Соединения ионов 3d-металлов с барбитуровыми кислотами и имидазолом: синтез, строение и свойства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Лакеев Александр Павлович

• Лакеев Александр Павлович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Лакеев Александр Павлович

ВВЕДЕНИЕ

1 БАРБИТУРОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИМИДАЗОЛ КАК ЛИГАНДЫ В ХИМИИ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1 Краткая медико-биологическая характеристика барбитуровых кислот и азолов

1.2 Таутомерия, полиморфизм, растворимость и термическая устойчивость барбитуровых кислот и имидазола

1.3 Протолитические и комплексообразующие свойства барбитуровых кислот и имидазола

1.4 Молекулярные комплексы на основе барбитуровых кислот или имидазола

1.5 Соединения железа(Ш), кобальта(П), никеля(11) и меди(11) с барбитуратными лигандами

1.6 Выводы к главе

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материалы

2.2 Методы исследования

2.3 Синтез и характеристика (2-тио)барбитуратов имидазолия

2.4 Комплексы на основе барбитуратных лигандов

2.4.1 Синтез и характеристика (2-тио)барбитуратов металлов(П)

2.4.2 Определение констант протонирования барбитуратных лигандов

2.4.3 Определение констант растворимости (2-тио)барбитуратов металлов(П)

2.4.4 Определение состава и констант устойчивости (2-тио)барбитуратных комплексов металлов(11, III)

2.5 Синтез и характеристика имидазол-(2-тио)барбитуратных комплексных солей металлов(П)

2.6 Изучение биологической активности комплексов и комплексных солей металлов(П) в отношении бактерий

2.7 Изучение биологической активности соединений меди(11) в отношении опухолевых клеточных линий

2.8 Статистический анализ данных

3 СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЛЕЙ БАРБИТУРОВЫХ КИСЛОТ С ИМИДАЗОЛОМ

3.1 Синтез и структура барбитуратов и 2-тиобарбитурата имидазолия

3.2 Термическая устойчивость на воздухе и растворимость в воде барбитуратов и 2-тиобарбитурата имидазолия

3.3 Выводы к главе

4 СИНТЕЗ, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА КОМПЛЕКСОВ ИОНОВ ¿-МЕТАЛЛОВ С БАРБИТУРОВЫМИ КИСЛОТАМИ И ИМИДАЗОЛОМ

4.1 Синтез, строение, физико-химические и биологические свойства комплексов железа(Ш), кобальта(П), никеля(11) и меди(11) с (2-тио)барбитурат-анионами

4.2 Синтез, строение, физико-химические и биологические свойства комплексных солей кобальта(П), никеля(11) и меди(11) с (2-тио)барбитурат-анионами и имидазолом

4.3 Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ И СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Дополнительные таблицы

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Дополнительные рисунки

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Соединения ионов 3d-металлов с барбитуровыми кислотами и имидазолом: синтез, строение и свойства»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность и степень разработанности темы исследования. На

сегодняшний день барбитуровые кислоты, несмотря на свою многолетнюю историю, продолжают привлекать пристальное внимание специалистов естественнонаучного и медицинского профиля, что обусловлено как особенностями их структурной организации [1-6], так и их потенциально полезной биологической активностью, не связанной с проявлением типичных для них седативных свойств [5, 7-12]. В частности, родоначальники данного класса соединений - барбитуровая (БК, ШВА) и 2-тиобарбитуровая (ТБК, ШТВА) кислоты - помимо образования металлокомплексов, в которых они выступают в роли полифункциональных анионных моно- или бидентатных лигандов с расходящимися центрами связывания [1, 5, 6], также участвуют в формировании молекулярных комплексов за счет своей способности к реализации различных нековалентных взаимодействий, главным образом водородных связей (ВС) [1, 13]. Все вышесказанное в совокупности с возможностью существования кислот в виде ряда таутомерных форм и полиморфных модификаций определяет большое разнообразие молекулярного и супрамолекулярного строения их соединений [1, 5, 6].

Помимо очевидного применения в кристаллохимическом дизайне материалов и инженерии кристаллов, барбитуратные лиганды в составе комплексных соединений с ионами биогенных 3^-металлов могут рассматриваться в качестве потенциальных биологически активных агентов [5, 14, 15]. Так, для барбитурата меди(11) ранее была выявлена выраженная антибактериальная активность в отношении грамотрицательных микроорганизмов [16-19]. Тем не менее несмотря на то, что на данный момент получены и охарактеризованы различными физико-химическими методами барбитураты и 2-тиобарбитураты кобальта(П) и никеля(11) [20-22], для них подобные сведения в научной литературе нами не обнаружены. В то же время представляет практический интерес проследить, как влияет на антибактериальные свойства подобных комплексов замена не только металлоцентра, но и атома кислорода на более липофильный атом серы в составе барбитуратного фрагмента. Кроме того, авторы одной из вышеупомянутых работ [16] также высказывают предположение о возможной противоопухолевой активности барбитурата меди(11).

