РАСЧЕТ  ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ  ПАРАМЕТРОВ  СМЕШАННОАМИДНОГО  КООРДИНАЦИОННОГО  СОЕДИНЕНИЯ  НИКОТИНАТА  КОБАЛЬТА  (II)

Абдуллаева  Фазилат  Арсланбековна

студент  3-курса  кафедры  «Общая  химия»  факультета  Естествознания  и  географии,  Ургенчский  Государственный  университет  имени  Аль-Хорезми,  Республика  Узбекистан,  г.  Ургенч

E-mail:   afazilat@bk.ru

Нуржанова  Фазила  Фарходовна

магистрант  1-курса  кафедры  «Общая  химия»  факультета  Естествознания  и  географии,  Ургенчский  Государственный  университет  имени  Аль-Хорезми,  Республика  Узбекистан,  г.  Ургенч

Ибрагимова  Мавлуда  Рузметовна

докторант  1-курса  Института  общей  и  неорганической  химии  АН  РУз,  Республика  Узбекистан,  г.  Ташкент

Хасанов  Шодлик  Бекпулатович

научный  руководитель,  канд.  хим.  наук,  заведующий  кафедры  «Общая  химия»  факультета  Естествознания  и  географии,  Ургенческий  государственный  университет  имени  Аль-Хорезми,  Республика  Узбекистан,  г. 

E-mail:   shadlik@mail.ru

В  настоящее  время  актуальной  задачей  многих  фармацевтических  фирм  и  исследовательских  групп  является  поиск  новых  лекарственных  форм,  требующее  больших  затрат  времени  и  средств.  Поэтому  становится  актуальной  использование  компьютерных  технологий  и  новшеств  информационной  средств  для  достижения  поставленной  цели.  Как  известно  химия  экспериментальная  наука:  для  исследования  свойств  молекул  приходится  синетзировать  или  выделять  молекулу  из  природных  источников,  что  сопряжено  известными  трудностьями  (основной  из  которых  является  затрата  времени).  Использование  теоретических  расчетов  основанных  на  квантово-химических  расчетах  освобождает  нас  от  синтеза  или  выделения  молекул,  достаточно  создать  в  компьютерной  среде  возможную  модель  молекулы  и  через  считаные  минуты  появляется  возможность  установления  энергетически  выгодной  пространственной  структуры  и  всевозможных  энергетических,  а  также  геометрических  параметров.  Имеющияся  на  сегодняшний  день  литературные  данные  показывают  достоверность  результатов  компьютерных  расчетов  и  не  приходится  сомневаться  в  их  правдивости  [3]. 

В  качестве  исходных  компонентов  для  синтеза  никотината  кобальта  нами  использованы  сульфат  кобальта  (II)  марки  «ч.д.а.»,  едкий  натр  марки  «х.ч.»  и  никотиновая  кислота  марки  «ч.д.а.».  Никотинат  кобальта  получали  по  методике  приведенной  в  [1].  Карбамид  (СО(NH₂)₂)  (К)  и  тиокарбамид  (CS(NH₂)₂)  (ТК)  марки  «чда»  использовали  в  качестве  лигандов.  Содержание  металла  в  комплексном  соединение  определяли  комплексонометрическим  методом  по  [7].  Для  определения  азота  использовался  микрометод  Дюма  [4],  углерод,  водород  и  сера  сжиганием  в  токе  кислорода.  Рентгенофазовый  анализ  синтезированного  координационного  соединения  проводили  на  установке  ДРОН-2,0  с  Сu-антикатодом  [5].  Расчет  межплоскостных  расстояний  проводили  по  [2;  6],  а  относительная  интенсивность  линии  I/I_1,  определялась  в  процентах  от  наиболее  сильно  выраженного  рефлекса  в  максимуме.

Для  установления  изменений  ИК-спектров  поглощения  использовали  AVATAR-360  фирмы  «Niсolet»  с  рабочим  диапазонов  400—4000  см^-1.  Таблетирование  образцов  осуществляли  по  методике  прессования  образцов  с  КВr.

Для  установления  координационного  числа  центрального  атома  сняты  электронные  спектры  диффузного  отражения  на  приборе  SPECORD  M-40.

Для  определения  спектра  диффузного  отражения  взяты  отношения  спектра  отражения  получаемого  прямым  освещением  щели  монохроматора  на  спектр  галогенной  лампы.  Синтезированное  соединение  прессовалось  в  таблетки  диаметром  14  мм  и  толщиной  2  мм.  Измерение  проводились  в  отделе  теплофизики  АН  РУз. 

