Комплексоутворення купруму (ІІ) з азольною похідною циклічних енамінів

Щербань В., Кеда Т. Комплексоутворення купруму (ІІ) з азольною похідною циклічних енамінів. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Хімія. 2023. Вип. 1(58). С. 31–35.

В с т у п . Розроблення нових органічних реагентів для спектрофотометричного аналізу залишається актуальним завданням останніх десятиліть. Однією з основних вимог, що висуваються до реагентів, є їхня висока стабільність при зберіганні, зокрема у розчині, що виключає необхідність щоденного приготування нових порцій реагенту й суттєво заощаджує час і матеріальні витрати. Поруч із цим спектрофотометричні реагенти мають задовольняти вимоги контрастності й чутливості реакцій. До таких сполук можна віднести нові похідні циклічних енамінів, що вже запропоновані як реагенти на Цинк. Мета пропонованої роботи – з використанням методу молекулярної спектрофотометрії дослідити комплексоутворення (Z)-2-(бензо[d]тіазол-2-іл)-2-(5-метил-3-оксоіндолін-2-іліден)ацетонітрилу з іонами Купруму (ІІ).
Об'єктом дослідження є комплексоутворення в системі "(Z)-2-(бензо[d]тіазол-2-іл)-2-(5-метил-3-оксоіндолін-2-іліден)ацетонітрилу – іони Купруму (ІІ)".
М е т о д и . Комплексоутворення вивчали методом спектрофотометрії. Склад комплексної сполуки встановлювали за методами оброблення спектральних даних (Моланда, Старіка і Барбанеля). Розрахунок умовної константи стійкості здійснювали обробленням даних за методом Бента і Френча.
Р е з у л ь т а т и . Взаємодія (Z)-2-(бензо[d]тіазол-2-іл)-2-(5-метил-3-оксоіндолін-2-іліден)ацетонітрилу з іонами Купруму (ІІ) у водно-органічному (83 % ДМСО) середовищі характеризується появою синього забарвлення розчину з максимумом світлопоглинання у спектрах за 620 нм. Контрастність реакції становить 90 нм. Установлено, що в розчині домінує комплексна сполука складу 1 : 1, розрахована умовна константа стійкості становить lgKf = 9,91 ± 0,05. Межа виявлення (3S) Купруму (ІІ) становить 0,78 мкмоль/л.
В и с н о в к и . Показано, що азольна похідна циклічних енамінів (Z)-2-(бензо[d]тіазол-2-іл)-2-(5-метил-3-оксоіндолін-2-іліден)ацетонітрилу є ефективним органічним N,N-реагентом для спектрофотометричного визначення іонів Купруму (ІІ) у розчині. Реакція взаємодії у середовищі трис(гідроксиметил)амінометану гідрохлориду (Tris-HCl), pH 7,2 / ДМСО (1 : 5), є контрастною (Δλ = 90 нм). У спектрах поглинання комплексної сполуки наявна смуга в діапазоні 560–720 нм із λмакс = 620 нм, що зумовлює синій колір розчину. За методами оброблення спектральних даних (Моланда, Старіка і Барбанеля) установлено, що в розчині домінує комплексна сполука CuL+. Форми кривих діаграм зсуву рівноваги за сталої концентрації ліганду або іонів металу вказують на утворення сполуки середньої стійкості. Це підтверджено значенням розрахованої умовної константи стійкості (метод Бента і Френча), що становить lgKf = 9,91 ± 0,05. Розчини комплексної сполуки виявляють стабільність і не змінюють властивостей при зберіганні в закритій віалі понад 6 місяців. Світлопоглинання розчинів за 640 нм (за мінімального впливу фону) лінійно зростає зі збільшенням вмісту іонів Купруму (ІІ) в розчині. Діапазон лінійності калібрувального графіка для спектрофотометричного визначення іонів Купруму (ІІ) становить від 2 до 20 мкмоль/л. Обраний реагент характеризується високою чутливістю щодо іонів Купруму (ІІ) – межа виявлення, що розрахована за 3S-критерієм, становить 50 мкг/л. Дослідження впливу сторонніх іонів на аналітичний сигнал показало низьку вибірковість за присутності сумірних кількостей іонів Цинку (ІІ), а також іонів Кобальту (ІІ), за умови зберігання розчину проби понад 30 хв. Отже, досліджений органічний реагент є перспективним для аналізу об'єктів на вміст мікрокількості іонів Купруму за умови попереднього відокремлення іонів Цинку від проби