Solvation numbers and hydration constant for thorium(IV) in ethanol-water medium

The solvation number and hydration constant of Th⁴⁺ in ethanol-water medium were determined at 25°C using UV-spectral and electrochemical measurements. A solvate formation equilibrium is demonstrated and characterized. Three molecules of ethanol (S) can bond to the metal cation with strengths comparable to that for H₂O to form ThS₃(H₂O) ₃ ⁴⁺ Formation of thorium monochelate with lawsone (2-hydroxy-1,4-naphthoquinone) eliminates bonding with alcohol molecules. The dissociation constant of the chelating agent_sK_a and the formation contant of the monochelated metal ion_sK _f ^* that are essentially independent of the solution composition are evaluated. Hydration titrations involving thorium-lawsone monochelate are performed and the data obtained from the changes of pH with solvent composition are analyzed. The solution independent constant,_sK _f ^* for thorium-lawsone complex formation in mixed aqueous ethanol is given by $$log_s K_f * = vpK_a + log_s K_h - log[LH] - vpH + 3logv$$ where vpK_a is the dissociation constant of the chelating agent LH in the solvent system of ν volume fraction of water and_sK_h is the solution-independent hydration constant of thorium (IV) in the solvent system. Log-values for the constants_sK_h,_sK _f ^* and_sK _a ^* are found to be 7.8±0.02, 11.38±0.04 and ?0.753, respectively.     

Acidity constants of adenosine-5′-mono- and diphosphate in various water-organic solvent mixtures

Summary The acidity constants of adenosine-5-mono- and diphosphate (AMP andADP) were determined at 25.00±0.1°C by potentiometric titration in pure water and different solvent mixtures (methanol, ethanol, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, acetone, and dioxane). The ionization ofAMP andADP depends on both the proportion and the nature of the organic solvent used. ThepK _a1 values for bothAMP andADP are slightly influenced as the solvent is enriched in ethanol and methanol and remains practically constant in presence of different amounts ofDMF andDMSO. A pronounced change in thepK _a1 values is observed as the solvent is enriched in acetone or dioxane. It is concluded that the electrostatic effect has only a relatively small influence on the dissociation equilibrium, whereas other solvent effects such as solvent basicity, hydrogen bonding and protonsolvent interactions play an important role.

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Aciditätskonstanten von Adenosin-5-mono- und -diphosphat in verschiedenen organisch-wäßrigen Lösungsmittelgemischen

Zusammenfassung Die Aciditätskonstanten von Adenosin-5-mono- und -diphosphat wurden bei 25.0±0.1°C in reinem Wasser und in verschiedenen Lösungsmittelgemischen (Methanol, Ethanol, N,N-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Aceton und Dioxan) potentiometrisch bestimmt. Der Ionisierungsgrad vonAMP undADP hängt sowohl von der Menge als auch von der Art des organischen Lösungsmittels ab. DiepK _a1-Werte vonAMP undADP werden durch Zugabe von Methanol und Ethanol nur wenig, durch verschiedene Mengen vonDMF undDMSO gar nicht, durch Aceton und Dioxan jedoch deutlich beeinflußt. Offensichtlich haben elektrostatische Effekte nur geringe Auswirkungen auf das Dissoziationsgleichgewicht, wogegen andere Faktoren wie Basizität des Lösungsmittels, Wasserstoffbrückenbindungen und Lösungsmittel-Proton-Wechselwirkungen eine bedeutende Rolle spielen.

     

Potentiometric studies on the formation equilibria of binary and ternary complexes of cobalt(II) with adenosine-5′-mono-, -di-, and -triphosphate and some biologically important polybasic oxygen acids

Summary Potentiometric equilibrium measurements have been made for the interaction of adenosine-5-mono-,-di-, and -triphosphate, and Co(II) with biologically important secondary ligands (malic, maleic, succinic, tartaric, citric, and oxalic acid). The formation of various 1:1:1 mixed ligand complexes inferred from the potentiometric titration curves. Initial estimates of the formation constants of the resulting species and the acid dissociation constants ofAMP,ADP,ATP and the secondary ligand acids have been refined with a computer program. In some systems, the ternary complexes are found to be more stable than the corresponding binary ones. In some ternary systems studied, interligand interactions or some cooperativity between the coordinate ligands, possibly H bond formation, have been found to be most effective in deciding the stability of the complexes formed in solution. Stabilities of mixed ligand complexes increase in the orderAMP <ADP <ATP. With respect to the secondary ligands, the formation constants of the mixed ligand complexes decrease in the following order: succinic > maleic > tartaric > malic > citric > oxalic acid.

