Константы депротонизации комплексов [M(HL-Alk)]- и [M(H2L-Alk)]- для всех ионов металлов имеют значения меньше рК3 и рК4, соответствующих депротонизации атомов азота (см. табл. 2 и 4), что указывает на координацию всех изученных d-катионов не только по кислороду (О-алкил)метиленфосфоновых групп, но и по азоту этилендиаминового фрагмента. Отметим, что в случае марганца(П) влияние координации катиона на депротонизацию NH+-группы несколько слабее (примерно на два порядка в единицах рК) остальных катионов.
Таким образом, выявлены основные тенденции в комплексообразующих свойствах лигандов H4L-Alk с щелочноземельными и J-элементами. Обнаружено, что рост алкильного радикала приводит к небольшому увеличению констант устойчивости комплексов с двухзарядными катионами. Так, в случае щелочноземельных металлов изменение устойчивости частиц [M(L-Alk)]2- имеет вид Ca2+ > Sr2 > Ba2 > Mg , что отличается от тенденции для аналогичных комплексов [MEDTA]2-: Ca2+ > Mg2+ ~ Sr2+ > Ba2+. Установлено, что данные о константах устойчивости группы лигандов H4L-Alk с J-элементами хорошо согласуются с рядом Ирвинга - Уильямса, что отличает их от аналогичных систем с H8EDTMP, где наблюдается характерное снижение устойчивости комплексов никеля(П) по сравнению с комплексами кобальта(П).
Литература
1. Zhai J., Bakker E. Complexometric titrations: New reagents and concepts to overcome old limitations // Analyst. - 2016. - V. 141, No 14. - P. 4252-4261. - doi: 10.1039/c6an00538a.
2. Семенов Д.И., Трегубенко И.П. Комплексоны в биологии и медицине. - Свердловск: УНЦ АН СССР, 1984. - 280 с.
3. Motekaitis R.J., Murase I., Martell A.E. Equilibriums of ethylenediamine-N,N,N',^'- tetrakis(methylenephosphonic) acid with copper(II), nickel(n), cobalt(II), zinc(II), mag- nesium(II), calcium(II), and iron(III) ions in aqueous solution // Inorg. Chem. - 1976. - V. 15, No 9. - P. 2303-2306. - doi: 10.1021/ic50163a066.
4. Chausov F.F., Somov N.V., Naimushina E.A., Shabanova I.N., Ul'yanov A.L., Zakirova R.M., Fedotova I.V., Shumilova M.A., Aleksandrov V.A., Petrov V.G. Jahn-Teller effect and the formation of anticorrosive protective layers of nitrilo-tris-methylene-phosphonates on surfaces of steel // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. - 2016. - V. 80, No 11. - P. 13101313. - doi: 10.3103/S1062873816110174.
5. Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Попов К.И. Комплексоны и комплексонаты металлов. - М.: Химия, 1988. - 543 с.
6. Popov K.I., Tsirul'nikova N.V., Dyatlova N.M. Bifunctional complexones // Russ. Chem. Rev. - 1995. - V. 64, No 10. - P. 939-951. - doi: 10.1070/RC1995v064n10ABEH000186.
7. Kabachnik M.I., Medved' T.Ya., Dyatlova N.M., Rudomino M.V. Organophosphorus complexones // Russ. Chem. Rev. - 1974. - V. 43, No 9. - P. 733-744. - doi: 10.1070/RC1974v043n09ABEH001851.
8. Kalman F.K., Kiraly R., Brucher E. Stability constants and dissociation rates of the EDTMP complexes of samarium(III) and yttrium(III) // Eur. J. Inorg. Chem. - 2008. - V. 30. - P. 4719-4727. - doi: 10.1002/ejic.200800582.
9. Duan W., Oota H., Sawada K. Stability and structure of ethylenedinitrilopoly(methyl- phosphonate) complexes of the alkaline-earth metal ions in aqueous solution // J. Chem. Soc., Dalton Trans. - 1999. - V. 17. - P. 3075-3080. - doi: 10.1039/a904461b.
10. Marco V.D., Kilyen M., Jakusch T., Forgo P., Dombi G., Kiss T. Complexation properties of ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid (EDTMP) with AlIII and VIVO // Eur. J. Inorg. Chem. - 2004. - V. 12. - P. 2524-2532. - doi: 10.1002/ejic.200300693.