Смесь  никотината  кобальта:амид1:амид2  в  мольном  соотношении  1:2:2  в  течении  20  минут  растирали  в  коллоидной  мельнице  объемом  1,0  л  с  2—5  рабочими  телами. 

Квантово-химический  расчет  энергетических  параметров  и  геометрии  молекулы  смешанноамидного  координационного  соединения  никотината  кобальта  (II)  с  тиокарбамидом  и  карбамидом  проводили  в  пакете  программ  HyperChem  8.07  полуэмпирическим  методом  в  приближении  РМ3,  расширенным  способом  Хартри-Фока  при  градиенте  сходимости  0,059  ккал/моль/анг. 

Анализ  валентных  и  деформационных  колебаний  соединения  показал,  что  наблюдается  изменение  валентных  колебаний  связей  углерода  с  серой  и  углерода  с  азотом  в  молекуле  тиокарбамида  и  карбонильной  группы  и  связи  углерода  с  азотом  в  карбамида,  при  этом  колебания  С=S  и  С=О  связи  понижаются,  а  частоты  валентных  колебаний  связи  С-N  повышаются.  Исходя,  из  вышесказанного  можно  сделать  вывод,  что  лиганды  координируются  с  ионом  кобальта  (II)  в  тиокарбамиде  через  атом  серы,  а  в  карбамиде  через  атом  кислорода  (рис.  1).

Рисунок  1.  Предлагаемая  пространственная  структура  синтезированного  соединения

При  переходе  свободной  молекулы  тиокарбамида  в  координированное  состояние  заряд  на  атоме  серы  уменьшается  вследствие  перехода  нераспределенных  электронных  пар  серы  на  свободные  орбитали  центрального  атома.  Остаток  никотиновой  кислоты  проявляет  монодентатность.  Вследствие  переноса  нераспределенных  электронных  пар  серы  тиокарбамидов  и  кислорода  карбамидов  центральный  атом  приобретает  частично  отрицательный  заряд  (рис.  2). 

Рисунок  2.  Распределение  зарядов  на  атомах

Длины  связей  электронодонорных  атомов  с  центральным  ионом  показывает,  что  удаленность  атомов  от  центрального  атома  зависит  от  радиуса  атома.  Длины  связей  между  атомами  кислорода  карбамида  и  центральным  ионом  приблизительно  одинаковы,  в  то  время  как  связи  между  серой  и  центральным  атомом  значительно  больше.  Теплота  образования  данного  соединения  составляет  -629,63  ккал/моль,  энергии  верхней  занятой  и  нижней  вакантной  молекулярной  орбиталей,  соответственно,  равны  -7,43  и  -0,47  эВ. 

Таким  образом,  на  основе  квантово-химического  расчета  нами  установлена  энергетически  выгодная  геометрия  молекулы  исходя  из  минимума  энергии  образования,  рассчитаны  энергетические  параметры,  найдены  величины  валентных  и  диэдрических  углов,  определены  длины  связей  между  атомами,  составляющими  молекулу,  определен  способ  соединения  двух  молекул  воды  с  молекулой  координационного  соединения.

Список  литературы:

1.Азизов  О.Т.  Комплексные  соединения  пальмитатов,  олеатов,  стеаратов  ряда  3d-металлов  с  некоторыми  амидами:  Дис….канд.  хим.  наук.  Ташкент:  2006.  —  168  с.

2.Гиллер  Я.Л.  Таблицы  межплоскостных  расстояний.  М.:  Недра,  —  1966.  —  Т.  1.  —  362  с.

3.Кларк  Т.  Компьютерная  химия:  Пер.  с  англ.  М.:  Мир,  1990  —  383  с. 

4.Климова  В.А.  Основы  микрометода  анализа  органических  соединений.  М.:  Химия,  1967.  —  19  c.

5.Ковба  П.М.,  Трунов  В.К.  Рентгенофазовый  анализ.  М.:  МГУ,  1976.  —  232  с.

6.Недома  И.  Расшифровка  рентгенограмм  порошков.  М.:  Металлургия,  1975.  —  423  с.

7.Пришибл  П.  Комплексоны  в  химическом  анализе.  М.:  ИЛ.  1960.  —  72  с.

8.Paulik  F.,  Paulik  J.,  Erdey  L.  Derivatograph.  I  Mittelung  Ein  automatish  registriender  Apparat  zur  gleichzeitigen  Ausguchrund  der  Differential  —  ther  moqravimetrischen  Untersuchungen.  //Z.  Anal.  Chem.  —  1958.  —  V.  160.  —  №  4.  —  P.  241—250.