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Potentiometrische Untersuchung der Bildungsgleichgewichte von binären und ternären Komplexen von Kobalt(II) mit Adenosin-5-mono-, -di- und -triphosphat und einigen biologisch bedeutenden polybasischen Sauerstoffsäuren

Zusammenfassung Die Wechselwirkung vonAMP,ADP undATP mit Co(II) und einigen biologisch interessanten Sekundärliganden (Bernsteinsäure, Hydroxybernsteinsäure, Maleinsäure, Weinsäure, Zitronensäure und Oxalsäure) wurde bei 25°C und einer lonenstärke von 0.1M KNO₃ potentiometrisch untersucht. Die Titrationskurven zeigen das Vorliegen von Species der Zusammensetzung 1:1:1 an. Die geschätzten Bildungskonstanten der Komplexe und die Dissoziationskonstanten der Liganden wurden mittels eines Computerprogramms optimiert. In einigen der untersuchten Systeme sind die ternären Komplexe stabiler als die sekundären. Die Stabilität der Verbindungen hängt im wesentlichen von Interligandwechselwirkungen — möglicherweise der Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen — ab. Die Stabilität der Komplexe mit gemischten Liganden steigt in der ReihenfolgeAMP <ADP <ATP und fällt entsprechend der Serie Bernsteinsäure > Maleinsäure > Weinsäure > Hydroxybernsteinsäure > Zitronensäure > Oxalsäure.

     

Ternary complexes in solution. Comparison of the coordination tendency of some polybasic oxygen acids toward the binary complexes of Cu(II) andAMP,ADP orATP

Summary Potentiometric equilibrium measurements have been made at 25±0.1°C (=0.1 mol dm^–3 KNO₃) for the interaction of adenosine-5-mono-, -di- and -triphosphate (AMP,ADP andATP) and Cu(II) with biologically important secondary ligand acids (malic, maleic, succinic, tartaric, citric and oxalic acids) in a 1:1:1 ratio and the formation of various 1:1:1 mixed ligand complex species inferred from the potentiometricpH titration curves. Initial estimates of the formation constants of the resulting species and the acid dissociation constants ofAMP,ADP,ATP, and secondary ligand acid, have been refined with the SUPERQUAD computer program. In some systems logK values are positive, i.e. the ternary complexes are found to be more stable than the corresponding binary complexes. In some Cu(II) ternary systems the interligand interactions between the coordinate ligands, possibly H bond formation, have been found to be most effective in deciding the stability of the ternary complexes formed in solution. Stabilities of mixed ligand complexes increase in the orderAMP <ADP <ATP. With respect to the secondary ligands, the formation constants of the mixed ligand complexes decrease in the order succinic > maleic > tartaric > malic > citric > oxalic acid.

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Ternäre Komplexe in Lösung. Vergleich der Koordinationstendenz einiger polybasischer Sauerstoffsäuren gegenüber binären Komplexen von Cu(II) mitAMP,ADP oderATP

Zusammenfassung Es wurden potentiometrische Gleichgewichtsmessungen bei 25±0.1°C bei =0.1 mol dm^–1 KNO₃ durchgeführt, um die Wechselwirkung von Adenosin-5-mono-, -di- und triphosphat mit Cu(II) und biologisch relevanten Sekundärliganden wie Äpfel-, Malein-, Bernstein-, Wein-, Zitronen- und Oxalsäure im Verhältnis 1:1:1 festzustellen. Aus den potentiometrischenpH-Titrationskurven ergaben sich verschiedene 1:1:1 gemischte Ligandenkomplexe. Anfänglich abgeschätzte Komplexbildungskonstanten der Komplexe und Säuredissoziationskonstanten vonAMP,ADP undATP und den Sauerstoffsäuren wurden mittels des Computerprogramms SUPERQUAD verfeinert. In einigen Systemen ist logK positiv, demzufolge sind die ternären Komplexe stabiler als die korrespondierenden binären. In einigen ternären Cu(II)-Komplexen bestehen zwischen den Liganden Wechselwirkungen, vermutlich auf der Basis von stabilitätsfördernden Wasserstoffbrückenbindungen. Die Stabilitäten der gemischten Komplexe steigen in der ReihenfolgeAMP <ADP <ATP. Bezüglich der Sekundärliganden ergibt sich für die Bildungskonstanten der ternären Komplexe die Reihung Bersteinsäure > Maleinsäure > Weinsäure > Äpfelsäure > Zitronensäure > Oxalsaure.

     

Spectral Properties of Bifunctional Schiff Bases, [Bis (X-Phenyl)-Ethane Diimine]

Electronic spectra of five (Bis(X-phenyl)-Ethane diimine] compounds I-V, have been investigated in various organic solvents and aqueous buffer solutions of varying pH's. The observed visible band is assigned to intramolecular CT transition. Furthermore, it is deduced that structure of the o-hydroxy derivative is not entirely planar. The acid dissociation constant values of the hydroxy derivatives have been determined and are discussed.     

