The Stability Constant of Transition and Lanthanide Metal Ions Complexes with 15 Membered Macrocyclic Azacrown Ligands

The azacrown compounds, 1,4-dioxa-7,10,13-triazacyclopentadecane-N,N',N''-triacetic acid, $N-ac_3[15]aneN_3O_2(II_a)$ and 1,4-dioxa-7,10,13-triazacyclopentadecane-N,N',N''-tripropioc acid, $N-pr_3[15]aneN_3O_2(II_b)$ were synthesized by modified methods. Potentiometry was used to determine the protonation constant of the $N-ac_3[15]aneN_3O_2\;and\;N-pr_3[15]aneN_3O_2$. The stability constants of complexes of the trivalent metal ions of $Ce^{3+},\;Eu^{3+},Gd^{3+},and\;Yb^{3+}$ and divalent metal ions of $Co^{2+},\;Ni^{2+},\;Cu^{2+},\;and\;Zn^{2+}$ with the ligands $N-ac_3[15]aneN_3O_2\;and\;N-pr_3[15]aneN_3O_2$ have been determined at $25{\pm}0.1^{\circ}C$ in 0.1 M $NaClO_4$ solution by potentiometric methods. The metal ion affinities of the two triazamacrocyclic ligands with three pendant acetate or propionate groups are compared to those obtained for the similar ligands, 1,7-dioxa-4,10,13-triazacyclopentadecane-N,N',N''-triacetic acid, and 1,7-dioxa-4,10,13- triazacyclopentadecane-N,N',N''-tripropioc acid. The trends in stability of complexes for different metal ions due to changes in the nitrogen position of the donor atoms of the ligand are discussed.

거대고리 아자크라운화합물과 전이금속 및 란탄족금속이온의 착물의 안정도

새로운 아자크라운 화합물인, 1,4-dioxa-7,10,13-triazacyclopentadecane-N,N',N''-triacetic acid, $N-ac_3[15]aneN_3O_2(II_a)$과 1,4-dioxa-7,10,13-triazacyclopentadecane-N,N',N''-tripropioc acid, $N-pr_3$[15]ane$N_3O_2(II_b)$는 이와 유사한 화합물의 합성방법을 수정하여 합성하였다. 합성된 이 아자크라운 화합물, $N-ac_3[15]aneN_3O_2와\;N-pr_3[15]aneN_3O_2$의 양성자화 상수값은 전위차법을 이용하여 PKAS 프로그램으로부터 측정되어졌다. 그리고 0.1 M $NaClO_4$수용액으로 이온강도를 조절하고, $25{\pm}0.1^{\circ}C$에서 란탄족금속인, $Ce^{3+},\;Eu^{3+},\;Gd^{3+}$ 및 $Yb^{3+}$과 리간드인 $N-ac_3[15]$ane$N_3O_2$와 $N-pr_3[15]aneN_3O_2$의 착물의 안정도상수를 전위차법을 이용하여 BEST 프로그램으로부터 구하였고, 또한 위와 같은 조건에서 전이금속인 $Co^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Cu^{2+}$및 $Zn^{2+}$와 리간드인, $N-ac_3[15]aneN_3O_2$와 $N-pr_3[15]aneN_3O_2$의 착물의 안정도상수 값도 전위차법을 이용하여 BEST 프로그램으로부터 측정하였다. 합성된 아자크라운 화합물과 골격구조가 유사하고 아세트산과 프로피온산기를 포함하는, 1,7-dioxa-4,10,13-triazacyclopentadecane-N,N',N''-triacetic acid과 1,7-dioxa-4,10,13-triazacyclopentadecane-N,N',N''-tripropioc acid의 착물의 안정도를 비교분석하였다.