КОМПЛЕКСЫ СЕРЕБРА, СВИНЦА, КАЛЬЦИЯ С БИСФОСФОНОВЫМИ ЛИГАНДАМИ

Представляется интересным в химическом плане и перспективным - в прикладном получение новых комплексов металлов с бисфосфоновыми лигандами, обладающих востребованным комплексом потребительских свойств. К настоящему времени мало изучена химия комплексов бисфосфоновых кислот, имеющих базовую структуру 1-гидроксиметилен-бисфосфоновой кислоты с боковой цепью, содержащей 11 атомов углерода и оканчивающейся аминогруппой. Основной задачей является получение новых бисфосфонатов s-, p-, d- и f- элементов, их характеризация физико-химическими методами (ЯМР- и ИК-спектроскопия, рентгеноструктурный анализ, дифференциальный термический анализ, оптическая микроскопия, лазерная дифракция) и выявление новых областей применения бисфосфоновых кислот и их солей. В ходе работы получены комплексы Ag, Pb, Ca, с 1-гидроксиметилен-бисфосфоновой кислотой (H2N(CH2)xC(OH)(H2PO3)2) и ее производными, боковая цепочка оканчивается аминогруппой, а длина составляет 11 атомов углерода. Определены кристаллические структуры комплексов состава H2N(CH2)10C(OH)(HPO3)xM (М = Ag, Pb, Ca). Комплексы охарактеризованы методами ИК-спектроскопии, твердофазной 31P-ЯМР-спектроскопии, проведен рентгеноструктурный анализ образцов. Намечены области практического применения полученных комплексов. На примере сточных вод в г. Куопио, Финляндия, показано, что бисфосфоновые кислоты можно применять для очистки сточных вод предприятий от тяжелых металлов (М=Pb, Zn, Cd и др.).

синтез, бисфосфонатные лиганды, комплексы с металлами, очистка сточных вод

1. Menschutkin M. Ueber die Einwirkung des Chloracetyls auf phosphorige Saure. Ann. Chem. Pharm. 1865; 133: 317-320.

2. Fleisch H., Russell R.G.G., Bisaz S., Casey P.A., Mühlbauer R.C. The influence of pyrophosphate analogues (diphosphonates) on the precipitation and dissolution of calcium phosphate in vitro and in vivo. Calcif. Tissue Res. 1968; 2:(Suppl): 10-10A.

3. Fleisch H.A., Neuman W.E. Mechanisms of calczjication: Role of collagen, polyphosphates, and phosphatase. Am. J. Physiol. 1961; 200: 1296-1300.

4. Fleisch H.A., Bisaz S. Isolation from urine of pyrophosphate-α calcification inhibition. Am. J. Physiol. 1962; 203: 671-675.

5. Jayswal A., Chudasama U. Synthesis and characterization of a new phase of zirconium phosphate for the separation of metal ions. J. Iran. Chem. Soc. 2007; 4(4): 510-515.

6. Mao G.Q., Guillou N., Nogues M., Cheetham A.K., Ferey G. Structure and magnetism of VSB-2, -3, and -4 or Ni4(O3P-(CH2)-PO3)2·(H2O)n (n = 3, 2, 0), the first ferromagnetic nickel(II) diphosphonates: Increase of dimensionality and multiple coordination changes during a quasi topotactic dehydration. Chem. Mater. 1999; 11: 2937-2947.

7. Sun Z.M., Prosvirin A.V., Zhao H.H., Mao J.G., Dunbar K.R. New type of single chain magnet based on spin canting in an antiferromagnetically coupled Co(II) chain. J. Appl. Phys. 2005; 97: 10B305.

8. Bourelly S., Liewellyn P.L., Serre C., Millanger F., Loiseau Th., Ferey G. Different adsorption behaviors of methane and carbon dioxide in the isotypic nanoporous metal terephthalates MIL-53 and MIL-47. J. Am. Chem. Soc. 2005; 127: 13519-13521.

9. Serre C., Ferey G. Hydrothermal synthesis, structure determination from powder data of a threedimensional zirconium diphosphonate with an exceptionally high thermal stability: Zr(O3P-(CH2)-PO3) or MIL-57. J. Mater. Chem. 2002; 12(8): 2367-2369.

10. Zhang Z.C., Gao S., Zheng L.M. Cobalt diphosphonate with a new double chain structure exhibiting field-induced magnetic transition. Dalton Trans. 2007; 4681-4684.

11. Beutner R., Michael J., Schwenzer B., Scharnweber D. Biological nano-functionalization of titanium-based biomaterial surfaces: A flexible toolbox. JRS Interface. 2010; 7: 93-105.

12. Benabdellah M., Dafali A., Hammouti B., Aouniti A., Rhomari M., Raada A., Senhaji O., Robin J. The role of phosphonate derivatives on the corrosion inhibition of steel in HCl media. Chem. Eng. Commun. 2007; 194: 1328-1341.

13. Tylor J.M., Mahmoudkhani A.H., Shimizu G.K.H. A tetrahedral organophosphonate as a linker for a microporous copper framework. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2007; 46: 795-798.

14. Mukherjee S., Huang C., Guerra F., Wang K., Oldfield E. Thermodynamics of bisphosphonates binding to human bone: A two-site model. J. Am. Chem. Soc. 2009; 131: 8374-8375.