (VI)

[Р<1(Айе)2]С12 [Pd(C5H5N5)2]Cl2 (VII)

[1г(А1а)С13-Н20] [1г(С3Н6Ш2)С13-Н20] (VIII)

[1г(А1а")2С12] [1г(С3Н6Ш2)2С12] (IX)

[1г(А5р-)2С12] [1г(С4Н6Ш4)2С12] (X)

[1г(ЬУ5")2С12] [1г(С6Н„№02)2С12] (XI)

[1г(Нур)С141 [1г(С5Н4]\40)С14] . (XII)

[1г(Нур)2С12]СЬ [1г(С5Н41Ч40)2С121С12 (XIII)

[1г(Аёе)С14]-2НгО [1г(С5Н5К5)С14]-2Н20 (XIV)

[1г^е)2С12]С12-2Н20 [1Г(С5Н51Ч5)2С12]С12-2Н20 (XV)

[Рс1(Нур)(А1а-)]С1 [Pd(C5H4N40)(CзH6N02)]Cl (XVI)

[Р(1(Нур)(А8р2Э] ^(С5ВДО)(С4Н5Ш4)] (XVII)

[ра(НуР)(Ьу5-)]С1 [Pd(C5H4N40)(C6H1зN202)]Cl (XVIII)

[Р(1(Ас1е)(А1а")]С1 [Pd(C5H5N5)(CзH6N02)ICI (XIX)

[Pd(Ade)(Asp2^] 1Ра(с5н51ч5)(с4н5ш4)] (XX)

[Pd(Ade)(Lys")]Cl ^(С5Н5^)(СбН,Л02)]С1 (XXI)

[1г(Нур)(А1а")С1]С12 [1г(С5Н41Ч40)(СзН5]\Г02)С1] сл2 (XXII)

[1г(Нур)(А5р2-)]С12 [Ir(C5H4N40)(C4H5N04)] С12 (XXIII)

[1г(Нур)<Ъу5)]С1з [1г(С5Н4^0)(С6Н13^02)]С13 (XXIV)

[Ir(Ade)(AIa")]CIз [1г(С5Н5^)(СзН6Ш2)1С1з (XXV)

[1г^е)(А5р2-)]С12 [1г(С5Н5^)(С4Н5Ш4)]С12 (XXVI)

[Ir(Ade)(LyS-)lClз [1г(С5Н5^)(С6Н13^02)1С1з (XXVII)

Из них впервые выделены 18 соединений - (V), (VI), (ХМ)-(ХХУП).

Идентификация синтезированных соединений проведена методами химического, кристаллоотического, ретгеюфазового, термогравимегрическош анализов, методами ЯМР, ИК-спектроскопии и РФЭС.

4. Определена схема термической деструкции двойных и разнолигандных комплексных соединений палладия (II) и иридия (IV). На первой стадии комплексные соединения, содержащие молекулы воды, подвергаются дегидратации (50-180°С). При последующем повышении температуры характер дериватограмм всех комплексов идентичен. В температурном интервале 200-550°С происходит плавление с одновременным разложением комплексов, связанное с деструкцией органической части молекулы Термолиз Рс1(А5р2>Н20, 1т(Аде)С14-2Н20, 1ф^е)(А5р2")С12, Рс1(Аае)(Азр2') носит взрывной характер. Конечный продукт термолиза - металл (палладий,

иридий). Пик экзоэффекта на кривой DTA для соединений иридия (IV) находится в области более высоких температур (500-600°С), чем для соединений палладия (II) (450-550°С).

5. На основании проведенных физико-химических исследований установлено наличие и характер координации органических лигандов ионами палладия (II) и иридия (IV).

В бинарных комплексных соединениях аланин и лизин являются бидентатными лигандами и координируются ионом металла с образованием хелатного цикла с участием a-NH2- и карбоксильной групп. Аспарагиновая кислота ведет себя неоднозначно, выступая в качестве трехдентатного лиганда в соединении с Pd(II) в соотношении 1:1 (a-NH2- и две СОО" группы), в соединениях с Pd(II) и Ir(IV) в соотношении 1:2 она - бидентатна (a-NH2-rpynna и СОО'-группа). Гипоксантин и аденин координируются ионом металла через N(7) гетероцикла и амино- и карбонильную группы, образуя с ионом металла пятичленный цикл.

В разнолигандных комплексных соединениях аланин и лизин бидентатны (a-NH2- СОО' группы). Аденин и гипоксантин в разнолигандных комплексных соединениях палладия (II) с данными аминокислотами взаимодействуют с ионом металла с участием N(7) гетероцикла и амино- или карбонильной групп, аналогично координации оснований в бинарных комплексах. Аспарагиновая кислота реагирует с ионом металла двумя карбоксильными группами и аминогруппой, реализуя свою трехдентатность. Пуриновые основания координируются ионом металла через N(7) и N(3) гетероцикла и амино- или карбонильную группы. В разнолигандных соединениях Ir(IV) пуриновые основания выступают в качестве полидентатных лигандов за счет азотов гетероциклов и функциональных групп (амино- или карбонильная). Можно высказать предположение, что за счет перераспределения электронной плотности по всему лиганду (в молекуле аденина и гипоксантина) при координации пуриновое основание взаимодействует с ионом Ir(IV) всеми азотами гетероцикла, всей электронной плотностью молекулы.

6. Синтезированные соединения могут являться объектом исследований на антибластомную активность, особенно соединения палладия (II), обладающие меньшей токсичностью по сравнению с аналогичными соединениями платины. Учитывая положительные результаты использования комплексных соединений платины (II) и палладия (II) в медицине при лечении онко-заболеваний представляется целесообразным проведение дополнительных исследований по установлению возможного использования синтезированных соединений в качестве лечебных препаратов, биологически активных добавок к пище (БАД) и в других областях.

7. Теоретические и экспериментальные результаты исследований могут быть использованы в монографиях, учебниках, справочниках, при чтении курсов по соответствующим разделам неорганической и координационной химии и проведении НИР в ВУЗах и НИИ.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях.

1. А.К. Молодкин, Н.Я. Есина, М.Н. Курасова, Э.Э. Хайдарова. Комплексные соединения палладия (II) с серином и АТФ. // Журнал неорганической химии. 2000 г. Том 45, №11. С. 1823-1824.

2. М.Н. Курасова, А.К. Молодкин, Н.Я. Есина / Комплексообразование палладия (И) и иридия (IV) с гипоксантином и аминокислотами. / ХП всероссийская конференция по проблемам математики, информатики, физики и химии, Москва, РУДН, 18-22 апреля 2005г.

