УДК 541.49
Петрова Ю.С., Неудачина Л.К.
КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ ТАУРИНА С ИОНАМИ МЕТАЛЛОВ IIА ГРУППЫ
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
В данной работе потенциометрическим методом исследовано комплексообразование ионов магния(II), кальция(II), стронция(II) и бария(II) с таурином (2-аминоэтансульфоновая кислота), определены соответствующие константы устойчивости. Рассчитаны константы диссоциации функциональных групп таурина.
Ключевые слова: таурин, потенциометрическое титрование, константы диссоциации, константы устойчивости.
Complexation of the magnesium(II), calcium(II), strontium(II), barium(II) ions with taurine was studied potentiometrically. Stability constants of the complexes and dissociation constants of functional groups of taurine were established.
Key words: taurine, potentiometric titration, stability constants.
Таурин – 2-аминоэтансульфоновая кислота – является биологически активным веществом. Он содержится во всех жизненно важных органах человека. Уже длительное время препараты таурина используются в фармацевтике и пищевой промышленности.
Благодаря наличию в составе таурина амино- и сульфогруппы данное соединение является потенциальным лигандом по отношению к ионам металлов. Наличие донорного атома кислорода в составе сульфогруппы таурина позволяет предположить сродство 2-аминоэтансульфоновой кислоты к так называемым А-катионам (катионы с электронной оболочкой инертного газа) [1]. Однако имеющиеся немногочисленные данные [2] по устойчивости комплекса кальция (II) с таурином требуют дополнительной проверки, а комплекообразующие свойства таурина по отношению к ионам магния(II), стронция(II) и бария(II) не описаны в литературе. Настоящая работа посвящена потенциометрическому исследованию устойчивости комплексов таурина с ионами металлов IIА группы.
Потенциометрическое титрование водных растворов проводили в инертной атомосфере азота при ионной силе m 0.1 М KCl и 20±1 °С, используя иономер И-160МИ, оснащенный стеклянным (ЭС-10603) и насыщенным хлоридсеребряным (ЭСр-10103) электродами. Иономер калибровали по стандартным буферным растворам. Изучены растворы, содержащие 2 ммоль/дм3 таурина и 1 ммоль/дм3 хлорида металла. В качестве титрантов использовали 0.1 моль/дм3 раствор хлороводородной кислоты и свободный от карбонатов 0.084 моль/дм3 раствор гидроксида калия.
Расчет констант диссоциации амино- (pK2) и сульфогрупп (pK1) проводили с использованием уравнения Гендерсона-Гассельбаха [1] по данным титрования раствора таурина растворами гидроксида калия и хлороводородной кислоты соответственно. Полученные результаты приведены в табл. 1.
Таблица 1
Константы диссоциации таурина
|
Константы диссоциации |
Настоящая работа |
Литерат. данные |
|
pK1 |
1.68±0.07 |
1.54±0.04 [3] 1.5 [4] |
|
pK2 |
8.93±0.02 |
8.93±0.03 [3] 9.08 [4] |
Т.о., полученные в настоящей работе значения констант диссоциации функциональных групп таурина сопоставимы с аналогичными величинами, описанными в литературе.
Расчет констант устойчивости таурина с ионами магния(II), кальция(II), стронция(II) и бария(II) проводили по уравнению Ирвинга-Россотти [1] с использованием данных потенциометрического титрования растворов, содержащих лиганд и металл в соотношении 2:1. Полученные результаты приведены в табл. 2.
Таблица 2
Константы устойчивости комплексов таурина с ионами металлов IIА группы (m = 0.1 М, KCl, t=20±1 °С)
|
Ион металла |
Ионные радиусы по Белову-Бокию, нм [5] |
lgK1 |
lgK2 |
|
Mg(II) |
0.074 |
— |
6.28±0.02 |
|
Ca(II) |
0.104 |
— |
6.25±0.02 |
|
Sr(II) |
0.120 |
— |
6.18±0.01 |
|
Ba(II) |
0.138 |
— |
6.17±0.02 |
Из полученных данных (табл. 2) видно, что таурин образует с ионами металлов IIА группы комплексы состава 1:2 (металл:лиганд). Необходимо отметить, что при увеличении ионного радиуса элемента значение константы устойчивости соответствующего комплекса уменьшается (табл. 2). Данное обстоятельство свидетельствует о том, что значительный вклад в образование связи металл–лиганд вносит ионная связь, что является характерной особенностью А-катионов [1].
Литература:
1. Инцеди Я. Применение комплексов в аналитической химии. – М.: Мир. 1979, - 376 с.
2. Irving C.S., Hammer B.E., Danyluk S.S. et al. 13C Nuclear Magnetic Resonance Study of the Complexation of Calcium by Taurine // Journal of Inorganic Biochemistry. 1980. V. 13. N 2. P. 137–150.
3. Maslowska J., Chruscinski L. Potentiometric studies on mixed complexes of Ni(II) with taurine, DL-methionine and DL-ethionine in aqueous solution // Polyhedron. 1984. V. 3. N 12. P. 1329-1331.
4. Albert A. Quantitative studies of the avidity of naturally occurring substances for trace metals. 1. Amino-acids having only two ionizing groups // Biochem J. 1950. V. 47. N 5. P. 531-538.
5. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. – М.: Химия. 1979,-480с.