titrări potențiometrice ale Gly liber, Gly.HCl și ionul liber cu2 +
Figura 2 este experimentele de titrare potențiometrică ale Gly liber.HCl, care prezintă parcele de trei titrări independente la care constantele de aciditate atât ale grupării funcționale a acidului carboxilic, cât și ale grupărilor de amoniu sunt separate printr-un punct de inflexiune ascuțit bine definit. Figura 3 este diagrama speciație a Gly liber.,HCl generate în soluții apoase folosind Hyperquad simulare și speciație (Hyss) programul , valorile pKa-au folosit de Martell & Smith , mașină de valoarea 13.78 fost luate din literatura de specialitate . Gly.HCl eliberează o plasă de doi protoni datorită faptului că Gly.HCl are două grupe funcționale titrabile; grupul acidului carboxilic (-COOH) și grupul amoniu (NH3+), așa cum se arată în Figura 2. Datele acestui ligand au fost raportate în baza de date de referință standard NIST a constantelor de stabilitate selectate critic ale complexelor metalice . Date despre reacția Cu2+ și Gly.,HCl sunt catalogate în tabelul 1.
Figura 2: titrare Potențiometrică graficul de liberă Gly.HCl (F. wt = 111.5 g/mol). Trei parcele suprapuse sunt prezentate pentru a dovedi coerența datelor. Protonul carboxilat a fost intact înainte de adăugarea primului punct (100 µL) al titrantului (NaOH) în acest caz.
Figura 4 este graficul de titrare potențiometrică a Gly liber. Trei parcele de titrare au fost suprapuse pentru a arăta coerența datelor. PH-ul inițial al soluției a fost de aproximativ 8.,50 care sunt total diferite față de cele prezentate în Figura 2. Aceasta se datorează faptului că Gly liber prezentat în Figura 4 și-a pierdut protonul de acid carboxilic înainte de adăugarea primei creșteri a titrantului de NaOH. Într-un alt cuvânt, Free Gly există în forma sa Zwitterion. Astfel încât gradul de protonare sau de protonare a ligandului care reacționează este un factor de conducere pentru identitatea complexelor metalice sau a speciilor nano-metalice sau a speciilor medicinale sau chimice formate.
Figura 3: Speciație didagram de liberă Gly., HCl diagrama a fost generată utilizând titrarea potențiometrică prezentată în Figura 2 .
Figura 4: titrare Potențiometrică graficul de liberă Gly (F. wt = 75.1 g/mol). Trei parcele suprapuse sunt prezentate pentru a dovedi coerența datelor. Protonul carboxilat a fost deja disociat înainte de adăugarea primului punct (100 µL) al titrantului (NaOH) în acest caz. pKa-valorile prezentate sunt de la Martell și Smith publicate de NIST .,
Figura 5: UV-Vis spectrele de absorbție pentru control (DI H2O), Liber de sulfat de cupru (Cu2+) și Cu2+:Gly în 1:1 raport după 60 de minute timp de echilibru
Am arătat în materiale suplimentare detaliate titrări potențiometrice de liberă acid fosforic (H3PO4) și care de gratuit Cu2+ (soluții Suplimentare Cifrele 1-6) în care numărul total de protoni lansat de către fiecare specie este prezentată., De exemplu, titrarea liberă Cu2 + eliberează o plasă de doi protoni (2h+) sau doi echivalenți în soluțiile apoase. Acest lucru se datorează hidrolizei ionilor metalici. Acest termen este definit în ecuațiile 1-2 și este valabil pentru orice ion metalic în soluții apoase. Numărul de echivalenți este definit ca numărul de mili-moli de titrant adăugat (NaOH în acest caz) per număr de mili-moli de ioni metalici prezenți în soluție (cu2+ ion în acest caz).
2+→ ++ H+ (1)
+→ ppt + H+ (2)
titrări potențiometrice ale Cu2+ cu Gly.,HCl în diferite rapoarte molare(1:1, 1:2, 1:3, 1:4, figurile suplimentare 7-14 sunt graficele detaliate de titrare potențiometrică ale Cu2+:Gly.HCI în 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, și raportul molar 1: 5 respectiv. Aceste grafice conțin un total de zece parcele individuale. Acest grafic arată locațiile exacte ale punctelor de inflexiune. Localizarea fiecărui punct de inflexiune dă numărul exact de protoni eliberați în soluția apoasă. De exemplu, loturile de titrare ale Cu2+: Gly. HCl în raport molar 1: 1 a indicat eliberarea a patru protoni., Prin examinarea acestor parcele în această figură în comparație cu cea pentru graficul liber cu2+, în mod clar a existat o interacțiune puternică între ionul metalic cu2+ și Gly.Soluții HCl datorate deplasării locației punctelor de inflexiune la 4,0 echivalenți comparativ cu 2,0 echivalenți așa cum se arată în titrarea ionului liber cu2+ din Figura 7 a materialului suplimentar.
