potenciometrické titrace volných Gly, Gly.HCl a free Cu2 + ion
Obrázek 2 jsou potenciometrické titrační experimenty free Gly.HCl, který ukazuje grafy tří nezávislých titrací, při kterých jsou konstanty kyselosti funkční skupiny karboxylové kyseliny a amonných skupin odděleny dobře definovaným ostrým inflexním bodem. Obrázek 3 je speciační diagram volného Gly.,HCl generovaných ve vodných roztocích pomocí Hyperquad simulace a speciace (Hyss) software , hodnoty pKa byly použity z Martell & Smith , pKw hodnota 13.78 byl převzat z literatury . Gly.HCl uvolňuje síť dvou protonů kvůli tomu, že Gly.HCl má dvě titrovatelné funkční skupiny; skupinu karboxylové kyseliny (- COOH) a skupinu amonné (NH3+), jak je znázorněno na obrázku 2. Údaje o tomto ligandu byly hlášeny v referenční databázi NIST standard kriticky vybraných konstant stability kovových komplexů . Údaje o reakci Cu2 + a Gly.,HCl jsou katalogizovány v tabulce 1.
Obrázek 2: Potenciometrická titrace graf zdarma Gly.HCl (F. wt = 111, 5 g/mol). Ukazuje se, že tři překryté grafy dokazují konzistenci dat. Karboxylátový proton byl neporušený před přidáním prvního bodu (100 µL) titrantu (NaOH) v tomto případě.
obrázek 4 je potenciometrický titrační graf volného Gly. Byly překryty tři titrační grafy, které ukazují konzistenci dat. Počáteční pH roztoku bylo asi 8.,50, které jsou zcela odlišné ve srovnání s tím, který je znázorněn na obrázku 2. To je způsobeno skutečností, že volný Gly znázorněný na obrázku 4 ztratil svůj karboxylový kyselý proton před přidáním prvního přírůstku NaOH titrantu. Jinými slovy, free Gly existuje ve své podobě Zwitterion. Takže stupeň protonace nebo de-protonace reagujícího ligandu je řídícím faktorem pro identitu kovových komplexů, nebo nano-kovových druhů, nebo léčivých nebo chemických druhů vytvořených.
Obrázek 3: Speciace didagram zdarma Gly., HCl diagram byl vytvořen pomocí potenciometrické titrace shromážděné na obrázku 2 .
Obrázek 4: Potenciometrické titrace graf zdarma Gly (F wt = 75.1 g/mol). Ukazuje se, že tři překryté grafy dokazují konzistenci dat. Na karboxylát proton už byla oddělena před přidáním prvního bodu (100 µL) titrantu (NaOH) v tomto případě. pKa-hodnoty uvedené jsou od Martell a Smith publikoval NIST .,
Obrázek 5: UV-Vis absorpční spektra pro kontrolu (DI H2O), síran měďnatý (Cu2+) a Cu2+:Gly v 1:1 poměr po 60 minutách rovnováhy,
Jsme ukázali v doplňkový materiál podrobné potenciometrickou titrací volné kyseliny fosforečné (H3PO4) a to zdarma Cu2+ řešení (Doplňující Čísla 1-6), ve kterém celkový počet protonů vydané jednotlivých druhů je znázorněno na obrázku., Například titrace volného Cu2 + uvolňuje do vodných roztoků síť dvou protonů (2h+) nebo dvou ekvivalentů. To je způsobeno hydrolýzou kovových iontů. Tento termín je definován v rovnicích 1-2 a platí pro jakýkoli kovový iont ve vodných roztocích. Počet ekvivalentů je definován jako počet milli-molů přidaného titrantu (v tomto případě NaOH) na počet milli-molů kovových iontů přítomných v roztoku (v tomto případě Cu2+ ion).
2+→ ++ H+ (1)
+ → ppt+ H+ (2)
potenciometrické titrace Cu2 + s Gly.,HCl v různých molárních poměrech (1:1, 1:2, 1:3, 1:4, a poměr 1:5)
doplňkové údaje 7-14 Jsou podrobné potenciometrické titrační grafy Cu2+: Gly.HCl v 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, a 1: 5 molární poměr. Tyto grafy obsahují celkem deset jednotlivých pozemků. Tento graf ukazuje přesné umístění inflexních bodů. Umístění každého inflexního bodu udává přesný počet protonů uvolněných do vodného roztoku. Například titrační grafy Cu2+: Gly. HCl v poměru 1: 1 molární indikoval uvolnění čtyř protonů., Zkoumáním těchto pozemků na tomto obrázku ve srovnání s grafem volného Cu2+ zjevně došlo k silné interakci mezi kovovým iontem Cu2 + a Gly.Roztoky HCl v důsledku posunu umístění inflexních bodů na 4, 0 ekvivalentů ve srovnání s ekvivalenty 2, 0, jak je znázorněno na titraci volného Cu2+ iontu na obrázku 7 doplňkového materiálu.
