支持电解质和离子强度对溶液中配合物稳定性的影响III.Pitzer理论在确定配合物的热力学稳定常数中的应用

本文利用近十几年内发展起来的Pitzer方程表达配合平衡中各个电解质的活度系数,假设支持电解质的离子强度可近似地代表平衡体系的离子强度,并把Pitzer方程中的因子exp(-aμ~1/2)展成级数,忽略高次项,从而使Pitzer参数B,B'皆与离子强度无关,得到的式中K~μ和K~0分别为配合物在一定离子强度u下的逐级稳定常数和逐级热力学稳定常数,Δz^2为配合反应中产物和反应物的电荷平方差A~1,A~2为经验参数,根据方程式(1),利用曲线回归技术可以得logK0,为了校正本公式推演过程中的两点假设,式(1)右边加三次项,得到三次曲线方程式;考虑到计算和外推方便,舍去式(1)右边二次项,得到线性方程式,用本文三种方法处理了前人的实验数据,与传统的方法相比,本文所提供的三种方法都可得到满意的结果。     

VO(NCS)_n~((2-n) )配合物的ESR波谱及其稳定常数的测定

本文研究了VO(NCS)_n~(2-n)~ 配合物的ESR波谱,指出VO~(2 )与SCN~-在乙二醇-水混合溶剂中可形成四种不同组成的配合物:VONCS~ ,VO(NCS)_2,VO(NCS)_3~-,VO(NCS)_4~(2-).测定了ESR波谱参数,该配合物的超精细耦合常数A与SCN~-配位数n呈线性关系,A_n=117.66—3.41n(G).根据 ESR 波谱计算了配合物VO(NCS)_n~(2-n)~ (n=1,2,3,4)的逐级稳定常数,log K_1=2.15,log K_2=1.55,logK_3=0.8 7,log K_4=0.22.其中K_3,K_4的测定在文献上尚未见过报道。     

药物离子选择性电极响应规律的系统研究——Ⅳ.杂多酸型药物电极对金属阳离子选择性规律的探讨

本文通过对6种药物的杂多酸型电极对金属离子K_(ij)值与金属离子的结构参数和水合热力学参数关系的研究,发现离子的缔合不是离子产生干扰过程的控制因素。选择性主要取决于干扰离子的萃取性能或疏水性。推导并验证了pK_(ij)值与离子结构参数((z~2)/(r+0.85))及水合热力学参数(△G_(hydr))间存在线性关系。考虑到Born模型在电极复杂体系应用中的局限性,经过对离子结构参数函数关系全面考察,认为(z~2/r)~(-1)可取代(z~2)/(r+0.85)因子获得更好的拟合效果。     

葡萄糖水溶液中碳酸盐热力学研究 1.二氧化碳-碳酸氢钠-氯化钠-葡萄糖-水体系

在278.15～318.15K和一定离子强度范围内,测定了无液接电池Pt,(1-x)H_2+xCO_2|NaHCO_3(m_1),NaCl(m_2),CO_2(m_3),葡萄糖(m_4)|AgCl-Ag的电动势,利用改进的Harned外推法和我们提出的多项式拟合法确定了二氧化碳在15％葡萄糖水溶液中的一级酸常数K_1~0,两种方法所得pK_1~0值在实验误差范围内一致.pK_1~0随温度变化符合经验方程pK_1~0=A_1+A_2/T+A_3T,并计算了二氧化碳在葡萄糖水溶液中解离过程的各热力学量.     

金属络合物的极谱研究 Ⅱ.硫氰酸根和镉的络合物

兹测得镉与硫氰酸根络合物的逐级稳定常数为 K_1=23.0,K_2=123,K_3=242,K_4=302,K_5=166和 K_6=53(25°),离子强度等于3,用来维持离子强度的惰性电解质是高氯酸钠。改进了测定半波电势的方法使ΔE_(1/2)的误差小于±0.2mv。在处理数据时以 logy 和(L)对画来代替 Leden 和 Fronaeus 法的 y 和(L)对画,所得结果较为准确。     

介质对配合物稳定性的影响——Ⅱ.Cu(SCN)+—NaNO3—二氧六环—水体系

本文用分光光度法确定了25℃时配阳离子Cu(SCN)~+在NaNO_3—二氧六环—H_2O介质中的稳定常数。溶剂组成变化范围为0,5,10,15和20wt％二氧六环,离子强度范围为0.2～3.0moledm~(-3),溶液的pH=1.5～1.6。本文提出了基于Pitzer方程式的最小二乘多项式逼近法,确定出各种不同组成混合溶剂中配合物的热力学稳定常数。讨论了该常数和一级介质效应与溶剂组成和介电常数的关系。     