11. Ernestova M., Jedmakova-Knzova V., Vanura P. Potentiometric study of holmium complexes with EDTMP // Croat. Chem. Acta. - 2004. - V. 77, No 4. - P. 633-637.
12. Mateescu C., Princz E., Bouet G., Khan M.A. Speciation studies of iron(III) with (poly)phosphonate ligands: The case of EDTMP (ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid) // Phosphorus, Sulfur Silicon Relat. Elem. - 2006. - V. 181, No 4. - P. 947-958. - doi: 10.1080/00207450500272230.
13. Popov K., Ronkkomaki H., Lajunen L.H.J. Critical evaluation of stability constants of phosphonic acids (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. Chem. - 2001. - V. 73, No 10. - P. 1641-1677. - doi: 10.1351/pac200173101641.
14. Shkol'nikova L.M., Porai-Koshits M.A. Structure of the uncharged, anionic, and cationic forms of aminoalkylcarboxylic and aminoalkylphosphonic complexones // Russ. Chem. Rev. - 1990. - V. 59, No 7. - P. 643-662. - doi: 10.1070/RC1990v059n07ABEH003548.
15. Коробейникова Е.Ю., Меркулов Д.А. Исследование процессов комплексообразова- ния кобальта(П) и никеля(П) с нитрилотриметилфосфоновой кислотой // Вестн. Удм. ун-та. Сер. Физика и химия. - 2013. - Вып. 4. - С. 11-14.
16. Somov N. V., Chausov F.F., Zakirova R.M., Fedotova I. V. Synthesis and structure of cobalt(II) complexes with nitrilotris(methylenephosphonic) acid [Co(H2O)3{NH(CH2PO3H)3}] and Na4[Co{N(CH2PO3)3}] * 13H2O // Russ. J. Coord. Chem. - 2015. - V. 41, No 12. - P. 798-804. - doi: 10.1134/S1070328415110081.
17. Garifzyanov A.R., Shurygin I.D., Cherkasov R.A. Complexing properties of organophospho- rus analogs of nitrilotriacetic acid: Aminotris(O-alkyl methylenephosphonic acids) // Russ. J. Gen. Chem. - 2018. - V. 88, No 9. - P. 1860-1866. - doi: 10.1134/S1070363218090165.
18. Shurygin I.D., Garifzyanov A.R., Cherkasov RA. Synthesis, acid-base properties, and com- plexing properties of N,N-bis[butoxy(hydroxy)phosphinoylmethyl]glycine // Russ. J. Gen. Chem. - 2018. - V. 87, No 8. - P. 1882-1883. - doi: 10.1134/S1070363217080394.
19. Cherkasov R.A., Shurygin I.D., Garifzyanov A.R., Mirzayanov I.I., Gaynullin A.Z., Ivshin K.A., Kataeva O.N. Synthesis and complexation of N,N-bis(O-diethylhydroxy- phosphorylmethyl)-N-butylamine // Phosphorus, Sulfur, Silicon Relat. Elem. - 2019. - V. 194, No 4-6. - P. 317-318. - doi: 10.1080/10426507.2018.1539998.
20. Shurygin I.D., NasyrovaM.G., MuslimovE.R., CherkasovR.A., GarifzyanovA.R. The acid- base properties and the complexation of tributyl [aminotris(methylenephosphonic acid)] in aqueous solution // Phosphorus, Sulfur, Silicon Relat. Elem. - 2016. - V. 191, No 1112. - P. 1547-1548. - doi: 10.1080/10426507.2016.1213253.
21. Garifzyanov A.R., Shurygin I.D., Cherkasov R.A., Ivshin K.A., Kataeva O.N. Synthesis, acid- base and complexing properties of tripotassium tributyl [nitrilotris(methylene)] tris(phosphor- nate) // Russ. J. Gen. Chem. - 2016. - V. 86, No 12. - P. 2721-2722. - doi: 10.1134/S1070363216120288.
22. Бурнаева Л.А., Зимин М.Г., Кутырев Г.А., Морозова Н.П., Никитина В.И., Овчинников В.В., Собанов А.А., Хусаинова Н.Г. Методические указания по спецпрактикуму «Синтез фосфорорганических соединений». - Казань: Казан. гос. ун-т, 1978. - 45 c.