3. Н.Я. Есина, А.К. Молодкин, М.Н. Курасова / Синтез и изучение разнолигандных комплексов 1г(1У) с аминокислотами и пуриновыми основаниями. / ХЫ1 всероссийская конференция по проблемам математики, информатики, физики и химии, Москва, РУДН, 17-21 апреля 2006 г. / Тезисы докладов. С.21.

4. М.Н. Курасова, Н. Я. Есина, А. К. Молодкин / Разнолигандные комплексы 1г (IV) с гипоксантином и аминокислотами. / XVIII Международная Черняевская конференция по химии, аналитике и технологии платиновых металлов, г.Москва 9-13 октября 2006 г. / Тезисы докладов. С.182-183.

5. М.Н. Курасова, Н.Я. Есина, А.К. Молодкин / Координационные соединения 1г(ГУ) с аминокислотами и пуриновыми основаниями. / III Международная конференция по теоретической и экспериментальной химии, г.Караганда, 21-22 сентября 2006 г. / Тезисы докладов С.226-227.

6. Молодкин А.К., Есина Н.Я., Андреева О.И., Курасова М.Н., Тачаев М.В. Координационные соединения платины (IV), иридия (IV) и палладия (II) с аденином и аминокислотами. // Материалы XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии: Москва, сентябрь 2007 г. Том 1, С. 342.

7. А.К. Молодкин, Н.Я. Есина, М.В. Тачаев, М.Н. Курасова Разнолигандные комплексные соединения палладия (II) с аминокислотами, цитозином и аденином. // Журнал неорганической химии. 2007 г. Том 52, №10. С. 1669-1671.

8. М.Н.Курасова, М.В.Тачаев, Н.Я.Есина. А.К.Молодкин. Комплексное соединение палладия (II) с аденином и лизином. // Материалы XXIII Международной Чугаевской конференции по координационной химии. Одесса, сентябрь 2007 г. С.477-478.

Курасова Маргарита Николаевна Синтез и исследование комплексных соединений палладия (II), иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

Методом рН-иотенциометрии исследовано комплексообразование Pd(II) и Ir(IV) с аминокислотами (аланином, аспарагиновой кислотой, лизином), аденином и гипоксангином в водных растворах. Установлено образование комплексов состава 1:1,1:2,1:3. Определены их константы устойчивости.

Установлено образование и определены константы устойчивости разнолигандных комплексных соединений Ir(IV) - аминокислота - аденин, Ir(TV) - аминокислота -гипоксантин состава 1:1:1.

Синтезировано 18 новых комплексных соединений из них 12 разнолигандных. Изучены их физико-химические свойства, установлен характер координации аминокислот и пуриновых оснований ионами Pd(II) и Ir(IV).

Kurasova Margarita Nikolaevna Synthesis and studies ofpalladium (II), iridium (IV) complexes ofamino acids purine

bases.

Complex formation of Pd(II) and Ir(IV) with amino acids (alanine, aspargic acid, lysine), adenine and hypoxantine in aquatic solution has been studied by potentiometric titration. Complex formation of ratio 1:1, 1:2, 1:3 has been proved. Their stabylity constants have been determined.

The formation of mixed-ligand complex compounds was found and the stability constants of complexes Ir(IV) - amino acids - adenine (ratio 1:1:1), Ir(TV) - amino acid -hypoxantine (ratio 1:1:1) were calculated.

18 new complex compounds were synthesized, 12 of them were mixed ligand complexes. The physical and chemical properties of these complexes were studied. Type of coordination of amino acids and nucleobases by Pd(II) and Ir(IV) ions was identified.

Подписано в печат22 09.08. Формат 60x84/16. Тираж 100 экз. Усл. печ. л. 1,25 Заказ 926

Типография Издательства РУДН 117923, ГСП-1, г. Москва, ул Орджоникидзе, д.З

Введение.

Литературный обзор.

Глава 1. Общая характеристика лигандов.

1.1. Алании.

1.2. Аспарагиновая кислота.

1.3. Лизин.

1.4. Гипоксантин.

1.5. Аденин.

Глава 2. Координационные соединения палладия и иридия с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

2.1. Комплексные соединения некоторых переходных металлов с аминокислотами.

2.1.1. Комплексные соединения палладия (II) с аминокислотами.

2.1.2. Комплексные соединения иридия (III) и иридия (IV) с аминокислотами.

2.2. Комплексные соединения некоторых переходных металлов с пуриновыми основаниями.

2.2.1. Комплексные соединения палладия (II) с пуриновыми основаниями.

2.2.2. Комплексные соединения иридия (IV) с пуриновыми основаниями. 58 Заключение 62 Экспериментальная часть.

1. Исходные вещества.

2. Методы исследования.

3. Изучение комплексообразования палладия (II) и иридия (IV) с аланином, лизином, аспарагиновой кислотой, гипоксантином и аденином в водных растворах. 65 3.1. Определение констант ионизации аланина, лизина, аспарагиновой кислоты, гипоксантина и аденина.

3.2. Комплексообразование палладия (II) с аланином, аспарагиновой кислотой, лизином, гипоксантином и аденином.

3.2.1. Комплексообразование ионов палладия (II) с аланином.

3.2.2. Комплексообразование ионов палладия (II) с аспарагиновой кислотой.

3.2.3. Комплексообразование ионов палладия (II) с лизином.

3.2.4. Комплексообразование ионов палладия (II) с гипоксантином и аденином.

3.3. Комплексообразование иридия (IV) с аланином, аспарагиновой кислотой, лизином, гипоксантином и аденином.

3.3.1. Комплексообразование ионов иридия (IV) с аланином.

3.3.2. Комплексообразование ионов иридия (IV) с аспарагиновой кислотой.

3.3.3. Комплексообразование ионов иридия (IV) с лизином.

3.3.4. Комплексообразование ионов иридия (IV) с гипоксантином.

3.3.5. Комплексообразование ионов иридия (IV) с аденином.

3.4. Разнолигандные комплексные соединения иридия (IV) с аланином, аспарагиновой кислотой, лизином, гипоксантином и аденином.

3.4.1. Разнолигандные комплексные соединения иридия (IV) с аминокислотами и аденином.

3.4.2. Разнолигандные комплексные соединения иридия (IV) с аминокислотами и гипоксантином. 87 4. Синтез комплексных соединений палладия (II) и иридия (IV) с аминокислотами, гипоксантином и аденином.

4.1. Синтез комплексных соединений Pd(II) с аминокислотами.

4.2. Синтез комплексных соединений Pd(II) с пуриновыми основаниями.

4.3. Синтез разнолигандных комплексных соединений Pd(II) с аминокислотами, гипоксантином и аденином.