药物离子选择性电极响应规律的系统研究——Ⅲ.红霉素电极及其对季铵的选择性规律

本文研究了多种红霉素电极。电极对于季铵的选择性可用诱导效应和空间位阻效应来定量说明,符合方程式logK_(ij)=a_1I-a_2Z/R+a_0,式中I为诱导效应指数,a_1,a_2,a_0为与电活性物有关的系数。建立了阳离子型药物电极K_(ij)对季铵烷基链碳原子数n的关系的一般数学模型:logK_(ij)=A/2.7~n+B/(0.80+1.26n)+C。证明:随着碳原子数增大,logK_(ij)趋于一极限值C。此处A,B,C为与电活性物有关的系数。     

邻羟基苄胺及其配合物的研究 Ⅳ.Cu(Ⅱ)混合型配合物的稳定性

用pH滴定法研究了在0.1MNaClO_4水溶液中(30.0±0.1℃)Cu(II)-邻羟基苄胺(HBA)和Cu(II)-L(L为乙二胺En,联呲啶DiPY,氨基乙酸Gly,丙二酸Mal,草酸Ox)与HBA的配位反应.测得了Cu(II)-HBA配合物稳定常数(logK_1=9.46,logK_2=7.21)和配位反应平衡常数logk_2[En(7.88),Dipy(9.09),Gly(8.23),Mal(8.48),Ox(8.24)].计算了△logK[△logK=logk_2-logK_1(HBA)]和歧化反应的平衡常数logX.所有混合型配合物的稳定性都比单纯配位统计效应所预期的稳定性要大(即logX>0.6).讨论了pH滴定曲线和几种影响混合型配合物稳定性的因素.     

金属的溶剂萃取热力学研究 2:In~2(SO~4)~3+Na~2SO~4+D~2EHMTPA+n-C~8H~18+H~2O体系

在温度278.15-303.15K和离子强度=为0.1-2.0mol/kg范围内,在萃取体系In~2(SO~4)~3+Na~2SO~4+D~2EHMTPA+n-C~8H~18+H~2O体系中,本文测定了萃取平衡的In^3+的平衡浓度和水相pH值,其中Na~2SO~4为支持电解质.根据Pitzer电解质溶液理论,估算了平衡水相中的真实离子强度值,并用直线外推法和多项式拟合法确定了萃取过程的热力学平衡常数K^ ,进而计算了这个萃取过程的各个热力学量.     

硝酸根和铅离子的络合物的极谱研究

采用蒋和徐提出从极谱半波电势求络离子的逐级稳定常数的方法,研究铅离子和硝酸根的络合物,测得PbNO_3~+、Pb(NO_3)~2和Pb(NO_3)_3~-的逐级稳定常数分别为:K_1=2.34,K_2=1.30,K_3=3.25.     

介质对配合物稳定性的影响(Ⅴ)——Fe(tiron)——NaClO4-C2H5OH-H2O体系

用分光光度法于295±1K温度下测定了由高价阳离子Fe³⁺和高价阴离子tiron^4-(3,5-二磺酸基邻苯二酚)形成的配阴离子Fe(tiron)^-在乙醇-水混合溶剂中的稳定常数随离子强度的变化。分别用推广的Debye-Hückel方程和Pitzer方程计算了配阴离子的热力学稳定常数,发现对本体系De-bye-Hückel方程完全不能适用,而基于Pitzer方程的多项式逼近法则可得到满意的结果。讨论了介质效应和配合反应的标准迁移自由能。     

3,4'-联苯二甲酸与含氮配体构筑的镧系配合物的合成、晶体结构及荧光传感

通过水热方法合成了2个镧系配合物,[Gd(3,4′-dpdc)_2(HDPP)]_n(1)和{[Dy(3,4′-Hdpdc)_3(H_2O)]·0.5BTB}_n(2)(3,4′-H_2dpdc=3,4′-联苯二甲酸,DPP=1,3-二(4-吡啶基)-丙烷,BTB=1,4-二(1,2,4-三氮唑)-1-丁烷),通过X射线单晶衍射对其结构进行表征。配合物1属单斜晶系,P2_1/c空间群。该配合物为二维层状结构,中心Gd(Ⅲ)离子的配位环境为[GdO_7N]。3,4′-dpdc配体以μ_1∶η~1η~1/μ_2∶η~1η~1和μ_1∶η~1η~1/μ_1∶η~1η~0两种方式桥联Gd(Ⅲ)离子,而HDPP配体是以端基的形式配位于Gd(Ⅲ)离子。配合物2属三斜晶系,P1空间群。配合物2具有一维链状结构,Dy(Ⅲ)离子的配位环境为[Dy O7]。3,4′-Hdpdc配体以μ_2∶η~1η~1配位模式链接相邻的Dy(Ⅲ)离子。未参加配位的BTB通过氢键与一维链连接,进而形成三维超分子结构。固态光致发光测量表明,化合物1和2在350~650 nm范围内显示出宽峰,归因于配体的π*→π跃迁。进一步研究了水溶液中不同沙星类药物对配合物1的发光的影响,实验结果表明该配合物可以识别培氟沙星。     