23. Сальников Ю.И., Глебов А.Н., Девятов Ф.В. Полиядерные комплексы в растворах. - Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1989. - 288 с.
24. Богатырев О.В., ЯмалтдиноваА.Ф., Девятов Ф.В. Комплексообразование 1-гидрокси- 1,1-бисфосфоновой кислоты (HEDP) с марганцем(П) в водном растворе // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2016. - Т. 158, кн. 1. - С. 44-54.
25. Мусин Д.Р., Рубанов А.В., Девятов Ф.В. Кислотно-основные свойства 1-гидрокси- этилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФК) в водных растворах // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2011. - Т. 153, кн. 3. - С. 40-47.
26. Kornev V.I., Alabdullah G.F., Kropacheva T.N., Batueva E.V. Heteropolynuclear cobalt(II) and nickel(II) ethylenediaminetetraacetates in aqueous solutions of aminoetha- noic acid // Russ. J. Inorg. Chem. - 2016. - V. 61, No 5. - P. 660-665. - doi: 10.7868/S0044457X1605010X.
27. Devyatov F.V., Bogatyrev O.V., Ignat'eva K.A. Formation of homo- and heteronuclear complexes of 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid with Mnn and FeIn in aqueous solutions // Russ. Chem. Bull. - 2018. - V. 67, No 8. - P. 1369-1375. - doi: 10.1007/s11172-018-2226-0.
28. Devyatov F.V., Musin D.R. Study of homo- and heteronuclear complex formation in 1- hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid (HEDP)-erbium(III) and HEDP-erbium(III)- calcium(II) systems in an aqueous solution // Russ. Chem. Bull. - 2015. - V. 64, No 8. - P. 1866-1870. - doi: 10.1007/s11172-015-1085-1.
29. Kornev V.I., Semenova M.G. Nickel(II) complexes with 2-hydroxyethyliminodioacetic acid in aqueous solutions of dicarboxylic acids // Russ. J. Inorg. Chem. - 2012. - V. 57, No 4. - P. 616-621. - doi: 10.1134/S0036023612040146.
30. Prishchenko A.A., Livantsov M.V., Novikova O.P., Livantsova L.I., Petrosyan V.S. Synthesis of bis- and tris-organophosphorus substituted amines and amino acids with PCH2N fragments // Heteroat. Chem. - 2010. - V. 21, No 6. - P. 430-440. - doi: 10.1002/hc.20616.
31. Kuznetsov A.I., Shukkur A.H., Kamara K. Synthesis of 4,5-dihydro-1,6:3,8-dimethano- 1,3,6,8-benzotetrazecine // Russ. Chem. Bull. - 2008. - V. 57, No 7. - P. 1575-1577. - doi: 10.1007/s11172-008-0205-6.
32. Shurygin I.D., Garifzyanov A.R., Cherkasov R.A., Ivshin K.A., Kataeva O.N. Synthesis, acid-base and complexing properties of N,N,A',A'-tetrakis(O-butylhydroxyphosphoryl- methyl)-1,2-diaminoethane // Russ. J. Gen. Chem. - V. 87. - P. 2089-2092. - doi: 10.1134/S1070363217090274.
33. Martell A.E., Smith R.M. Critical Stability Constants. V. 1: Amino acids. - N. Y.: Plenum Press, 1974. - 469 p.
34. Friend M.T., Wall N.A. Stability constants for zirconium(IV) complexes with EDTA, CDTA, and DTPA in perchloric acid solutions // Inorg. Chim. Acta. - 2019. - V. 484. - P. 357-367. - doi: 10.1016/j.ica.2018.09.034.
35. Gridchin S.N. The step dissociation constants of ethylenediamine-N,N'-diacetic-N,N'- dipropionic and ethylenediamine-N,N,N',N'-tetrapropionic acids // Inorg. Chim. Acta. - 2009. - V. 83, No 1. - P. 41-44. - doi: 10.1134/S0036024409010099.
36. Anderegg G. Critical Survey of Stability Constants of EDTA Complexes. - Oxford, UK: Pergamon Press, 1977. - 48 p.