fiecare grafic potențiometric de titrare pentru fiecare raport molar este urmat de o altă figură care arată parcelele matematice de tratament pentru fiecare grafic potențiometric., De exemplu, figura suplimentară 7 este urmată de figura suplimentară 8, care este tratamentul matematic sau primul derivat (pantele pH/V) față de numărul de echivalenți observați. este suficient să discutăm titrările 1: 1 (Cu2+: Gly.HCl) ca exemplu, în care cele trei replici s-au suprapus la 4.00 echivalente. Punctul important aici este că patru echivalenți de protoni au fost eliberați din reacția Cu2+ cu Gly.HCl și a intrat în soluție. Doi protoni au fost clar eliberați din Gly.HCI. Sursa celorlalți doi protoni trebuie contabilizată., Acești doi protoni proveneau din ligandul aqua atașat la ionul Cu2+. Se stabilește în literatura de specialitate că astfel de complexe hidroxo cu Cu2+ au fost observate anterior . Speciile propuse și cele mai plauzibile care vor fi formate în soluție vor fi complexul hidroxo-glicinat de cupru ternar 1-. Orice complex pe care l-am observat în studiul actual este prezentat în tabelul 1 pentru a fi comparat cu valorile literaturii. Tabelul 2 este rezumatul tuturor titrărilor potențiometrice efectuate în studiul curent.,spectroscopie UV-Vis de mare echilibru de Cu2 + cu Gly liber
am efectuat noi experimente spectroscopie de absorbție UV-Vis. În aceste experimente, cu2+ a reacționat cu Gly liber care a fost titrat potențiometric în Figura 4. Soluția Cu2+ a fost amestecată cu soluția Gly în raport molar 1:1. Figura 5 prezintă spectrele de absorbție UV-Vis pentru soluția de control (DI H2O), sulfat de cupru liber (cu2+) și soluție cu2+:Gly în raport 1:1 după 60 de minute de echilibru., Experimentul a fost repetat după 24 de ore pe același set de cuve pentru a observa dacă au existat modificări în modelul de absorbție al sistemului de reacție cu2+:Gly după un timp de echilibru foarte lung, adică 1440 minute. Figura 6 prezintă spectrele de absorbție UV-Vis pentru controlul (DI H2O), soluția cu2+ liberă și soluția cu2+:Gly în raport de 1:1 după (24 ore) sau 1440 minute timp de echilibru. Este demn de remarcat faptul că cercetătorii au arătat unele spectre de absorbție UV-Vis pentru sistemele de glicină de cupru, dar niciunul nu a fost similar cu spectrele prezentate în studiul actual.,
vârfurile de absorbție care au arătat au avut un vârf maxim de absorbție la λmax = 810 nm, (valoarea absorbanței de 0,521) care este regiunea tipică pentru ionul metalic d9, cum ar fi Cu2+ . Cu un simplu calcul al ecuației Beer ‘ s-Lambert se poate calcula absorbția molară (ε) așa cum se arată în ecuația (3).,
O = ε c l (3)
Figura 8: Prima derivați de titrare potențiometrică grafice arătat în Figura 7 pentru a măsura numărul de protoni echivalenți a lansat în soluții datorită interacțiunii de Cu2+ cu Gly, HCl, 1:3 rapoarte. Tabelul 2 prezintă rezumatul tuturor Cu2+: Gly in 0:1, 1:0, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, și raporturi molare 1: 5.
ΔG = -RT LnKeq.,1: 1 (4)
spectrele IR ale Gly liber cu Cu2+
figura suplimentară 15 prezintă spectrele IR suprapuse colectate pentru aer (indicând vârfurile caracteristice pentru CO2 la 2,360 cm-1) care au fost absente din restul probelor. Vârful principal care s-a schimbat datorită legării Cu2+ la Gly este vârful carbonil al grupării funcționale carboxilat care a apărut la 1,577 cm-1., Nu au existat schimbări dramatice în locațiile vârfurilor Gly liber cu cel al amestecului Cu2+-Gly, cu toate acestea intensitățile tuturor vârfurilor observate pentru Gly liber au fost diminuate datorită reacției Gly cu ionul metalic de cupru.