Substituent and solvent effects on the rate of the reaction of 2-methyl-4-phenyl-thiazole ethiodide with substituted benzaldehydes

Condensation of 2-methyl-4-phenyl-thiazole ethiodide (1) with aromatic aldehydes in presence of piperidine as base catalyst has been studied kinetically at different temperatures. The rate in presence of low concentration of piperidine (<0.5M) is found to be represented by the third order equationv=k [1] [aldehyde] [piperidine]. On the other hand the rate in presence of 1.013M piperidine is represented by the second-order equation:v=k [1] [aldehyde]. It is concluded from the kinetic results that the dehydration step of the intermediate aldol compound is the rate determining step of the reaction. The dependence of the mechanism of the reaction and the thermodynamic parameters of activation on the molecular structure of the various aromatic aldehydes used is discussed. In various organic solvents, the rate of the reaction increases as the dielectric constant of the medium is increased. The energy of activation and the thermodynamic parameters of activation were calculated and discussed in terms of solvent properties.

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Substituenten- und Lösungsmittel-Effekte auf die Geschwindigkeit der Reaktion zwischen 2-Methyl-4-phenylthiazol-ethiodid und substituierten Benzaldehyden

Zusammenfassung Die Kinetik dieser Kondensation wurde bei verschiedenen Piperidinkonzentrationen (basischer Katalysator), unter Variation der Temperatur und in Abhängigkeit von der Polarität des Lösungsmittels für verschiedene substituierte Benzaldehyde untersucht. Bei niedriger Piperidinkonzentration gehorcht die Reaktion einer Gleichung dritter Ordnung:v=k [Thiazo] [Ald.] [Pip.]; bei großer Konzentration (1.013M) gilt eine Gleichung zweiter Ordnung:v=k [Thizol] [Ald.]. Es wird ein Mechanismus vorgeschlagen, wobei der geschwindigkeitsbestimmende Schritt die Dehydratisierung des intermediär gebildeten Aldols ist. Aktivierungsenergien und andere thermodynamische Parameter wurden bestimmt und im Hinblick auf die Lösungsmittelpolarität diskutiert.

     

Ternary complexes in solution. Comparison of the coordination tendency of some biologically important zwitterionic buffers toward the binary complexes of Cu(II) and adenosine 5′-mono-, 5′-di-, and 5′-triphosphate

Summary Potentiometric equilibrium measurements have been made at 25.0±0.1 °C and ionic strengthI=0.1 mol dm^–3 KNO₃ for the interaction of adenosine 5-mono-, 5-di-, and 5-triphosphate (AMP,ADP andATP) and Cu(II) with biologically important secondary ligand zwitterionic buffers (N,N-bis-(2-hydroxyethyl)-2-aminoethanesulphonic acid (BES), N-tris-(hydroxymethyl)-methyl-2-aminoethanesulphonic acid (TES), N,N-bis-(2-hydroxyethyl)-glycine (Bicine) andtris-(hydroxymethyl)-methylaminopropane sulphonic acid (TAPS)) in a 1:1:1 ratio and the formation of various 1:1:1 mixed ligand complex species inferred from the potentiometricpH titration curves. Initial estimates of the formation constants of the resulting species and the acid dissociation constants ofAMP,ADP,ATP, and secondary ligands have been refined with the SUPERQUAD computer program. Negative and positive logK values were obtained for the ternary systems studied. In some Cu(II) ternary systems studied the interligand interactions or some cooperativity between the coordinate ligands, possibly H bond formation, has been found to be most effective in deciding the stability of the ternary complexes formed in solution. Stabilities of mixed ligand complexes increase in the orderAMP<ADP<ATP. The trend in stability constants of the mixed-ligand complexes of the title zwitterionic buffer ligands is found to beTAPS>Bicine>TES>BES.

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Ternäre Komplexe in Lösung. Vergleich der Koordinationstendenz einiger biologisch wichtiger zwitterionischer Puffer an binäre Komplexe von Cu(II) und Adenosin-5-mono-, -5-di- und-5-triphosphat