Особое внимание при проведении биологических исследований металлокомплексов во многом уделяется их растворимости в водных средах, а также составу и устойчивости образуемых в растворе комплексных частиц [23-25]. На момент начала работы имелись данные о константах растворимости лишь барбитуратов вышеназванных металлов(П) [26-28], а также о константах устойчивости комплексов [M(T)BA]0 и [M((T)BA)2]2- [29-31], тогда как информация о протонированных формах ограничивалась только сведениями о барбитуратных комплексах меди(П) [CuHBA]+ и железа(Ш) [FeHBA]2+ [26, 27].

Удобным и широко используемым подходом, позволяющим осуществлять тонкую настройку как биологических, так и физико-химических свойств металлокомплексов, является введение в их структуру лигандов другого сорта, что приводит к образованию гомо- и гетеролигандных комплексов. При этом в качестве таких аддендов нередко выступают гетероциклические органические основания, например пиридин, 1,10-фенантролин, 2,2'-бипиридин, их изомеры и/или производные. Подобные соединения выделены и для рассматриваемых систем с барбитуратными лигандами и охарактеризованы посредством различных методов анализа (работы Н. Головнева и М. Молокеева, Сибирский федеральный университет, Красноярск; У. Гарсии и Л. Ф. Каппа де Оливейра, Федеральный университет Жуис-ди-Фора, Бразилия) [32-39]. Однако комплексы, которые одновременно содержали бы в составе (2-тио)барбитурат-анионы и молекулы имидазола (ИД, 1т), выступающего преимущественно в роли нейтрального монодентатного ^-донорного лиганда [40], в научной литературе, насколько нам известно, не описаны. В данном случае интерес к ИД, как основоположнику класса 1,3-диазолов, обусловлен не только его биологической ролью, но и способностью участвовать в образовании ВС, что отличает его от других вышеупомянутых органических оснований [41]. Последний факт особо примечателен, учитывая склонность барбитуровых кислот к формированию сеток ВС с разнообразной топологией. Таким образом, комплексы с рассматриваемыми лигандами интересны не только ввиду возможной биологической активности, но и с точки зрения изучения их супрамолекулярной организации.

Цель работы - установление влияния химического состава молекулярных имидазол-(2-тио)барбитуратных комплексов и соответствующих комплексных солей с

ионами J-металлов на их надмолекулярную организацию, физико-химические и биологические свойства.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. подобрать условия синтеза барбитурата и 2-тиобарбитурата имидазолия, охарактеризовать их состав и структуру, изучить физико-химические свойства;

2. подобрать условия синтеза комплексов кобальта(П), никеля(11) и меди(11) с анионами барбитуровой и 2-тиобарбитуровой кислот, а также соответствующих комплексных солей с имидазолом, охарактеризовать их состав, определить термическую устойчивость и растворимость, оценить антибактериальные и противоопухолевые свойства in vitro;

3. установить структуру синтезированных комплексных солей и провести анализ сеток водородных связей, формируемых с участием барбитурат- и 2-тиобарбитурат-анионов, в кристаллах;

4. установить состав комплексов, образующихся в кислых водных растворах в системах MZ+-H2(T)BA (M = Fe3+, Co2+, Ni2+) при мольном соотношении M : L, равном ~1 : 1, определить их константы устойчивости и оценить влияние процессов комплексообразования на растворимость синтезированных барбитуратов и 2-тиобарбитуратов металлов(П).

Научная новизна:

- предложены методики синтеза 9 новых соединений, для 7 из которых (3 соли (Т)БК с ИД, а также 4 комплексные соли никеля(11) и меди(11) с (Т)БК и ИД) структура установлена методом рентгеноструктурного анализа монокристаллов;

- обнаружено, что соль БК с ИД кристаллизуется в виде двух полиморфных модификаций (C2/m, Z' = 2 и PI, Z' = 4), одна из которых демонстрирует геометрические характеристики ВС между ионами HBA", отличные от таковых в структурах других барбитуратов, представленных в Кембриджском банке структурных данных;