介质对配合物稳定性的影响 Ⅰ.Cu(SCN)~+-NaNO_3-C_2H_5OH-H_2O体系

本文用分光光度法测定了25℃时配阳离子Cu(SCN)~+在乙醇一水介质中的稳定常数.乙醇在混合溶剂中的重量百分数为0、5、10、15、20和25.用NANO_3调节溶液离子强度I=0.2—2.0mol·dm~(-3).实验的pH=1.5—1.6.本文提出了基于Pitzer方程式的曲线拟合法,确定混合溶剂中配合物的热力学稳定常数.讨论了该常数和一级介质效应与溶液组成和介电常数的关系.     

稀土及其配合物对蛇毒磷脂酶A_2活性的影响

分别研究了三价稀土离子 (La3 + ,Eu3 + ,Dy3 + ,Yb3 + )、二乙三胺五乙酸及其衍生物二乙三胺五乙酸 -双二甲酰胺 ,二乙三胺五乙酸 -双 (异烟肼 )与稀土离子的配合物以及Tb -谷氨酰胺配合物对蛇毒磷脂酶A2 活性的影响 .浓度低于 <3μmol/L的稀土离子可以激活磷脂酶A2 ,浓度大于 5 μmol/L后稀土离子对酶活性表现出抑制作用 ;外源Ca2 + 离子的加入可以缓解稀土离子对酶活性的抑制作用 ,表明稀土离子和钙离子是竞争性地结合在酶的活性部位 ;稀土离子和二乙三胺五乙酸及其衍生物的配合物对酶活性没有明显影响 ;Tb -谷氨酰胺在浓度大于 10 μmol/L后开始抑制酶的活性     

三重桥氧三核铬脂肪酸配合物的快原子轰击质谱研究

本文报道三重桥氧三核铬脂肪酸配合物[Cr_3(μ_3-O)(μ-OOCH)_6(H_2O)_2OOCH]和[Cr_3(μ_3-O)(μ-OOCR)_6(H_2O)_3]~+(R=CH_3,C_2H_5和C_3H_7)的快原子轰击(FAB)质谱。当桥配体为甲酸基时获得完整的配位阳离子峰(其单晶结构见文献),由于质子亲电进攻端配体甲酸基的氧,从而形成了质子化的[Cr_3(μ_3-O)(μ-OOCH)_6(H_2O)_2HCOOH]~+离子。后者可以失去CO生成[Cr_3(μ_3-O)(μ-OOCH)_6(H_2O)_3]~+,进一步的断裂和乙酸配位时的情况相同,可连续脱三个配位水,分别生成[Cr_3O(OOCR)_6(H_2O)_2]~+、[Cr_3O(OOCR)_6(H_2O)]~+和[Cr_3O(OOCR)_6]~+离子;并可进一步脱桥配基或RCO,分别生成[Cr_3O(OOCR)_5]~+、[Cr_3O(OOCR)_4]~+、[Cr_3O(OOCR)_3]~+、[Cr_3O(OOCR)_5O]~+、[Cr_3O(OOCR)_4O]~+、[Cr_3O(OOCR)_3O]~+和[Cr_3O(OOCR)_2O]~+等碎片离子。当桥配体为丙酸和丁酸时,主要观察到[Cr_3O(OOCR)_6]~+离子及其进一步断裂所形成的碎片离子,断裂过程和乙酸配位时基本相似;另外这类配合物都还形成一系列由FAB底物参与的加成离子。基于以上分析,我们提出了这类配合物可能的断裂过程,并认为随着脂肪酸碳链的增长,整个配位阳离子的稳定性下降。     

配合物生成反应速率常数与平衡常数之间的直线自由能关系 Ⅱ.镍(Ⅱ)-N-(对位取代苯基)氨基乙酸配合物的生成反应动力学研究

应用断流分光光度计(Stopped-Flow Spectrophotometer)研究了镍(Ⅱ)与 N-(对位取代苯基)-氨基乙酸(p-RC_6H_4NHCH_2COOH,R=CH_3O,CH_3,H,Cl,简写为 NROH 或 HL)在25℃及30％(v/v)乙醇溶液中生成配合物的反应动力学.实验结果表明,不仅氨基酸配体的负离子(NRO-或 L~-)具有较高的反应活性,而且两性离子(HN~+RO~-或~+HL~-)也是有效的反应配体.反应按双途径进行,即按 Eigen-Tamm 机理进行的 NRO-途径和以质子迁移为速率控制步骤的两性离子途径.两性离子的反应活性(以 logk_(HL~±)表示)与配体的碱性强度(pK_2)之间呈现直线自由能关系:logk_(HL~±)=5.36-0.432pK~2并发现镍(Ⅱ)配合物的离解反应速率常数(log k_(-L~-))与配体的碱性强度(pK_2)和配合物的稳定常数(logK_(NiL)~(Ni))之间均存在直线自由能关系,其线性回归方程分别为:logk_(-L~-)=5.66-0.815pK_2和 logk_(-L~-_=4.84-0.973logK_(NiL)~(Ni)     