Každý potenciometrické titrace graf pro každý molární poměr následuje další Obrázek, který ukazuje matematické úpravy pozemků pro každý graf potenciometrické., Například, Doplňující Obrázek 7 následuje Doplňující Obrázek 8, což je matematické zpracování nebo první derivace (svahy pH/V) versus počet pozorovaných ekvivalenty.
postačí diskutovat o titracích 1: 1 (Cu2+: Gly.HCl) jako příklad, ve kterém se tři repliky překrývaly na ekvivalentech 4.00. Důležitým bodem je, že čtyři ekvivalenty protonů byly uvolněny z reakce Cu2+ s Gly.HCl a šel do řešení. Dva protony byly jasně uvolněny z Gly.seznam. Zdroj dalších dvou protonů musí být účtován., Tyto dva protony pocházely z aqua ligandu připojeného k Cu2 + ion. V literatuře je zjištěno, že takové hydroxokomplexy s Cu2+ byly dříve pozorovány . Navrhovaným a nejpravděpodobnějším druhem, který má být vytvořen v roztoku, bude ternární komplex hydroxo-glycinátu mědi 1 -. Jakýkoli komplex, který jsme pozorovali v současné studii, je uveden v tabulce 1, který má být porovnán s hodnotami literatury. Tabulka 2 je souhrnem všech potenciometrických titrací provedených v současné studii.,
vysoká rovnováha UV-VIS spektroskopie Cu2 + s volným Gly
provedli jsme nové experimenty s absorpční spektroskopií UV-Vis. V těchto experimentech byla Cu2+ reagována volným Gly, který byl potenciometricky titrován na obrázku 4. Roztok Cu2+ byl smíchán s roztokem Gly v poměru 1: 1 molární. Obrázek 5 ukazuje absorpční spektra UV – VIS pro řízení (DI H2O), roztok volného síranu měďnatého (Cu2+) a roztok Cu2+:Gly v poměru 1:1 po rovnovážném čase 60 minut., Experiment byl opakován po 24 hodinách na stejné kyvety pozorovat, jestli tam byly nějaké změny v absorpci vzor Cu2+:Gly reakce systému po velmi dlouhou rovnováhy času, tedy 1440 minut. Obrázek 6 ukazuje absorpční spektra UV – VIS pro řízení (DI H2O), Volný roztok Cu2+ a Cu2+:roztok Gly v poměru 1:1 po (24 hodinách) nebo rovnovážném čase 1 440 minut. Je pozoruhodné, že vědci v ukázal nějaký UV-Vis absorpční spektra pro měděné Glycin systémů však žádný nebyl podobný spekter uvedeny v aktuální studii.,
zobrazené absorpční vrcholy měly maximální absorpční vrchol při λmax = 810 nm (hodnota Absorbance 0, 521), což je typická oblast pro kovový iont D9, jako je Cu2+ . S jednoduchým Pivo-Lambert rovnice výpočtu lze vypočítat molární nasákavost (ε), jak je znázorněno v rovnici (3).,
A = ε. c. l (3)
Obrázek 8: První derivace potenciometrické titrace grafy ukázal na Obrázku 7 měřit počet protonů ekvivalenty propuštěn do řešení důsledku interakce Cu2+ s Gly, HCl v poměru 1:3 poměry. Tabulka 2 ukazuje souhrn všech Cu2+: Gly in 0:1, 1:0, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, a 1: 5 molární poměry.
ΔG = – RT LnKeq.,1:1 (4)
IR Spekter zdarma Gly s Cu2+
Doplňující Obrázek 15 ukazuje překryté IR-Spekter shromažďovány pro vzduch (ukazuje na charakteristické píky pro CO2 na 2,360 cm-1), který byl přítomen od ostatních vzorků. Hlavní vrchol, který se změnil v důsledku vazby Cu2+ Gly je karbonylové vrchol karboxylát funkční skupiny, které se objevily na 1,577 cm-1., Tam byly žádné dramatické změny v místech vrcholů zdarma Gly, že Cu2+-Gly směs však intenzit všech sledovaných píků zdarma Gly byla snížena z důvodu reakce Gly s měděnou kovových iontů.