- выявлено, что в структуре комплексных солей никеля(11) и меди(11) с (Т)БК и ИД реализуется ряд нетипичных для барбитуратов циклических супрамолекулярных мотивов. Установлено, что связывание пар ионов H(T)BA" в двух изоструктурных солях никеля(11) осуществляется посредством ВС N-H-O2 или N-H---S, а не N-H---O46 (более характерно для соединений данного класса);

- определены константы устойчивости комплексных частиц [MH(T)BA](z-1) и [Fe(T)BA]+, образующихся в водных растворах при pH < 4, а также константы растворимости комплексов M(H(T)BA)21, кислот Ш(Т)ВА и солей HImH(T)BA;

- продемонстрировано, что полное замещение анионных барбитуратных лигандов во внутренней координационной сфере металлокомплексов никеля(11) и меди(11) на молекулы ИД сопровождается возрастанием антибактериальных (соли никеля(11), E. coli) и противоопухолевых (соль меди(11), HepG2) свойств образуемых комплексных солей [M(Im)jc](H(T)BA)2.

Теоретическая и практическая значимость. Результаты работы дополняют и расширяют существующие представления об особенностях супрамолекулярной организации барбитуратов, а также позволяют рассматривать их комплексы с ионами переходных биометаллов в качестве потенциальных объектов для дальнейшей структурной модификации при получении биологически активных соединений. Приведенные значения констант растворимости комплексов и констант устойчивости комплексных частиц вносят вклад в понимание равновесных процессов, устанавливающихся в водных растворах комплексных соединений, содержащих барбитуратные лиганды. Результаты структурных исследований депонированы в Кембриджский банк структурных данных (№ 2244540-2244542, 2389652-2389655). Часть экспериментальных результатов работы использована при проведении теоретических и практических занятий по курсам «Введение в фармацевтическую химию» (направления подготовки 04.03.01 Химия и 04.05.01 Фундаментальная и прикладная химия) и «Актуальные задачи современной химии» (направление подготовки 04.04.01 Химия), реализуемых на химическом факультете НИ ТГУ.

Методология и методы исследования. Настоящая работа относится к области координационной и структурной химии. Объект исследования - соединения (Т)БК с ИД и/или ранее упомянутыми ионами 3^-металлов. Предмет исследования - физико-химические и биологические свойства вышеназванных объектов в сочетании с особенностями их супрамолекулярной организации. Для изучения состава, строения и свойств систем использованы следующие взаимодополняющие друг друга физико-химические методы: титриметрия, элементный CHNS анализ, синхронный термический анализ, ИК-спектроскопия, спектрофотометрия в УФ- и видимой областях,

1 Здесь и далее в разделе «Введение» молекулы воды опущены для наглядности и простоты представления.

рентгенофазовый и рештеноструктурный анализ, рН-метрия, высокоэффективная жидкостная хроматотрафия-масс-спектрометрия. Оценка антибактериальной активности и цитотоксичности веществ in vitro осуществлена по стандартным методикам с помощью луночно-диффузионного метода и МТТ-теста соответственно. Обработка экспериментальных данных, включая их статистический анализ, проведена с использованием специализированного программного обеспечения.

Логика проведения экспериментов и дальнейшего изложения материала отвечает следующей последовательности: 1) косвенное подтверждение совместимости (Т)БК и ИД в составе металлокомплексов, включающее в себя теоретическое обоснование такой возможности на основе кислотно-основных свойств выбранных компонентов с ее последующим экспериментальным подтверждением посредством синтеза солей состава HIm+H(T)BA"; 2) синтез (2-тио)барбитуратных комплексов металлов(П); 3) синтез имидазол-(2-тио)барбитуратных комплексов металлов(П), используя ранее полученные гомолигандные комплексы в качестве прекурсоров. Каждый этап сопровождается необходимой физико-химической, структурной и/или биологической характеристикой объектов, исходя из поставленной цели и сформулированных задач исследования.

Положения, выносимые на защиту:

- варьирование скорости кристаллизации от нескольких суток до одной недели вследствие использования различных способов медленного испарения растворителя приводит к формированию двух полиморфных модификаций HImHBA (C2/m, Z' = 2 и PI, Z' = 4), различающихся расположением кристаллографически независимых слоев и геометрическими характеристиками ВС;

- в водных растворах при pH < 4 и эквимолярном содержании Fe3+ и Ш(Т)ВА формируются комплексы, содержащие протонированную [FeH(T)BA]2+ и депротонированную [Fe(T)BA]+ формы лиганда, в то время как для систем М2+-ШВА (М2+ = Co, Cu) наблюдается образование только комплексов [MHBA]+, при этом их константы устойчивости (lgPy) изменяются следующим образом: [CoHBA]+ (2,26), [FeHTBA]2+ (2,69), [CuHBA]+ (2,89), [FeHBA]2+ (3,41), [FeTBA]+ (11,05), [FeBA]+ (12,22);