4.4. Синтез комплексных соединений Ir(IV) с аминокислотами.

4.5. Синтез комплексных соединений Ir(IV) с пуриновыми основаниями.

4.6. Синтез разнолигандных комплексных соединений Ir(IV) с аминокислотами, гипоксантином и аденином. 99 5. Изучение свойств и строения синтезированных комплексных соединений.

5.1. Рентгенофазовый анализ.

5.2. Термогравиметрический анализ.

5.2.1. Термический анализ бинарных комплексных соединений Pd(II).

5.2.2. Термический анализ бинарных комплексных соединений Ir(IV).

5.2.3. Термический анализ разнолигандных комплексных соединений Pd(II) на основе гипоксантина.

5.2.4. Термический анализ разнолигандных комплексных соединений Pd(II) на основе аденина.

5.2.5. Термический анализ разнолигандных комплексных соединений Ir(IV).

5.3. ИК-спектры поглощения комплексных соединений палладия (II) и иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

5.3.1. ИК-спектры свободных лигандов.

5.3.2. ИК-спектры поглощения комплексных соединений палладия (II) с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

5.3.3. ИК-спектры поглощения комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

5.3.4. ИК-спектры поглощения разнолигандных комплексных соединений палладия (II) с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

5.3.5. ИК-спектры поглощения разнолигандных комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями.

5.4. Рентгенофотоэлектронные спектры.

5.4.1. Рентгенофотоэлектронные спектры исходных соединений.

5.4.2. Рентгенофотоэлектронные спектры бинарных комплексных соединений палладия (II).

5.4.3. Рентгенофотоэлектронные спектры бинарных комплексных соединений иридия (IV).

5.4.4. Рентгенофотоэлектронные спектры разнолигандных комплексных соединений палладия (II).

5.4.5. Рентгенофотоэлектронные спектры разнолигандных комплексных соединений иридия (IV).

5.5. Спектры ЯМР.

5.5.1. Спектры ЯМР ^C-l'H} свободных лигандов.

5.5.2. Спектры ЯМР С-{ Н} комплексных соединений палладия (И) с аминокислотами и гипоксантином.

5.5.3. Спектры ЯМР "С-^Н} комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами и гипоксантином.

5.5.4. Спектры ЯМР ^С-^Н} комплексных соединений палладия (II) с аминокислотами и аденином.

5.5.5. Спектры ЯМР 13С-{'Н} комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами и аденином. 163 Выводы. 173 Список литературы. 178 Приложения.

Изучение комплексных соединений металлов с биологически активными лигандами имеет большой научный и прикладной интерес. Эти соединения изучаются во многих областях химии, особенно бионеорганической. Чрезвычайно широка возможность их применения в различных областях науки, техники, сельского хозяйства, фармакологии и медицины.

Содержание ионов металлов или органических веществ в тканях живого организма поддерживается на строго определенном уровне, отклонение от которого приводит к серьезным нарушениям биохимических процессов, к заболеваниям животных и человека. Многие лекарства представляют собой лиганды, специфически взаимодействующие с определенным металлом или группой металлов. Кроме того, комплексы металлов с органическими лигандами являются более эффективными биологически активными препаратами, чем неорганические соли соответствующих металлов или органические вещества в свободном состоянии [1].

Из органических соединений к физиологически активным веществам относят нуклеиновые кислоты, аминокислоты и их производные. Аминокислоты являются важнейшими компонентами эндогенного трансаминирования [2-4], в процессе которого биогенные Зс1-элементы принимают непосредственное участие.

Исследования в области биокоординационной химии платиновых металлов базируются на едином методическом принципе - использовании модельных биологически активных молекул, содержащих функциональные группы, характерные для биологических систем. Данная методика позволяет выявить зависимость координационных возможностей лигандов от природы металла, определить влияние природы металла и лиганда на характер образующихся координационных узлов, сформулировать химические и биологические критерии отбора соединений, наиболее перспективных для их практического применения [5].

В последнее время особый интерес у биохимиков, фармакологов, химиков-исследователей вызывают разнолигандные комплексные соединения, во внутренней сфере которых находится два или более различных лигандов. Такие комплексы находят широкое применение в реакциях окисления-восстановления, в каталических процессах, в реакциях, имеющих значение для биохимии, в аналитической химии, люминисцентных методах анализа, в электрохимических реакциях, в хроматографии, в реакциях гомогенного катализа, в различных химико-технологических и биохимических процессах, экстракционных и ионообменных процессах разделения и концентрирования металлов и в других областях [6-9].

Разнолигандные комплексные соединения играют существенную роль в процессах накопления и транспорта ионов металлов и биоактивных веществ в живых организмах. Аминокислоты и карбоновые кислоты являются составной частью белков, и в силу этого влияют на биологически активные процессы, определяют многообразие белковых тел и их биологические функции [10-12]. Разнолигандные комплексы с аминокислотами и карбоновыми кислотами могут быть использованы для поддержания необходимого баланса биометаллов и органических веществ в организме. При этом комплексы переходных металлов могут являться переносчиками микроэлементов и органических веществ к жизненно важным точкам организма. Процессы оксигенации, усвоения кислорода также связаны с образованием разнолигандных соединений.

Разнолигандные комплексные соединения находят все большее применение в качестве стимуляторов роста растений и животных, а также в качестве лечебных, профилактических, защитных и иных средств [13-24]. Многолетние систематические исследования корреляции «состав-строение-биологическая активность» соединений платины, палладия, родия и рутения выявили у соединений благородных металлов определенного типа высокую противоопухолевую и иммуноактивирующую активность [25,26].

Функционирование ферментов сопровождается образованием своеобразных разнолигандных комплексных соединений - тройных металл-мостиковых комплексов, в которых ион металла координирует нуклеотид и боковые цепи аминокислот. Это является причиной того, что в последние годы все большее внимание привлекает изучение разнолигандных соединений переходных металлов с аминокислотами, витаминами, пептидами, белками, нуклеотидами, моделирующими работу ферментов и других биологических систем.

В связи со всем вышеизложенным исследование комплексообразования палладия (И) и иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями представляется достаточно актуальным и целесообразным. Именно поэтому в данной работе было поставлено несколько целей:

- установление условий образования и изучение устойчивости комплексных соединений в растворах;

- разработка методик синтеза разнолигандных комплексных соединений;

- выделение синтезированных веществ в индивидуальном состоянии;

- исследование свойств и строения полученных комплексов различными физико-химическими методами.

