1Еркасов Р. Ш.,  1Оразбаева Р. С., 1Сулейменова  А. Б., 2Болысбекова  С. М.

1Евразийский национальный университет имени Л. В. Гумилёва

2Государственный медицинский университет «Семей»

 

СИНТЕЗ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ   СОЛЕЙ ЦИНКА И КАЛЬЦИЯ С ПРОТОНИРОВАННЫМ  АЦЕТАМИДОМ

 

В современной химии актуальной остаётся проблема синтеза и изучения строения и свойств соединений, представляющих интерес для теории и практики. Получить большое количество продуктов быстро и в достаточно мягких условиях позволяют реакции кислотно-основного взаимодействия. В этой связи весьма актуальны сложные комплексные соединениясодержащие в своем составе соли биометаллов, лиганды и минеральные кислоты [1-4].

С одной стороны, амидная группа является составной частью многих биологически активных веществ и поэтому значение соединений их содержащих представляется существенным для дальнейшего синтеза новых соединений. С другой стороны биометаллы являются экзогенными химическими факторами, играющими значительную роль в таких жизненно важных проблемах, как рост, размножение, обмен веществ и др., то есть они участвуют в ряде важнейших биохимических процессах, как дыхание, фотосинтез, синтез белков и т. д.

Исходя из вышеизложенного комплексные соединения, содержащие в своём составе амиды, соли биометаллов и минеральные кислоты представляют интерес не только с практической точки зрения, но и для фундаментальных исследований, так как сопряжение между неподелённой парой электронов атома азота и π-электронами карбонильной группы находит свое выражение в характерных физических и химических свойствах веществ.

Изучение растворимости в системах ацетамид-кислота-соли цинка (кальция) позволил установить образование ряда новых комплексных соединений, содержащих в своём составе ацетамид, кислоты и соли металлов. Анализ растворимости в этих системах позволил определить оптимальные условия образования новых соединений [5,6]. По ним  разработаны лабораторные методики   синтеза соединений, для них также определены некоторые физико-химические свойства. Химический анализ полученных соединений проводили по ранее описанным методикам [6].

Экспериментальная часть

ZnCl2.2CH3CONH2.HCl. В 10 мл концентрированной 20%-ной (d=1098 кг/м3) хлороводородной кислоты при 25-30 0С при непрерывном перемешивании растворяли смесь, содержащую 8,5 г (0,0623 моль) хлорида цинка и 6,6 г (0,1119 моль) ацетамида. При стоянии через сутки из раствора выделили 13,8 г (0,0474 моль) бесцветных кристаллов гидрохлориддикарбамидхлорида цинка. Выход соединения составляет 84,85 % от теоретически возможного.

Химическим анализом найдено, %:

ZnCl2 – 46,10; CH3CONH2 – 40,03; HCl – 12,05.

Для соединения ZnCl2. 2CH3CONH2. HCl, вычислено, %:

ZnCl2 – 46,89; CH3CONH2 – 40,56; HCl – 12,55.

Пикнометрическая плотность для соединенияZnCl2. 2CH3CONH2. HCl равна d=2210 кг/м3.

ZnCl2. 4CH3CONH2.HCl. В 10 мл концентрированной 30%-ной (d=1098 кг/м3) хлороводородной кислоты при 25-30 0С при непрерывном перемешивании растворяли смесь, содержащую 9,8 г (0,0883 моль) хлорида цинка и 11,33 г (0,1920 моль) ацетамида. При стоянии через сутки из раствора выделили 14,5 г (0,0351 моль) бесцветных кристаллов гидрохлоридтетракарбамидхлорида цинка. Выход соединения составляет 87,55 % от теоретически возможного.

Химическим анализом найдено, %:

ZnCl2 – 26,12; CH3CONH2 – 62,56; HCl – 10,11.

Для соединения ZnCl2. 4CH3CONH2. HCl, вычислено, %:

ZnCl2 – 26,58; CH3CONH2 – 63,02; HCl – 10,27.

Пикнометрическая плотность для соединения ZnCl2. 4CH3CONH2. HCl равна d=1990 кг/м3.

CaCl2.2CH3CONH2. HCl. В 10 мл концентрированной 30%-ной (d=1149 кг/м3) хлороводородной кислоты при 25-300С при постоянном перемешивании растворяли смесь, содержащую  11,3 г (0,1018 моль) хлорида кальция и 9,2г (0,1559 моль) ацетамида. При стоянии через сутки из раствора  выделили 17,7 г (0,0667 моль) бесцветных кристаллов нового соединения. Его выход составил 85,51 % от теоретически возможного.