- добавление 4- или 6-кратного мольного избытка Im к водным суспензиям комплексов M(H(T)BA)2 (М2+ = Ni, Cu) сопровождается вытеснением ионов H(T)BA" из внутренней координационной сферы во внешнюю с образованием водорастворимых комплексных солей [M(Im)x](H(T)BA)2, в структуре которых анионы соединены между

собой попарно (ВС N-H---O2(S) или N-H- 04/6), либо с формированием гофрированных лент (ВС N-H---046), что приводит к проявлению у [Ni(Im)x](H(T)BA)2 бактериостатического эффекта в отношении штамма E. coli, а также к возрастанию у [Cu(Im)4](HBA)2 цитостатического действия в отношении клеточной линии HepG2.

Степень достоверности результатов. Достоверность результатов обеспечивается использованием совокупности современных физико-химических методов анализа, позволяющих получить комплексную характеристику исследуемых объектов. Взаимная согласованность экспериментальных данных также в ряде случаев сопровождается их удовлетворительной сходимостью со сведениями, имеющимися в научной литературе, и соответствием общеизвестным закономерностям, свойственным рассматриваемой области научного знания. Адекватность интерпретации результатов обусловливается надлежащей статистической обработкой экспериментальных данных.

Апробация результатов. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: II Международный Сибирский химический симпозиум (Томск, 2025), Всероссийская научная конференция «Николаевские чтения 2025» (Новосибирск, 2025), XXI и XV Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, 2024 и 2018), Первая международная научно-практическая конференция «Перспективы развития исследований в области химии координационных соединений и аспекты их применения» (Душанбе, 2022), Международная научная конференция «Полифункциональные химические материалы и технологии» (Томск, 2019).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 4 статьи в журналах, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук (из них 2 статьи в зарубежных научных журналах, входящих в Web of Science; 2 статьи в российских научных журналах, переводные версии которых входят в Web of Science), 6 публикаций в сборниках материалов международных и всероссийской научных и научно-практической конференций, симпозиума.

Личный вклад автора. Диссертантом самостоятельно проведены синтез соединений, включая получение монокристаллов для рентгеноструктурного анализа, определение их состава и растворимости наряду с установлением состава и оценкой

констант устойчивости комплексов в растворе. Подготовка образцов для различных исследований, интерпретация и анализ всех полученных экспериментальных данных, за исключением данных рентгеновской дифракции, осуществлены также лично автором. Планирование экспериментов, обсуждение и обобщение результатов исследований, а также подготовка публикаций к печати проведены при личном участии диссертанта.

Структура и объем диссертации. Работа содержит введение, 4 главы, заключение, список условных обозначений, символов и сокращений, список использованной литературы (158 наименований) и два приложения (14 таблиц и 14 рисунков). Общий объем рукописи - 147 страниц машинописного текста, включая 22 таблицы и 60 рисунков.

Благодарности. Автор благодарен кандидату химических наук, доценту Н. М. Коротченко за многолетнее научное руководство, доктору физико-математических наук, доценту И. А. Курзиной за помощь в организации экспериментов и подготовке диссертации, а также кандидату химических наук, профессору Н. А. Скорик за ценные советы, повлиявшие на формирование научного мировоззрения. Автор выражает огромную благодарность кандидату химических наук Т. С. Сухих (Институт неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН) за всестороннюю помощь, оказанную на различных этапах выполнения работы. Автор также признателен кандидату биологических наук О. Ю. Рыбалкиной (НИИ фармакологии и регенеративной медицины им. Е. Д. Гольдберга) и А. Г. Коржовой (НИ ТГУ) за помощь в постановке экспериментов, направленных на оценку биологической активности соединений, кандидату химических наук Т. М. Ботвиной (НИ ТГУ) за регистрацию ИК-спектров и порошковых дифрактограмм, а также кандидату химических наук Т. А. Бугровой (НИ ТГУ) за проведение синхронного термического анализа. Отдельно хотелось бы поблагодарить коллективы как лаборатории физиологии, молекулярной и клинической фармакологии НИИ фармакологии и регенеративной медицины им. Е. Д. Гольдберга, так и кафедры неорганической химии химического факультета НИ ТГУ за непосредственное участие в моем жизненном пути от студента до диссертанта. Наконец, хотелось бы выразить благодарность родным и друзьям за всестороннюю поддержку и веру в успех.