方酸钾与18-冠-6配合物的合成及表征

以甲醇为反应介质,18—冠—6及方酸阴离子与K~+离子可生成稳定的2:1:2配合物K_2(C_4O_4)(18—冠—6)_2·4H_2O,通过元素分析、ICAP、UV、~1HNMR、λ_M、DTA、TGA等对配合物的组成和结构进行了表征。     

支持电解质和离子强度对溶液中配合物稳定性的影响——Ⅱ.中性离子对 CuSO_4和配阴离子 Fe(Tiron)~-的稳定性

本文用分光光度法测定了离子强度为0.2至4.2范围内的离子对 CuSO_4和配阴离子Fe(Tiron)~-在各种支持电解质中的稳定性.在各种支持电解质中,两个配合物体系的稳定性随离子强度变化的趋势基本一致,但稳定性的极小值位置则大不相同.稳定性数据表明,提出的单参数的 Debye-Hückel 方程对 CuSO_4体系在离子强度小于2.0时适用;对 Fe(Tiron)~-体系则完全不能应用.本文简单地讨论了造成上述情况的原因.测得 CuSO_4和 Fe(Tiron)~-在25℃时的热力学稳定常数 logK_0分别为2.17和19.50.     

离子型碳氟与碳氢表面活性剂在胶团及吸附层中的分子间相互作用

本工作研究了二元表面活性剂溶液的热力学, 考虑了反离子对表面活性离子在表面相和胶团中的相互作用的影响, 得出计算分子相互作用参数β_m和β_σ的将遍公式(β_m和β_σ分别代表胶团和吸附层中的分子相互作用参数):β_m=ln[((cmc_1)/(cmc_1~0x_(1m)))(c″_1/c′_1)~(K_1)]/x_(2m)~2=ln[((cmc_2)/(cmc_2~0x_(2m)))(c″_2/c′_2)~(K_2)]/x_(1m)~2β_σ=ln[((c_1(π))/(c_1~0(π)x_(1σ)))(c″_1/c′_1)~(K_1)]/x_(2σ)~2=ln[((c_2(π))/(c_2~0(π)x_(2σ)))(c″_2/c′_1)~(K_2)]/x_(1σ)~2作为极限情况, 此式对于非离子型表而活性剂或有过量无机电解质时可简化为:β_m=ln[(cmc_1)/(cmc_1~0x_(1m)]/x_2m~2=ln[(cmc_2)/(cmc_2~0x_(2m)]/x_(1m)~2β_σ=ln[(c_1(π))/(c_1~0(π)x_(1σ)]/x_2σ~2=ln[(c_2(π))/(c_2~0(π)x_(2σ)]/x_(1σ)~2应用公式于各类型碳氟、碳氢表面活性剂二元混合溶液, 包括正离子-负离子、负离子-负离子、负离子-非离子混合体系。自表、界面张力-浓度关系计算各体系的β_m及β_σ。结果表明：(1)碳氟、碳氢正离子-负离子表面活性剂混合体系的β_m及β_σ有很大的负值, 表示有强烈的分子相互作用；(2)碳氟链与碳氢键间存在“互憎性”。这种“互憎性”在负离子-负离子混合体系及非离子-负离子混合体系中皆有明显表现；(3)表面压维持恒定时, 不论表面或溶液内部的表面活性剂的摩尔分数如何变化, β_σ值一般近于常数；(4)表面压越高则分子相互作用越强, 表现为β_σ绝对值变大。     

稀散金属化合物水溶液热力学研究Ⅰ.HCl+GaCl3+H2O体系

在HCl+GaCl3+H2O体系中,恒定五个总离子强度I=0.4,0.6,0.8,1.0,1.5 mol/kg,控制混合电解质中氯化镓离子强度分数YB=0.0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7,并在278.15～318.15 K范围内测定了五个温度的无液接电池:Pt|H2 (101.325 kPa)| HCl (mA), GaCl3 (mB), H2O|AgCl|Ag的电动势.根据150个实验点的电动势数据,确定了HCl的活度系数及其随氯化镓浓度变化规律,结果发现HCl活度系数遵守Harned规则.同时本文在Pitzer电解质溶液理论基础上提出了一个确定氯化镓的Pitzer参数和活度系数的方法,指出了氯化镓在这个混合电解质溶液中遵守扩展的Harned规则.