Научная новизна работы. Методом потенциометрического титрования было установлено образование бинарных и разнолигандных комплексов палладия (II) и иридия (IV) в исследованных системах, а также определены константы устойчивости комплексов. Синтезировано 27 комплексных соединений, из них 12 разнолигандных комплексных соединений. Изучены некоторые физико-химические свойства полученных соединений, установлен характер координационной связи ионов металлов с аминокислотами и пуриновыми основаниями (аденином и гипоксантином).

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

выводы.

1. Исследовано комплексообразование Pd(II) и Ir(IV) с аминокислотами (аланин, аспарагиновая кислота, лизин) и пуриновыми основаниями (гипоксантин, аденин) в водных растворах. Методом потенциометрического титрования установлено образование в исследованных системах комплексов состава 1:1, 1:2 и 1:3. Определены области существования комплексов, константы ионизации исходных лигандов и константы образования комплексов. Условия образования и устойчивость комплексных соединений напрямую зависят от природы металла и лиганда. Ввиду того, что металлы принадлежат к одной группе, константы устойчивости их комплексов с аналогичными лигандами близки. Устойчивость комплексных соединений палладия с аминокислотами уменьшается по ряду: Asp>Ala>Lys. Устойчивость комплексных соединений иридия (IV) с пуриновыми основаниями выше, чем с аминокислотами, и изменяется в следующей последовательности: Ade>Hyp>Asp>Lys>Ala.

2. Методом потенциометрического титрования изучено комплексообразование в водных растворах в системах: Ir(IV) - гипоксантин - аланин (аспарагиновая кислота, лизин), Ir(IV) - аденин - аланин (аспарагиновая кислота, лизин). В изученных системах было установлено образование разнолигандных комплексов и определены константы образования разнолигандных комплексных соединений lgP на PC Pentium IV по программе SCOGS (Simultaneous calculation of general species; версия 1), в расчетах использовались предварительно рассчитанные константы ионизации лигандов, а также константы устойчивости соответствующих бинарных комплексов.

Система lgP Система IsP

Ir(IV)-Ade-Ala 15,53 Ir(IV)-Hyp-Ala 14,51

Ir(IV)-Ade-Asp 16,72 Ir(IV)-Hyp-Asp 15,47

Ir(IV)-Ade-Lys 16,65 Ir(IV)-Hyp-Lys 15,35

Разнолигандные комплексные соединения иридия (IV) являются более устойчивыми, чем соответствующие бинарные комплексы, причем эта величина изменяется в зависимости от природы лиганда.

Следует отметить, что разнолигандные комплексные соединения с аденином более устойчивы, чем разнолигандные комплексные соединения с гипоксантином, данная закономерность отмечается и для бинарных соединений данного металла. Устойчивость смешаннолигандных комплексных соединений иридия (IV) с аминокислотами на основе аденина и гипоксантина уменьшается по ряду Ala<Lys<Asp, что согласуется с зависимостью, полученной и для бинарных систем.

3. Из водных растворов выделены 15 бинарных и 12 разнолигандных комплексных соединений Pd(II) и Ir(IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями состава:

Pd(Ala")2] - [Pd(C3H6N02)2] [Pd(Asp2")H20] - [Pd(C4H5N04)H20] [Pd(Asp")2]-H20 - [Pd(C4H6N04)2]-H20 [Pd(Lys")2] - [Pd(C6H13N202)2] [Pd(Hyp)Cl2] - [Pd(C5H4N4O)Cl2] [Pd(Hyp)2]Cl2 - [Pd(C5H4N40)2]Cl2 [Pd(Ade)2]Cl2 - [Pd(C5H5N5)2]Cl2 [Ir(Ala")Cl3-H20] - [Ir(C3H6N02)Cl3-H20] [Ir(Ala)2Cl2] - [Ir(C3H6N02)2Cl2] [Ir(Asp")2Cl2] - [Ir(C4H6N04)2Cl2] [Ir(Lys")2Cl2] - [Ir(C6H13N202)2Cl2] [Ir(Hyp)Cl4] - [Ir(C5H4N4O)CI4] [Ir(Hyp)2Cl2]Cl2 - [Ir(C5H4N40)2Cl2]Cl2 [Ir(Ade)Cl4]-2H20 - [Ir(C5H5N5)Cl4]-2H20 i);

II);

Ш);

IV);

V);

VI);

VII);

VIII);

IX);

X);

XI);

XII);

XIII);

XIV);

Ir(Ade)2CI2]Cl2-2H20 - [Ir(C5H5N5)2Cl2]Cl2-2H20 (XV); [Pd(Hyp)(Ala")]CI - [Pd(C5H4N40)(C3H6N02)]Cl (XVI);

Pd(Hyp)(Asp2l] - [Pd(C5H4N40)(C4H5N04)] (XVII);

Pd(Hyp)(Lys-)]Cl - [Pd(C5H4N40)(C6H13N202)]Cl (XVIII); [Pd(Ade)(Ala")]CI - [Pd(C5H5N5)(C3H6N02)]Cl (XIX);

Pd(Ade)(Asp2")] - [Pd^HsNsJ^HsNC^)] (XX);

Pd(Ade)(Lys )]CI - [Pd(C5H5N5)(C6H13N202)]Cl (XXI); [Ir(Hyp)(Ala )Cl]Cl2- [Ir(C5H4N40)(C3H6N02)Cl]Cl2 (XXII); [Ir(Hyp)(Asp2l]Cl2 - [Ir(C5H4N40)(C4H5N04)]Cl2 (XXIII); [Ir(Hyp)(Lys-)]Cl3 - [Ir(C5H4N40)(C6H13N202)]Cl3 (XXIV); [Ir(Ade)(Ala")]Cl3 - [Ir(C5H5N5)(C3H6N02)]Cl3 (XXV);

Ir(Ade)(Asp2")]Cl2 - [Ir(C5H5N5)(C4H5N04)]Cl2 (XXVI); [Ir(Ade)(Lys )]Cl3 - [Ir(C5H5N5)(C6H13N202)]Cl3 (XXVII).

Из них впервые выделены 18 соединений - (V), (VI), (XII)-(XXVII). Идентификация синтезированных соединений проведена методами химического, кристаллооптического, рентгенофазового, термогравиметрического анализов, методами ЯМР, ИК-спектроскопии и РФЭС.