Химическим анализом было найдено, %:

CaCl2– 41,32; СH3CONH2– 44,02; HCl –13,33.

Для соединения CaCl2. 2CH3CONH2. HC lвычислено, %:

CaCl2–41,81; CH3CONH2–44,46; HCl–13,75.

Пикнометрическая плотность для соединения CaCl2. 2CH3CONH2. HCl равна d=2090 кг/м3.

CaCl2.4CH3CONH2.HCl.В 10 мл концентрированной 20%-ной (d=1098 кг/м3) хлоро-водородной кислоты  при 25-30 0С небольшими порциями при перемешивании растворяли смесь, содержащую  7,4 г (0,0667 моль) хлорида кальция и 13,0г (0,2203 моль) ацетамида. При стоянии через сутки из раствора  выделили 18,6 г (0,0485 моль) бесцветных кристаллов нового соединения. Его выход составил 88,03 % от теоретически возможного.

Химическим анализом было найдено, %:

CaCl2 – 28,15; СH3CONH2 – 60,97; HCl–9,33.

Для соединения CaCl2. 4CH3CONH2. HCl вычислено, %:

CaCl2–28,94; CH3CONH2–61,54; HCl–9,52

Пикнометрическая плотность для соединения CaCl2. 4CH3CONH2. HCl равна d=1980 кг/м3.

Zn(NO3)2. CH3CONH2. HNO3.В 10 мл концентрированной 60%-ной азотной кислоты (d=1498 кг/м3) при 25-30 0С небольшими порциями при постоянном перемешивании растворяли смесь, содержащую  25,1 г (0,1325 моль) нитрата цинка и 7,2 г (0,1220 моль) ацетамида. При стоянии через сутки из раствора  выделили 33,1 г (0,1063 моль) бесцветных кристаллов нового соединения. Его выход составил 87,10 % от теоретически возможного.

Химическим анализом было найдено, %:

Zn(NO3)2 – 60,19; СH3CONH2 – 18,38; НNO3 – 20,01.

Для соединения Zn(NO3)2. CH3CONH2. HNO3 вычислено, %:

Пикнометрическая плотность для соединения Zn(NO3)2. CH3CONH2. HNO3 равна d=1810 кг/м3.

Zn(NO3)2. 2CH3CONH2. HNO3. В 10 мл концентрированной 40%-ной азотной кислоты (d=1246 кг/м3) при 25-30 0С небольшими порциями при постоянном перемешивании растворяли смесь, содержащую  10,5 г (0,1780 моль) ацетамида и 20,1 г (0,1061 моль) нитрата цинка. При стоянии через сутки из раствора  выделили 28,0 г (0,0756 моль) бесцветных кристаллов нового соединения. Его выход составил 85,11 % от теоретически возможного.

Химическим анализом было найдено, %:

Zn(NO3)2 – 50,89; СH3CONH2 – 31,12; HNO3 – 16,66.

Для соединения Zn(NO3)2. 2CH3CONH2. HNO3вычислено, %:

Zn(NO3)2–51,13; CH3CONH2–31,86; HNO3–17,01.

Пикнометрическая плотность для соединения Zn(NO3)2. 2CH3CONH2. HNO3равна d=1750 кг/м3.

Zn(NO3)2. 3CH3CONH2. HNO3. В 10 мл концентрированной 25%-ной азотной кислоты (d=1146 кг/м3) при 25-30 0С небольшими порциями при постоянном перемешивании растворяли смесь, содержащую  7,5 г (0,1271 моль) ацетамида и 10,1 г (0,1715 моль) нитрата цинка. При стоянии через сутки из раствора  выделили 15,6 г (0,0363 моль) бесцветных кристаллов нового соединения. Выход этого соединения составил 85,76 % от теоретически возможного.

Химическим анализом было найдено, %:

Zn(NO3)2 – 43,92; СH3CONH2 – 40,87; HNO3 – 14,35.

ДлясоединенияZn(NO3)2. 3CH3CONH2. HNO3вычислено, %:

Zn(NO3)2–44,11; CH3CONH2–41,22; HNO3–14,67.