1 БАРБИТУРОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИМИДАЗОЛ КАК ЛИГАНДЫ В ХИМИИ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

Барбитуровые кислоты и азолы являются объектами пристального внимания различных представителей естественных и медицинских наук вот уже несколько десятилетий. Отправной точкой в развитии химии барбитуровых кислот, как отмечает Н. Головнев [5], можно считать получение самой барбитуровой кислоты в 1864 г. А. Байером. Впоследствии Э. Фишер [42] усовершенствовал способ синтеза барбитуратов и выявил их ныне известные терапевтические свойства, что и определило широкое применение рассматриваемой группы лекарственных средств в качестве обезболивающих, успокоительных и снотворных препаратов в первой половине XX века. Тем не менее, несмотря на свою более чем 150-летнюю историю изучения, барбитураты до сих пор вызывают интерес у исследователей. В связи с этим можно выделить два основных вектора развития их «химической составляющей», связанных, во-первых, с получением новых фармакологически активных веществ с эффектами, отличными от ранее упомянутых [5, 7-12, 42], а во-вторых, с инженерией кристаллов [1]. Стремительный рост использования барбитуратов в дизайне и синтезе супрамолекулярных архитектур обусловлен не только возможностью их существования в виде молекулярной и разнообразных ионных, таутомерных и полиморфных форм, но и наличием в их структуре п-связей, а также атомов, способных выступать в роли потенциальных доноров и акцепторов ВС и участвовать в координации ионов металлов. Отдельного внимания с точки зрения изучения кристаллической структуры и различного рода свойств заслуживают барбитуратные комплексы, как исключительно молекулярные, так и содержащие металлоцентр, в которых наряду с барбитуратной составляющей также присутствует второй компонент, во многих случаях представляющий собой органическое основание [43].

В качестве такого компонента могут выступать азолы, а именно 1,3-диазолы, простейшим представителем которых является имидазол. Молекулы данного класса широко известны не только как группа препаратов, обладающих противогрибковым действием, но и как соединения, способные выступать в качестве моно- или бидентатных лигандов в координационной химии [44, 45]. Однако в настоящей работе основной акцент все же сделан на их монодентатном характере координации.

Таким образом, данная глава включает в себя краткую медико-биологическую характеристику барбитуровых кислот и азолов, описание их физико-химических, протолитических и комплексообразующих свойств, а также различных таутомерных форм и полиморфных модификаций. При рассмотрении как молекулярных комплексов, так и комплексов, содержащих металлоцентр, фокус внимания обращен преимущественно на соединения с барбитуратными лигандами, что отвечает содержанию настоящего диссертационного исследования.

1.1 Краткая медико-биологическая характеристика барбитуровых кислот и азолов

Барбитуровая (С4Ш№0з, ШВА, БК) и 2-тиобарбитуровая (С4Ш№028, ШТВА, ТБК) кислоты (рисунок 1) - простейшие представители класса оксо- и тиобарбитуровых кислот, не обладающие выраженными биологическими свойствами, однако являющиеся родоначальниками обширного класса лекарственных препаратов - барбитуратов (пентобарбитал, амобарбитал, фенобарбитал) и 2-тиобарбитуратов (метитурал, тиобарбитал, тиопентал натрия), проявляющих широкий спектр фармакологической активности (анестезирующие, анксиолитические, противосудорожные и седативные свойства) [1, 5, 12].

Рисунок 1 - Структурные формулы кетонной (слева) и енольной (справа) форм барбитуровой (Я = О) и 2-тиобарбитуровой (Я = 8) кислот с нумерацией атомов

Вопреки этому, сфера их применения в качестве медикаментов в настоящее время ограничена, что, во-первых, обусловлено узкой терапевтической широтой, а во-вторых, связано с возможным развитием привыкания и зависимости при длительном приеме. Тем не менее рядом ученых активно проводятся исследования, направленные на получение новых производных (Т)БК, демонстрирующих противомикробную, противовирусную и противораковую активность [5, 7-12, 42]. Несмотря на то, что ТБК

может рассматриваться как производное БК, в котором один из атомов кислорода замещен на атом серы (рисунок 1), между 2-тио- и оксобарбитуровыми кислотами имеется ряд существенных различий [5]. Специфическая активность первых объясняется более гидрофобным характером атома серы по сравнению с атомом кислорода в оксобарбитуратах, что приводит к возрастанию их липофильности. Однако целесообразность такой замены не всегда очевидна. Так, имеются сведения о том, что замена барбитуратной составляющей на 2-тиобарбитуратную может не только повышать, но и снижать антибактериальную активность, а также приводить к увеличению токсичности молекулы [46].