4. Определена схема термической деструкции двойных и разнолигандных комплексных соединений палладия (II) и иридия (IV). На первой стадии комплексные соединения, содержащие молекулы воды, подвергаются дегидратации (50-180°С). При последующем повышении температуры характер дериватограмм всех комплексов идентичен. В температурном интервале 200-550°С происходит плавление с одновременным разложением комплексов, связанное с деструкцией л органической части молекулы. Термолиз Pd(Asp ")-Н20, Ir(Ade)Cl4-2H20,

О О

Ir(Ade)(Asp )С12, Pd(Ade)(Aspz") носит взрывной характер. Конечный продукт термолиза — металл (палладий, иридий). Нужно сказать, что пик экзоэффекта на кривой DTA для соединений иридия (IV) находится в области более высоких температур (500-600°С), чем для соединений палладия (И) (450-550°С).

5. На основании проведенных физико-химических исследований установлено наличие и характер координации органических лигандов ионами палладия (II) и иридия (IV).

В бинарных комплексных соединениях аланин и лизин являются бидентатными лигандами и координируются ионом металла с образованием хелатного цикла с участием a-NH2- и карбоксильной групп. Аспарагиновая кислота ведет себя неоднозначно, выступая в качестве трехдентатного лиганда в соединении с Pd(II) в соотношении 1:1 (a-NH2- и две СОО" группы), в соединениях с Pd(II) и Ir(IV) в соотношении 1:2 она - бидентатна (a-NH2-rpynna и СОО'-группа).

В бинарных комплексных соединениях гипоксантин и аденин координируются ионом металла через N7 гетероцикла и амино- и карбонильную группы, образуя с ионом металла пятичленный цикл.

В разнолигандных комплексных соединениях аланин и лизин бидентатны (a-NH2-, СОО" группы). Аденин и гипоксантин в разнолигандных комплексных соединениях палладия (II) с данными аминокислотами взаимодействуют с ионом металла с участием N7 гетероцикла и амино- или карбонильной групп, аналогично координации оснований в бинарных комплексах. Аспарагиновая кислота реагирует с ионом металла двумя карбоксильными группами и аминогруппой, реализуя свою трехдентатность. Пуриновые основания координируются ионом металла через N7 и N3 гетероцикла и амино- или карбонильную группы. В разнолигандных соединениях Ir(IV) пуриновые основания выступают в качестве полидентатных лигандов за счет азотов гетероциклов и функциональных групп (амино- или карбонильная). Можно высказать предположение, что за счет перераспределения электронной плотности по всему лиганду (в молекуле аденина и гипоксантина) при координации пуриновое основание взаимодействует с ионом Ir(IV) всеми азотами гетероцикла, всей электронной плотностью молекулы.

6. Синтезированные соединения могут являться объектом исследований на антибластомную активность, особенно соединения палладия (II), обладающие меньшей токсичностью по сравнению с аналогичными соединениями платины. Учитывая положительные результаты использования комплексных соединений платины (II) и палладия (II) в медицине при лечении онко-заболеваний представляется целесообразным проведение дополнительных исследований по установлению возможного использования синтезированных соединений в качестве лечебных препаратов, биологически активных добавок к пище (БАД) и в других областях.

7. Теоретические и экспериментальные результаты исследований могут быть использованы в монографиях, учебниках, справочниках, при чтении курсов по соответствующим разделам неорганической и координационной химии и проведении НИР в ВУЗах и НИИ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

На основании проведенного анализа литературных источников было сделано заключение, что в последние десятилетия исследования в области биокоординационной химии привлекают внимание многих ученых. Это связано, в первую очередь, с тем, что при взаимодействии ионов металлов с биологически активными лигандами образуются соединения, непосредственно влияющие на различные процессы в живом организма. Механизмы этого влияния изучаются путем построения модельных биологически активных молекул, содержащих функциональные группы, характерные для биологических систем.

Соединения палладия (II) с аминокислотами исследованы довольно подробно, при этом основная координация в данных веществах определяется бидентатностью лиганда (в координации принимают участие обе функциональные группы аминокислот (карбоксильная и а-аминогруппа с образованием пятич ленного хе латного цикла). Число работ по соединениям палладия (II) с пуриновыми основаниями довольно ограничено. Причем данные по способу координации гипоксантина и аденина с ионом металла разноречивы. Можно предположить, что координация идет, в основном, по атому азота гетероцикла (N7 или N9), не исключается также участие в координации атома азота N1, и с участием NH2 и ОН групп лигандов, при этом последние могут координироваться ионом металла как непосредственно, так и опосредованно (через молекулу Н20).

В литературе встречается очень мало данных по соединениям Ir(IV) как с аминокислотами, так и с пуриновыми основаниями.

Поэтому представляется актуальным исследование взаимодействия Pd(II) и Ir(IV), в первую очередь с пуриновыми основаниями, а также получить разнолигандные комплексные соединения этих металлов, и сравнить характер взаимодействия этих металлов с лигандами в аналогичных комплексах.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

1. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА.

При изучении комплексообразования в водных растворах и при синтезе комплексных соединений в качестве исходных веществ использовались аминокислоты: аланин, лизин и аспарагиновая кислота производства фирмы «Reanal» (Венгрия); пуриновые основания: гипоксантин и аденин производства фирмы «Acros Organics» (США), марки «х.ч.». H2PdCl4-6H20 получали растворением металлической палладиевой проволоки в царской водке [101,102]; раствор готовили по ранее разработанной методике [103]. В работе использовалась гексахлороиридиевая кислота Н21гС1б производства Войковского завода химреактивов. Растворы НС1 и КОН готовились из фиксаналов. Для создания необходимой ионной силы использовали KNO3 марки «х.ч.».

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

При изучении комплексообразования в водных растворах и при определении констант устойчивости использовался метод потенциометрического титрования.

Состав, индивидуальность, физико-химические свойства и строение синтезированных комплексных соединений определялись различными методами: с помощью химического анализа, термогравиметрии, рентгенофазового анализа, инфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного резонанса и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.

Потенциометрическое титрование. Определение констант ионизации лигандов, также как и изучение комплексообразования палладия (II) и иридия (IV) с аминокислотами и пуриновыми основаниями в водных растворах проводили методом рН-метрического титрования [104-108] на иономере И-500 с использованием хлорсеребряного и стеклянного электродов. Титрование проводилось ОДМ растворами КОН и НС1 при температуре 20-21°С. Исходная концентрация составляла 4-1 О*3 моль/л, начальный объем титруемых растворов — 50 мл, для создания необходимой ионной силы использовали 1М раствор KNO3. Титрование проводилось с шагом 0,1 мл.

Кристаллооптический анализ. Исследование проводилось на поляризационном микроскопе ПОЛАМ Р-13 и поляризационном микроскопе МИН-8 с использованием стандартного набора иммерсионных жидкостей, а также на поляризационно-интерференционном микроскопе Biolar.

