Координационные соединения фурфурамида с ацетатами двухвалентных кобальта, цинка и меди

Получение и всестороннее изучение комплексов переходных металлов с биологически активными лигандами в последние годи, приобретало все большее значение. Комплексы этого типа часто обладают меньшей токсичностью и большей биологической активностью по сравнений с исходными лигандами, что открывает возможность их широкого применения в сельском хозяйстве и биохимии [1]. Молекула фурфурамида содержит три гетероатома кислорода фуранового кольца и два азаметинового атома азота и способно образовывать комплексы с ионами металлов [2]. Комплексные соединения фурфурамида с ацетатами металлов в литературе неизвестны.

В данной работе приводятся результаты синтезами исследования комплексных соединений ацетатов двухвалентных кобальта, меди и цинка с фурфурамидом (L).

 Синтез координационных соединений ацетатов металлов с фурфурамидом проводился путем взаимодействия насыщенных водных растворов соответствующих ацетатов металлов и фурфурамида в мольном соотношении 1:1, с последующим выделением твердых осадков.

Анализ выделенных соединений на содержание металлов проводился согласно [3]. Азот определялся по микрометоду Дюма [4], углерод и водород сжиганием в токе кислорода.

Для установления индивидуальности полученных комплексов снимались рентгенограммы на установке ДРОН – 2 с Си – антикатодом [5].

ИК спектры фурфурамида и синтезированных соединений в области 400-4000 см^-1 на ИК – Фуръе спектрофотометре, системы 2000, фирмы Перкин Элмер с применением методики прессования образцов с КВг.

Термических анализ регистрировали на дериватографе системы Паулик- Паулик – Эрдей [6] со скоростью 10 град/мин с навеской 100 мг при чувствительности гальвонометров Т-900,ТТ100, ДТГ-1/10, ДТА -1/10.

Держателем служил платиновый тигель с диаметром 7 мм без крышки. В качества этанола использовали AL₂O₃.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Результаты элементного анализа комплексных соединений ацетатов металлов с фурфурамидом приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Результаты элементного анализа

Сравнение рентгенограмм соединений показывает, что они отличаются от таковых для исходных ацетатов металлов и фурфурамида, следовательно, комплексы имеют индивидуальные кристаллические решетки.

Некоторые колебательные частоты в ИК спектрах поглощения свободной молекулы фурфурамида и его комплексов с ацетатами металлов приведены в Таблице 2.

Отнесение полос поглощения молекулы фурфурамида проведено согласно [7].

Сравнение спектров свободной молекулы фурфурамида и его комплексов с ацетатами металлов показывает в переходе к комплексам существенное изменение претерпевают полосы валентных колебаний эфирной связи –С-О-С-фуранового кольца. В области (-C-O-C-) для всех соединений наблюдается повышение частот 5-7 см^-1, по сравнению со спектром свободного лиганда. Такие измерения в ИК спектрах можно объяснить координацией фурфурамида через атом кислорода фуранового кольца.

Анализ значений частоты  (C-C) ацетатной группы показывает, что каждая группа аниона координирована монодентатно, о чем свидетельствует разность (C-C) ацетатов изучаемых металлов и их комплексов с фурфурамидом, в сравнении с (C-C) в PbOOCCH₃ [8].

Дериватографические данные термолиза фурфурамида и его комплексов с ацетатами кобальта, меди и цинка приведены в таблице 3.

На кривой нагревании фурфурамида наблюдаются эндоэффекты при 145, 278, 470, 585 С. Первые два эффекта обусловлены ступенчатым удалением 0,66 молекулы воды. Последующие термоэффекты связаны термолизом и горением продуктов термораспада фурфурамида.

 Кривая нагревания комплекса Со(СН₃СОО)₂·L· 2H₂O характеризуется двумя эндоэффектами при 80 и 110 тремя экзоэффектами при 230, 350, 465⁰С. Первый эндоэффект отвечает удалению одной молекулы воды, второй эффект соответствует образованию безводного комплекса. Природа других термоэффектов относится разложению и горению продуктов термолиза комплекса кобальта. Аналогичный характер кривых нагревания имеют комплексы меди и цинка. Конечными продуктами разложения являются оксиды металлов с присутствием карбонатов металлов.

На основании элементных, рентгенофазовых, дериватографических анализов и спектроскопических данных следует предложить, что молекулы фурфурамида проявляют трехдентатный способ координации, координируясь через атомы кислорода трех фурановых колец. При этом учитывая энергетически невыгодности лиганда предложена мостиковая координация фурфурамида с центральными атомами. Три координационных места заполняются за счет двух монодентатных групп и одной молекулы воды. Во всех случаях одна молекула воды удерживается за счет водородной связи.