МОДЕЛИРОВАНИЕ РАВНОВЕСИЙ ОБРАЗОВАНИЯ КОМПЛЕКСОНАТОВ НИКЕЛЯ(II) В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ГЛУТАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
15

ФИЗИКА И ХИМИЯ
2013. Вып. 4

УДК 541.49 + 543.420.62

В.И. Корнев, Н.С. Булдакова

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАВНОВЕСИЙ ОБРАЗОВАНИЯ КОМПЛЕКСОНАТОВ НИКЕЛЯ(II) 
В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ГЛУТАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ

Методом абсорбционной спектроскопии и pH-метрии изучено образование комплексов, содержащих ионы никеля(II), а также этилендиаминтетрауксусную (H4Edta, ЭДТА) и глутаминовую (H2Glu) кислоты. Методом математического моделирования установлено, что для описания экспериментальных зависимостей абсорбций от 
кислотности среды и концентраций реагирующих компонентов наиболее вероятные математические модели 
включают в качестве параметров константы диссоциации лигандов (Ki) и константы устойчивости (β) гомолигандных и гетеролигандных комплексов. Рассчитаны константы равновесия реакций и константы устойчивости 
образующихся комплексов. Определены границы значений pH существования найденных комплексов.

Ключевые слова: комплексные соединения, комплекс, лиганд, никель(II), этилендиаминтетрауксусная кислота,
глутаминовая кислота, константа устойчивости, структура комплексов.

Глутаминовая кислота относится к классу двухосновных аминокислот. Являясь трехдентатным 

лигандом, она образует координационные соединения со многими катионами металлов. Глутаминовая кислота играет важную роль в энергосбережении организма, она нормализует обмен веществ, изменяя функциональное состояние нервной и эндокринной систем, поэтому она применяется при лечении ряда психических и нервных заболеваний (болезнь Дауна, дистрофия, асфиксия). H2Glu
участвует в синтезе других аминокислот, а также АТФ и ацетилхолина [1; 2].

Этилендиаминтетрауксусная кислота, являясь шестидентатным универсальным лигандом, об
разует комплексы практически со всеми металлами и многими неметаллами, что позволяет использовать ее в различных областях науки и техники. 

Cоли никеля(II) также находят применение в различных областях народного хозяйства. К тому 

же никель(II) тоже является биологически активным металлом. Избыточное содержание никеля(II) в 
организме оказывает токсичное морфологическое изменение в клетке [3].

Токсичность никеля(II) в присутствии фармакологически активных лигандов типа аминокис
лот, входящих в состав координационных соединений, очень часто уменьшается.

Широкое использование солей никеля(II) и аминокислот требует детального исследования про
цессов комплексообразования в данных системах. Наибольший интерес для химии комплексных соединений представляют исследования закономерностей образования гетеролигандных комплексов. И 
особенно те случаи, когда в координационной сфере металла присутствуют несколько объемных органических лигандов. В этом случае на первый план выходят вопросы взаимного влияния лигандов и 
их совместимости в координационной сфере. 

Весьма перспективным путем моделирования свойств комплексов металлов, а также целена
правленного конструирования их молекул является создание внутренней координационной сферы с 
помощью гетеролигандного комплексообразования. Наличие дополнительного лиганда, сочетающегося с ЭДТА в одной координационной сфере, свидетельствует об их совместимости, которая характеризует устойчивость гетеролигандного комплекса. При образовании такого комплекса в первую 
очередь формируется комплексонат, к которому затем присоединяется дополнительный лиганд. Для 
шестидентатной ЭДТА образование гетеролигандных комплексов совместно с полидентатными лигандами сопровождается размыканием ee хелатных циклов, обычно глицинового типа. 

Целью настоящей работы явилось установление моделей комплексообразования, расчет кон
стант устойчивости и электронных спектров поглощения (ЭСП) комплексов, образующихся в системе Ni(II)–H2Glu–H4Edta. Литературных сведений по данному вопросу нами не обнаружено. 

Для понимания процессов комплексообразования в тройной системе необходима информация о 

процессах, протекающих в двойной системе. В частности, нами изучен состав и устойчивость комплексов в системе Ni(II)–H2Glu. Области значений pH формирования и существования комплексов в 
данной системе ранее не исследовались.