Азолы в настоящее время также привлекают к себе пристальное внимание специалистов различных областей научного знания. Большой интерес к химии указанного класса соединений обусловлен в том числе и многообразием проявляемой ими биологической активности [47]. Простейший представитель - имидазол (СэШ№, 1т, ИД) - является пятичленным гетероциклом, содержащим два атома азота (рисунок 2): один пиррольного типа (>К1-И), другой - пиридинового (>К3-).

Производные ИД в качестве действующего вещества входят в состав различных лекарственных препаратов, обладающих прежде всего противомикробной активностью (клотримазол, метронидазол, миконазол) [48]. Кроме того, имидазольное ядро присутствует в составе незаменимой аминокислоты гистидина, гормона гистамина, витамина В12 (в виде сопряженной бензимидазольной системы), пуриновых оснований (аденин, гуанин, гипоксантин, ксантин), а также ряда биологически активных веществ, включая алкалоиды (кофеин, теофиллин, теобромин).

На данный момент продолжается поиск и создание перспективных лекарственных средств на основе ИД. Так, недавно синтезированные производные имидазола и тиазола с аминокислотными фрагментами рассматриваются в качестве потенциальных кандидатов для лечения фиброза печени [49], в то время как различные имидазол-1,2,4-оксадиазолы обладают выраженной антипролиферативной активностью [50]. Кроме

3

Рисунок 2 - Структурная формула имидазола с нумерацией атомов

того, ряд производных карбамата на основе триазола и имидазола демонстрирует ингибирующий эффект по отношению к ароматазе [51], что важно для купирования развития онкологического процесса при раке молочной железы.

1.2 Таутомерия, полиморфизм, растворимость и термическая устойчивость

барбитуровых кислот и имидазола

Одним из важных видов таутомерии является прототропная таутомерия, связанная с обратимой миграцией протона в соединении от одного атома к другому и наблюдающаяся в молекулах рассматриваемых лигандов. Для (Т)БК возможно существование большого числа таутомерных структур, являющихся результатом кето -енольной или лактим-лактамной таутомерии [5, 6]. Такое разнообразие изомерных форм обусловлено тем, что в их молекулах имеются три подвижных атома водорода (один -метиленовой группы >СИ и два - имидных групп >КИ) и три потенциально способные к енолизации группы (три карбонильные >С=0 или две карбонильные и одна тионная >С=8). Однако в твердом виде и в растворе при обычных условиях (Т)БК представлены преимущественно смесью кетонного и енольного таутомеров, либо их индивидуальными формами (рисунок 1), преобладание которых над другими возможными изомерами, а также относительно более высокая термодинамическая устойчивость кето-формы по сравнению с енольной, подтверждены квантово-химическими расчетами и рядом физико-химических методов [5, 6, 52]. Поскольку процесс таутомеризации является обратимым, то равновесие можно смещать в сторону преобладания определенной формы. Так, в газовой фазе, малополярных апротонных растворителях (диоксан) и в растворителях с высокой протонодонорной активностью (уксусная и трифторуксусная кислоты) наиболее устойчив кетонный изомер. В полярных амфипротонных (вода, спирты) и полярных апротонных (ацетонитрил, ДМСО) растворителях кислоты представлены равновесной смесью двух таутомеров [5]. При увеличении значения диэлектрической проницаемости растворителя равновесие смещается в сторону более полярной енольной формы (рисунок 1). Помимо природы растворителя на подвижность равновесия существенное влияние оказывают и другие факторы, например температура, кислотность раствора, концентрация кислоты. При этом ТБК проявляет большую склонность к енолизации по сравнению с БК ввиду своей повышенной поляризуемости за счет наличия «мягкого» атома серы [5, 6].