Элементный анализ. Палладий и иридий определялись весовым методом [109]; азот, углерод, водород определяли на приборе CHNS-O ЕА1108 Elemental analyzer фирмы Carlo Erbae с точностью 0,01-0,1%, хлор -аргентометрическим титрованием по методу Мора [109].

Рентгенофазовый анализ. Анализ производился на дифрактометре ДРОН-2 с монохроматическим СиКа-излучением со скоростью 1А град/мин.

Термическая устойчивость. Термограммы синтезированных соединений записывались на термографе «MOM Q-1500D» (Венгрия) при нагревании от 20°С до 1000°С. При проведении исследования использовались платиновые тигли, платина — платинородиевые термопары, а в качестве эталона - оксид алюминия.

Инфракрасная спектроскопия. Инфракрасные спектры поглощения исходных веществ и полученных комплексных соединений были сняты в таблетках бромида калия в области 400-4000 см"1 на спектрофотометре Specord М-82. Интерпретацию ИК-спектров поглощения проводили на основании литературных данных по отнесению частот в спектрах исходных веществ и в аналогичных соединениях [110-118].

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия. Анализ образцов проводился на приборе LAS-3000 фирмы «Riber», использовался полусферический анализатор фотоэлектронов с задерживающим полем ОРС-150. Спектры записывались при рентгеновском излучении алюминиевого анода (А11(^=1486,6 эВ) при напряжении на трубке 12 кВ и токе эмиссии 20 мА. Калибровку спектров проводили по линии углерода С Is с энергией связи 285 эВ. Интерпретацию полученных спектров проводили на основании литературных данных об энергиях связи элементов в исходных соединениях и аналогичных комплексах [119-123].

11

ЯМР. Спектры ЯМР С получены на импульсном спектрометре с Фурье-преобразованием высокого разрешения Bruker АС-200 с рабочей частотой протонов 200,13 МГц по одноимпульсной методике с широкополосным подавлением протонов. Длительность импульса возбуждения составляла 4 мкс, с периодом следования 1 сек., число накоплений - 4000-6000 сканов. В качестве внешнего стандарта использовался тетраметилсилан. Точность определения химических сдвигов составляет ±0,5 м.д. Интерпретацию ЯМР-спектров поглощения исходных веществ и синтезированных соединений проводили на основании литературных данных [124-126].

3. ИЗУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ ПАЛЛАДИЯ (II) И ИРИДИЯ (IV) С АЛАНИНОМ, ЛИЗИНОМ, АСПАРАГИНОВОЙ КИСЛОТОЙ, ГИПОКСАНТИНОМ И АДЕНИНОМ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ.

3.1. Определение констант ионизации аланина, лизина, аспарагиновой кислоты, гипоксантина и аденина.

Для определения констант ионизации аминокислот, гипоксантина и аденина был использован рН-потенциометрический метод А.Альберта и Е.Сержента [104].

Титрование растворов аминокислот, гипоксантина и аденина проводили 0,1 М растворами КОН и НС1 при температуре 20-21°С. Начальный объем титруемых растворов составлял 50 мл, необходимую ионную силу создавали добавлением 1М раствора KNO3, исходная о концентрация 4-10" моль/л, с шагом титрования 0,1 мл. При титровании лигандов кислотой (НС1): НА Н2А+

CHs-CHCNH^^axr + ET = CH3-CH(NH3+)-COOH константа ионизации рК] рассчитывалась по формуле: [сн,-сн(нн;)-с00н] = [н2а-] рк,=рн+1ё[н2А+]-18[НА] р [сн3 - ch(nh3 ) - соо" ][н ] [на][н ] ^ ^ j

Если титрование проводилось при рН<4, то в расчетную формулу вводилась поправка на ионы водорода.

При титровании лигандов щелочью (КОН): НА А"

CH3-CH(NH3+)-COO' + OH- = CH3-CH(NH2)-C00" + H20 константа ионизации рК2 рассчитывалась по формуле: [сн3 - ch(nh2) - соо" ] [а-] pK2=pH+lg[HAMg[A-] р [ch3-ch(nh3+)-coo-][oh-] [на][он-] * г * 6l j с учетом поправки на концентрацию ионов [ОН"] в области рН>10.

Аспарагиновая кислота имеет 2 карбоксильные группы, способные к ионизации, которые могут быть оттитрованы последовательно двумя эквивалентами щелочи. В таких случаях точный результат титрования может быть получен при использовании метода расчета Нойеса [126,127], в котором С - общая концентрация всех частиц титруемой кислоты; В -концентрация прибавляемой щелочи; [Н*] — концентрация ионов водорода.

Тогда Х=[Н1](В-С+[Н+]); Y=2C-(B+[H+]); Z=[H+]2(B+[H+]). Xi,YbZi — данные, полученные при добавлении менее чем 1 экв.щелочи ; X2,Y2,Z2 - данные, полученные при добавлении более, чем 1 экв.щелочи.

Константы ионизации равны: y,z2 - y2z, ^ x,z2-x2z, x,y2-x2y, y,z2-y2z,

Из таблицы данных, полученных при титровании были выбраны пары значений, расположенные симметрично относительно точки эквивалентности.

В результате проведения серии измерений были получены зависимости изменения рН раствора от количества добавленного титранта, на основании которых были рассчитаны константы ионизации лигандов, которые хорошо согласовывались с ранее опубликованными значениями (табл.№8).

1. Ефименко И.А. // Биокоординационная химия платиновых металлов — основа для создания новых лекарственных препаратов. // Коорд. химия. 1998. Т.24. №4. С.282-286.

2. Пилипенко А.Т., Тананайко М.М. // Применение разнолигандных (смешанных) комплексов в аналитической химии. //Журн. аналит. химии. 1973. T.XXVIII. Вып.4. С.745-772.

3. Лисицина Д.И., Щербов Д.П. // Журн. аналит. химии. 1970. Т.25. С.2310. 1971. Т.26. С.823.8. «Спектрофотометрические методы определения индивидуальных РЗЭ» // Полуэктов Н.С., Кононенко Л.И. // Киев: Наукова думка. 1968.

4. Кукаленко С.С., Бовыкан Б.А., Шестакова С.И., Омельченко A.M. // Металлосодержащие комплексы лактамов, имидазолов, бензимидазолов и их биологическая активность. // Успехи химии. 1985. Т.54. Вып.7. С.1152.

5. Тухтаев С., Нарходжаев А.Х., Ишанходжаев С.С., Таджитдинов Д.Б. // Система диаммонийфосфат-глутаровая кислота — вода. // ЖНХ. 1988. Т.ЗЗ. Вып.1. С.252.