Zusammenfassung Die Wechselwirkungen zwischen Adenosin-5-mono, -5-di- und-5-triphosphat (AMP,ADP undATP), Cu(II) und biologisch wichtigen zwitterionischen Puffern mit Sekundärligandeigenschaften (N,N-bis-(2-Hydroxyethyl)-2-aminoethansulfonsäure (BES), N-tris-(Hydroxymethyl)-methyl-2-aminoethansulfonsäure (TES), N,N-bis-(2-Hydroxyethyl)-glycin (Bicin) undtris-(Hydroxymethyl)-methylaminopropansulfonsäure (TAPS) im Verhältnis 1:1:1 wurden mittels potentiometrischer Gleichgewichtsmessungen bei 25.0±0.1 °C undI=0.1 mol·dm^–3 KNO₃ untersucht. Die Titrationskurven lassen auf verschiedene Komplexe mit gemischten Liganden im Verhältnis von 1:1:1 schließen. Erste Abschätzungen der Bildungskonstanten der entstehenden Produkte und der Dissoziationskonstanten vonAMP,ADP,ATP und der Sekundärliganden wurden mit HIlfe des Programms SUPERQUAD verfeinert. Für die untersuchten ternären Systeme wurden negative und positive Werte für logK erhalten. In einigen der Cu(II)-Komplexe wird die Stabilität des ternären Systems in Lösung hauptsächlich durch Wechselwirkungen zwischen den Liganden, möglicherweise durch die Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen, bestimmt. Die Stabilität der Komplexe steigt in der ReihenfolgeAMP<ADP<ATP. Der entsprechende Trend der Stabilitätskonstanten bei den gemischten Komplexen mit den im Titel genannten zwitterionischen Puffern lautetTAPS>Bicin>TES>BES.

     

Ternary complexes of nickel(II) withAMP,ADP andATP as primary ligands and some biologically important polybasic oxygen acids as secondary ligands

Summary Potentiometric equilibrium measurements have been made at 25±0.1 °C (=0.1 mol dm^–3 KNO₃) for the interaction of adenosine-5-mono-, -di-, and-triphosphate (AMP,ADP, andATP) and Ni(II) with biologically important secondary ligand acids (malic, maleic, succinic, tartaric, citric and oxalic acids) in a 1:1:1 ratio and the formation of various 1:1:1 mixed ligand complex species inferred from the potentiometricpH titration curves. Initial estimates of the formation constants of the resulting species and the acid dissociation constants ofAMP,ADP,ATP and secondary ligand acid, have been refined with SUPERQUAD computer program. In some systems logK values are positive, i.e. the ternary complexes are found to be more stable than the corresponding binary complexes. H-bond formation seems to be most effective in deciding the stability of the ternary complexes formed in solution. Stabilities of mixed ligand complexes increases in the orderAMP<ADP<ATP. With respect to the secondary ligands, the formation constants of the mixed lignads complexes decrease in the order succinic>maleic>tartaric>malic>citric>oxalic acid.

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Ternäre Komplexe von Nickel(II) mitAMP,ADP undATP als Primärliganden und einigen biologisch wichtigen polyfunktionellen Carbonsäuren als Sekundärliganden

Zusammenfassung Es wurde die Wechselwirkung von Adenosin-5-mono-, -di- und -triphosphat (AMP,ADP undATP) und Ni(II) mit biologisch relevanten Säuren als Sekundärliganden (Äpfel-, Malein-, Bernstein-, Wein-, Zitronen- und Oxalsäure) im Verhältnis 1:1:1 mittels potentiometrischer Gleichgewichtsmessungen bei 25±0.1 °C und =0.1 mol dm^–3 KNO₃ untersucht. Aus den potentiometrischepH-Titrationen ergaben sich verschiedene 1:1:1-Komplexe mit gemischten Liganden. Zunächst abgeschätzte Komplexbildungskonstanten und Säuredissoziations-konstanten vonAMP,ADP,ATP mit den als Sekundärliganden eingesetzten Säuren wurden über das SUPERQUAD-Rechenprogramm verfeinert. In einigen Systemen sind die Werte von logK positiv, was bedeutet, daß die ternären Komplexe stabiler sind als die entsprechenden binären Komplexe. In einige ternären Komplexen scheinen die Wasserstoffbrücken zwischen den Liganden entscheidend zu sein. Die Stabilitäten der gemischten Liganden steigen in der ReiheAMP<ADP<ATP an. Bezüglich der Sekundärliganden ergibt sich die absteigende Stabilitätsreihung Bernsteinsäure>Maleinsäure>Weinsäure>Äpfelsäure>Zitronensäure>Oxalsäure.

     

Investigation of the origin of archaeological glass artefacts by means of pattern recognition

The origin of medieval glass artefacts is studied by using a supervised learning technique, which is shown to be helpful when samples cannot be identified by typical design and appearance. A set of seventy pieces of glass was analyzed for ten trace elements by optical emission spectrography. The data matrix of 33 known objects from five origins was evaluated by multivariate variance and discriminant analysis in a training step. The extracted non-elementary discriminant functions were used to classify the 37 unidentified samples. The classification result is discussed in terms of its cultural/historical information content.