В отличие от раствора, динамическое равновесие между молекулами в твердом состоянии часто отсутствует. В связи с чем логично считать, что конкретная таутомерная форма, входящая в состав кристалла, не претерпевает каких-либо изменений при заданных условиях. Тем не менее варьируя их, представляется возможным влиять на межмолекулярные взаимодействия, реализуемые в твердом теле, перестройка которых может инициировать разнообразные таутомерные превращения. При этом различные таутомеры могут наблюдаться как внутри одного и того же кристалла, так и внутри структур разных полиморфов [53]. Например, БК в кристаллическом состоянии существует в виде четырех полиморфных модификаций (формы 1-111 состоят из молекул кетонного таутомера, а форма IV - из молекул енольного изомера), а также в форме дигидрата, в то время как для ТБК описано шесть полиморфов (формы I, III, V и VI состоят из молекул кетонного таутомера, форма II - из молекул енольного изомера, а форма IV представляет собой стехиометрическую смесь кетонного и енольного таутомеров) и одна гидратная форма [6]. Примечательно, но как отмечается в работе [54], полиморфная модификация IV является наиболее

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лакеев Александр Павлович, 2026 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Barbituric acids as a useful tool for the construction of coordination and supramolecular compounds / K. T. Mahmudov [et al.] // Coord. Chem. Rev. - 2014. -Vol. 265. - P. 1-37.

2. An optimal arrangement of (H2C4N2O3)2- groups in the first non-centrosymmetric alkali barbiturate ^(ШС4№Оз) • 2H2O inducing a giant second harmonic generation response and a striking birefringence / D. Lin [et al.] // Cryst. Growth Des. - 2020. - Vol. 20, № 8. -P. 4904-4908.

3. Explorations of second-order nonlinear optical materials in the alkaline earth barbiturate system : noncentrosymmetric Ca(H3C4№O3)2 • H2O and centrosymmetric Sr(H5C8N4O5)2 • 4H2O / Y. Xu [et al.] // Inorg. Chem. - 2020. - Vol. 59, № 21. -P. 15962-15968.

4. Clegg W. The sensitivity of structure to ionic radius and reaction stoichiometry : a crystallographic study of metal coordination and hydrogen bonding in barbiturate complexes of all five alkali metals Li-Cs / W. Clegg, G. S. Nichol // Molecules. - 2024. - Vol. 29, № 7. -Article number 1495.

5. Головнев Н. Н. 2-Тиобарбитуровая кислота и ее комплексы с металлами : синтез, структура и свойства : монография / Н. Н. Головнев, М. С. Молокеев. -Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2014. - 252 с.

6. Лесников М. К. Синтез, структура и свойства комплексов s- и 3 J-металлов с барбитуровыми кислотами : дис. ... канд. хим. наук / М. К. Лесников. - Красноярск, 2019. - 160 c.

7. A review on barbituric acid and its derivatives : synthesis, reactions, and bioapplications / N. Kaur [et al.] // Organics. - 2024. - Vol. 5, № 3. - P. 298-345.

8. Synthesis, crystal structure and Hirshfeld surface analyses, crystal voids, interaction energy calculations and energy frameworks and biological studies of oxime barbiturate derivatives / S. Kincal [et al.] // J. Mol. Struct. - 2023. - Vol. 1302. - Article number 137451.

9. A concise SAR-analysis of antimicrobial cationic amphipathic barbiturates for an improved activity-toxicity profile / M. K. Langer [et al.] // Eur. J. Med. Chem. - 2022. -Vol. 241. - Article number 114632.

10. Barbiturate- and thiobarbiturate-based s-triazine hydrazone derivatives with promising antiproliferative activities / H. Al Rasheed [et al.] // ACS Omega. - 2020. - Vol. 5, № 26. - P. 15805-15811.

11. Characterization of a novel barbituric acid and two thiobarbituric acid compounds for lung cancer treatment / S. Y. Lee [et al.] // Anticancer Res. - 2020. - Vol. 40. -P. 6039-6049.

12. A comprehensive review : bio-potential of barbituric acid and its analogues / N. Shafiq [et al.] // Curr. Org. Chem. - 2020. - Vol. 24, № 2. - P. 129-161.

13. Salts of barbituric and 2-thiobarbituric acids with imidazole : polymorphism, supramolecular structure, thermal stability and water solubility / A. P. Lakeev [et al.] // New. J. Chem. - 2023. - Vol. 47, № 47. - P. 21790-21803.

14. Synthesis and characterization of Zn(II) complexes derived from thiobarbiturate ligand : investigation of antibacterial and anticancer activities / U. §enocak [et al.] // Inorg. Chem. Commun. - 2023. - Vol. 158, Pt. 1. - Article number 111483.

15. Refat M. S. A convenient method for the preparation of barbituric and thiobarbituric acid transition metal complexes / M. S. Refat, S. A. El-Korashy, A. S. Ahmed // Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc. - 2008. - Vol. 71, № 3. - P. 1084-1094.

16. Growth and characterisation of copper complex of 2,4,6-trioxypyrimidine : a novel luminescent and active pharmaceutical material in metal organic framework / V. T. Vineeth [et al.] // J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. - 2021. - Vol. 31. - P. 426-436.