6. Мухамбетова Т.Т. // Взаимодействие лизина и гидрохлорида меди с некоторыми солями двухвалентных металлов и свойства их соединений. // Автореферат дисс. к.х.н. // Ин-т химии АН Узбек.ССР. Ташкент. 1988.

7. Мухамбетова Т.Т., Кыдынов М.К. // Эффективность применения лизината хлорида меди в птицеводстве. // Матер. VII Межреспубл. научн. конфер. молодых ученых, посвящ. 60-летию образов. Киргиз. ССР и Компартии Киргизии. // Фрунзе. 1985. С.148-150.

8. Мухамбетова Т.Т., Кыдынов М.К. // Комплексообразование в системе хлорид меди лизин — вода при 25°С. // Изв. АН Киргиз. ССР. 1984. Вып.4. С.36-37.

9. Погосян JI.3. // Комплексные соединения меди (II), марганца (II), церия (III) с некоторыми азотсодержащими лигандами. // Автореферат дисс. к.х.н. // Тбилисский ГУ. Тбилиси. 1984. С.18.

10. Шестакова С.И., Кукаленко С.С., Андреева Е.И., Бацанов А.С. // Медные комплексные соли лактамов, проявляющие фунгицидную активность против фитофтороза томатов. // А.С. 782350 (СССР) Б.И. 1983. Вып.36.

11. Ефименко И.А., Иванова Н.А., Ерофеева О.С.//Соединения палладия -основа для создания новых лекарственных препаратов. // Тез. докладов XXI Международной Чугаевской конференции по координационной химии, Киев 10-13 июня 2003 г. Киев. 2003. С.72.

12. Letter J.E., Baumann J.E. // A thermodynamic study of Amino-acids related to serine with cooper (II) and nickel (II). // J.Am.Che.Soc. 1970. V.92. №3. P.437-442.

13. Боос Г.А., Соловьева Т.Ф., Захарова А.В. // Исследование комплексообразования ионов меди (II) с В,Ь-аспарагиновой и глутаминовой кислотами. // ЖНХ. 1979. Т.24. С.1914-1918.

14. Тараканова Е.В. // Комплексообразование меди (II), никеля (II) и кобальта (II) с L-аспарагиновой кислотой, L-треонином и е-капролактамом. // Дисс.канд.хим.наук. РУДН. //М. 1991. 223с.

15. Katritzky A., Lagowsky J. // Advanced in heterocyclic chemistry. // 1963. V.1.P.312.

16. Mason S.F. // The chemistry and biology of purines. // A Ciba Foundation Symposium. London. 1957. P.60.49. «Квантовая биохимия» // Пюльман Б., Пюльман А. // М.: Мир. 1965.

17. Gharib F., Monajjemi М., Ketabi S., Zoroufi F. // Complexation of asparagine and glutamine by dioxovanadium. // ЖНХ. 2001. T.46. №3. C.423-426.

18. Слюдкин О.П., Тулупов A.A. // Хиральные комплексные соединения платины с аминокислотами. Синтез, строение, свойства. // Коорд. химия. 2005. Т31. №2. С.83-92.

19. Слюдкин О.П., Лаврик О.И., Анкилова В.Н., Иванченко В.А. // Взаимодействие платиновых производных оптически активного L-фенилаланина с фенилаланил-транспортной РНК-синтетазой. // Металлоорганическая химия. 1991. Т.4. №1. С.169-171.

20. Яцимирский К.Б., Мосин В.В., Козачкова А.Н., Ефименко И.А. // Реакции комплексообразования палладия (II) с глицином, L-аланином, L-гистидином и гистамином в растворах, содержащих хлорид-ионы. // Коорд. химия. 1993. Т.19. №10. С.793-796.

21. Яцимирский К.Б., Козачкова А.Н. // Термодинамика и кинетика реакции комплексообразования палладия (II) с аланил-аспарагином. // Тез.докладов 17 Всес.Чугаевского совещания по химии комплексных соединений, Минск, 29-31 мая 1990. 4.4. Минск. 1990. С.622.

22. Крылова Л.Ф., Диканская Л.Д., Федотов М.А. // Моноциклические комплексы платины (II) и палладия (II) с аминокислотами ряда глицина. //Коорд. химия. 1994. Т.20. №1. С.57-59.

23. Крылова Л.Ф., Диканская Л.Д., Федотов М.А. // Моногистидиновые комплексы платины (II) и палладия (II). // Коорд. химия. 1994. Т.20. №10. С.780-785.

24. Крылова Л.Ф., Диканская Л.Д., Шамовская Г.И. // Бис-хелаты палладия (II) с аминокислотами ряда глицина и (З-аланина. // Тез.докладов 18 Всес.Чугаевского совещания по химии комплексных соединений, Москва. 1996. С.73.

25. Крылова Л.Ф., Диканская Л.Д., Чупахин А.П., Головин А.В., Шелудякова Л.А. // Бисхелатные комплексы палладия (II) с глицином. // ЖНХ. 1995. Т.40. №3. С.433-439.

26. Крылова Л.Ф., Купров И.С. // Стереоизомерные комплексы Pd (II) с валином. //ЖНХ. 2003. Т.48. №8. С.1288-1299.

27. Tobias Rau, Ralf Alsfasser, Achim Zahl, Rudi van Eldik // Structural and kinetic studies on the formation of platinum (II) and palladium (II) complexes with L-cysteine-derived ligands. // Inorg.Chem. 1998. №37. P.4223-4230.

28. Xuemei Luo, Wei Huang, Yubua Mei, Shaozhen Zhou, Longgen Zhu // Interaction of palladium (II) complexes with sulfur-containing peptides studied by electrospray mass spectrometry. // Inorg.Chem. 1999. №38. P.1474-1480.

29. Kasselouri S., Garoufis, Lamera-Hadjiliadis M., Hadjiliadis N. // Binary complexes of palladium (II) with peptides and ternary complexes of palladium (II) with peptides and nucleosides-nucleotides. // Coord.Chem.Rev. 1990. V.104. №1. P. 1-12.

30. Tsiveriotis Panayotis, Hadjiliadis Nick // Sequence dependence of the reactivity of histidyl containing peptides with palladium (II) and platinum (II) complex ions. An NMR study. // J.Chem.Soc.Dalton Trans. 1999. №3. P.459-465.

31. Nebojsa M.Milovic, Laura-M. Dutca, Nenad M.Kostic // Combined use of platinum (II) complexes and palladium (II) complexes for selective cleavage of peptides and proteins. // Inorg.Chem. 2003. №42. P.4036-4045.