Пикнометрическая плотность для соединения Zn(NO3)2. 3CH3CONH2. HNO3равна d=1690 кг/м3.

Ca(NO3)2. CH3CONH2. HNO3. В 10 мл концентрированной 60%-ной азотной кислоты (d=1367 кг/м3) при 25-300С небольшими порциями при постоянном перемешивании растворяли смесь, содержащую  22,5 г (0,1372 моль) нитрата кальция и 7,4 г (0,1254 моль) ацетамида. При стоянии в течение сутки из раствора  выделили 30,8 г (0,1077 моль) бесцветных кристаллов нового соединения. Выход этого соединения составил   85,6% от теоретически возможного.

Химическим анализом было найдено, %:

Сa(NO3)2 – 57,03; СH3CONH2 – 20,15; HNO3 – 21,73.

Для соединения Ca(NO3)2. CH3CONH2. HNO3вычислено, %:

Ca(NO3)2–57,34; CH3CONH2–20,63; HNO3–22,03.

Пикнометрическая плотность для соединения Ca(NO3)2. CH3CONH2. HNO3равна d=2110 кг/м3.

Ca(NO3)2. 2CH3CONH2. HNO3. В 10 мл концентрированной 50%-ной азотной кислоты (d=1310 кг/м3) при 25-30 0С небольшими порциями при постоянном перемешивании растворяли смесь, содержащую  18,2 г (0,1110 моль) нитрата кальция и 10,5 г (0,1780 моль) ацетамида. Через сутки из раствора  выделили 25,7 г (0,0747 моль)нового соединения. Выход этого соединения составил   83,71% от теоретически возможного.

Химическим анализом было найдено, %:

 Сa(NO3)2 – 47,10; СH3CONH2 – 33,97; HNO3 – 18,02.

Для соединения Ca(NO3)2. 2CH3CONH2. HNO3вычислено, %:

Ca(NO3)2–47,54; CH3CONH2–34,20; HNO3–18,26.

Пикнометрическая плотность для соединения Ca(NO3)2. 2CH3CONH2. HNO3 равна d=1980 кг/м3.

Ca(NO3)2. 3CH3CONH2. HNO3. В 10 мл концентрированной 25%-ной азотной кислоты (d=1146 кг/м3) при 25-300С небольшими порциями при постоянном перемешивании растворяли смесь, содержащую  8,2 г (0,0500 моль) нитрата кальция и 7,9 г (0,1339 моль) ацетамида. При стоянии в течение сутки из раствора  выделили 15,4 г (0,0381 моль) бесцветных пластинчатых кристаллов нового соединения. Его выход 85,41 % от теоретического.

Химическим анализом было найдено, %:

Сa(NO3)2 – 40,11; СH3CONH2 – 43,19; HNO3 – 15,07.

Для соединения Ca(NO3)2. 3CH3CONH2. HNO3вычислено, %:

Ca(NO3)2–40,59; CH3CONH2–43,82; HNO3–15,59.

Пикнометрическая плотность для соединения Ca(NO3)2. 3CH3CONH2. HNO3равна d=1790 кг/м3.

Список использованных источников:

1.       Нурахметов Н. Н. Амидкислоты. Итоги науки и техники. ВИНИТИ сер. Физ.химия, 1989.- Т. 4.-64 с

2.       Сулейманкулов К. С. Взаимодействие карбамида с неорганическими солями. Фрунзе: Илим, 1971. 224 с.

3.       Иманакунов Б. Взаимодействие ацетамида с неорганическими солями. Фрунзе: Илим, 1976. -158 с.

4.       Омарова Р. А., Оспанов Х. К. Научные основы реакционной способности алкиламидов при взаимодействии с неорганическими кислотами и перспективы практического использования новых алкиламидкислот. Алматы «Қазақ университеті», 2000. -207с.

5.       Еркасов Р. Ш. . Рыскалиева Р. Г., Унербаев Б. А., Кусепова  Л. А. Биологически активные координационные соединения s- и d-металлов с протонированными карбамидом и ацетамидом. Сб. трудов «Проблемы химии центрального Казахстана», Караганда, 1998.- С.182-187.

6.       Еркасов Р. Ш., Ташенов А. К., Рыскалиева Р. Г. Взаимодействие хлорида кальция с протонированным ацетамидом в водных растворах при 250С. Вестник КазГУ, серия Химическая. Алматы, 1997.- № 8.-С. 23-28