32. Молодкин A.K., Есина Н.Я., Тинаева H.K. // Разнолигандные комплексные соединения никеля (II), палладия (II) с аминокислотами и АТФ. //ЖНХ. 2002. Т.47. №6. С.953-955.

33. Молодкин А.К., Есина Н.Я., Тинаева Н.К. // Разнолигандные комплексные соединения палладия (II) с аминокислотами и АТФ. // ЖНХ. 2003. Т.48. №10. С.1657-1659.

34. Акатьева М.Е., Ерофеева О.С., Ерофеева О.С., Иванова Н.А., Ефименко И.А. // Взаимодействие Pd (II) с глутаминовой кислотой. // Коорд. химия. 2004. Т.30. №8. С.621-627.

35. Байдина И.А., Слюдкин О.П., Борисов С.В. // Кристаллическая структура дихлоро-Ь-гистидин палладия (II). // Ж.структурн.химии. 1990. Т.31.№3. С. 144-147.

36. Буренева М.И., Дьяченко С.А., Бочков Д.Н. // Синтез и исследование комплексных соединений Pt(II) и Pd(II) с р-(2,3-диаминофенил)- и р-(3,4-диаминофенил)аланином. // Коорд. химия. 1989. Т.15. №7. С.980-986.

37. Gao E.J., Liu Q.T., Duan L.Y. // Crystal structure and anti-cancer activity of a novel mixed-ligand complex: Pd(Phen)(Phe).Cl-H20. // Коорд. химия. 2007. Т.ЗЗ. №2. С.125-128.

38. Буканова A.E., Сидорова Т.П., Чуваев А.В., Разгоняева Г.А., Шубочкин Л.К. // Синтез и свойства комплексов иридия (III) с некоторыми аминокислотами. //ЖНХ. 1989. Т.34. №2. С.456-461.

39. Буканова А.Е., Сидорова Т.П., Шубочкин JI.K. // Синтез и некоторые свойства комплексов родия и иридия с 8-метил-Ь-цистеином. // Коорд. Химия. 1992. Т. 18. №3. С.329-332.

40. Буканова А.Е., Сидорова Т.П., Разгоняева Г.А., Чуваев А.В., Шубочкин JI.K. // Цистеиновые комплексы Зх-валентного Rh и Ir. // ЖНХ. 1990. Т.35. №8. С.2003-2006.

41. Молодкин А.К., Есина Н Я., Конде М. // Разнолигандные комплексы платины (IV) и иридия (IV) с глицином, серином, треонином и аргинином. // ЖНХ. 2004. Т.49. №5. С 767-769.

42. Вилла Д.Ф., Карран Р.Т., Торалбалла Г.С. // Исследование электронного строения комплексов меди (II) с гипоксантином. // ЖНХ. 1975. Т. XX. №11. С.3026-3028.

43. R.Ilavarasi, M.N.S. Rao & M.R. Udupa // Synthesis and characterization of copper (II) complexes of adenine and aminoacids. // Proc.Indian Acad.Sci. (Chem.Sci.). 1997. Vol.109. №2. P.79-87.

44. Erich Dubler, Gary Hanggi and Helmut Schmalle // Structure of Pentaaqua(hypoxanthine)nickel (II) sulfate. // Acta Cryst. 1987. C43. P. 18721875.

45. Стеценко А.И., Дмитриева E.C. // О взаимодействии цис-дихлородиамминплатины (II) с аденином и аденозином. // Коорд. химия. 1977. Т.З. №8. С.1240-1247.

46. Стеценко А.И., Волченскова И.И., Дмитриева Е.С., Майданевич Н.Н., Яцимирский К.Б. // Физико-химические свойства и строение неэлектролитных комплексов платины (II) с аденином и аденозином. // Коорд. химия. 1980. Т.6. №9. С. 1454-1462.

47. Beaumont К.Р., McAuliffe С.А. // Some platinum (II) complexes of DNA and Nucleosides. // Inorg.Chim.Acta. 1997. №25. P.241-245.

48. Волченскова И.И. // Взаимодействие аденина с цис-Р1С12(ДМСО)2 в диметилсульфоксиде. //Журн.физич.химии. 1981. T.LV. №1. С.29-33.

49. Дмитриева Е.С., Шкредов В.Ф., Алова Н.Н. // Синтез и биологическая активность комплексов Pt(II) с аденином и его нуклеозидом. // 5 Рос.Нац.Конгресс «Человек и лекарство», Москва, 21-25 апреля 1998. Тез.докладов. Москва. 1998. С.562.

50. Байкалова Л.В., Чипанина Н.Н., Коротаева И.М., Трофимов Б.А. // Комплексы Pd(II) с полидентатными производными 1-винилимидазолов. //Коорд. химия. 2000. Т.26. №3. С.202-205.

51. Тихомиров А.Г., Иванова Н.А., Ерофеева О.С., Горбачева Л.Б., Ефименко И.А. // Взаимодействие ацидокомплексов палладия (II) с ДНК. // Коорд. химия. 2003. Т.29. №7. С.525-529.

52. R.Ilavarasi, M.N.S. Rao & M.R. Udupa // Synthesis and characterization of palladium (II) complexes of purines and amino acids. // Indian Journal of Chemistry. 1999. №38A. P. 161-165.

53. Хисамутдинов P.A., Потапов В.В., Муринов Ю.И., Майданова И.О., Байкова И.П. // Комплексообразование палладия (II), платины (II) и платины (IV) с цитизином. // ЖНХ. 2000. Т.45. №3. С.437-443.

54. Sinn Е., Flynn С. М., and Martin R.B. // Crystal and molecular structure of dichlorobis(l-methylcytosine)palladium(II). // Inorganic Chemistry. 1977. Vol. 16. №9. P. 2403.

55. Справочник «Синтез комплексных соединений металлов платиновой группы» // под ред. ак. Черняева И.Ч. // М.: Наука. 1964. С.94-95.

56. Sayce I.G. // Computer calculation of equilibrium constants of species present in mixtures of metal ions and complexing agents // Talanta. 1968. V.I5. №12. P.1397о1412.

57. Юб.Головнев H.H. // Новые методики влияния рН на равновесия комплексообразования в водных растворах. // ЖНХ. 2000. Т.45. №7. С.1237-1240.

58. Зеленин О.Ю., Кочергина Л.А., Черников В.В., Зеленина Т.Е. // Потенциометрическое исследование комплексообразования в системе никель (И) аспарагин. // ЖНХ. 2001. Т.46. №1. С.160-162.

59. Тараканова Е.В. // Комплексообразование меди (II), никеля (II), кобальта (II) с L-аспарагиновой кислотой, L-треонином и s-капролактамом. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Москва. 1991. 223с.