17. An approach to the structure and spectra of copper barbiturate trihydrate / Y. Xiong [et al.] // Trans. Met. Chem. - 2003. - Vol. 28. - P. 69-73.

18. Gryl M. Charge density and optical properties of multicomponent crystals containing active pharmaceutical ingredients or their analogues // Acta Crystallogr. B. -2015. - Vol. 71, № 4. - P. 392-405.

19. Kavlak i. Investigation of structural analysis and thermostatic properties of thermal and UV stabilizer as organometallic Sn(II), Cu(II) and Cd(II) barbiturate complexes / i. Kavlak, G. S. Kurk?uoglu, O. §ahin // J. Mol. Struct. - 2019. - Vol. 1184. - P. 418-426.

20. Hydrated and anhydrous cobalt(II) barbiturates : crystal structures, spectroscopic and thermal properties / N. N. Golovnev [et al.] // Inorg. Chim. Acta. - 2017. - Vol. 467. -P. 39-45.

21. Mg(II)-induced second-harmonic generation based on bis-monodentate coordination mode of thiobarbiturate / Y. Gong [et al.] // Dalton Trans. - 2013. - Vol. 42, № 18. -P. 6489-6494.

22. Crystal structure and properties of the precursor [Ni(H2O)6](HTBA)2 • 2H2O and the complexes M(HTBA)2(№O)2 (M = Ni, Co, Fe) / N. N. Golovnev [et al.] // Polyhedron. -2014. - Vol. 70. - P. 71-76.

23. Water-soluble copper(II) complexes with 4,5-dichloro-isothiazole-3-carboxylic acid and heterocyclic N-donor ligands : synthesis, crystal structures, cytotoxicity, and DNA binding study / J. A. Eremina [et al.] // Inorg. Chim. Acta. - 2020. - Vol. 510. -Article number 119778.

24. Голубева Ю. А. Разнолигандные комплексные соединения меди(П), кобальта(П), никеля(П) и марганца(П) с олигопиридинами и производными тетразола и изотиазола : синтез, строение и цитотоксическая активность : дис. ... канд. хим. наук / Ю. А. Голубева. - Новосибирск, 2022. - 152 c.

25. Ермакова Е. А. Комплексы 3d-металлов (Mn(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II)) с лигандами на основе тетразола и пиридина : синтез, строение и цитотоксические свойства : дис. ... канд. хим. наук / Е. А. Ермакова. - Новосибирск, 2025. - 190 c.

26. Коротченко Н. М. Изучение взаимодействия меди(П) и железа(Ш) с барбитуровой кислотой / Н. М. Коротченко, Н. А. Скорик // Журн. неорг. химии. -2000. - Т. 45, вып. 12. - С. 2099-2102.

27. Коротченко Н. М. Соединения железа(Ш, II), кобальта(П), меди(П) с рядом барбитуровых кислот и некоторыми витаминами : дис. ... канд. хим. наук / Н. М. Коротченко. - Красноярск, 2007. - 112 c.

28. Кумок В. Н. Произведения растворимости / В. Н. Кумок, О. М. Кулешова, Л. А. Карабин. - Новосибирск : Наука, 1983. - 267 с.

29. Potentiometric studies of stability constants and speciation of binary and ternary complexes of metal(II) ions with amino acids and thiobarbituric acid / K. T. Ishola [et al.] // Am. J. Appl. Chem. - 2020. - Vol. 8, № 1. - P. 23-30.

30. Turkel N. Complex formation of nickel(II) and copper(II) with barbituric acid / N. Turkel, M. S. Aksoy // Int. J. Anal. Chem. - 2014. - Vol. 2014. - Article number 243175.

31. Thermodynamics of the interaction of some transition metal ions with some N-substituted thiobarbituric acids / B. R. Singh [et al.] // Thermochim. Acta. - 1984. - Vol. 78, № 1-3. - P. 175-180.

32. Структура гексагидрата бис(2-тиобарбитурата)трис(2,2'-дипиридил) никеля(11) / Н. Н. Головнев [и др.] // Журн. структ. химии. - 2019. - Т. 60, вып. 1. - С. 118-123.

33. Crystal structures of [Cu2(2,2'-bipyridine-N,N)2(H2O)2(^2-OH)2](barbiturate)2 • 2H2O and [Cu(2,2'-bipyridine-N,^')(H2O)(barbiturate-O)Cl] • 2H2O / N. N. Golovnev [et al.] // Inorg. Chem. Commun. - 2018. - Vol. 97. - P. 88-92.

34. Two new Cu(II) and Ni(II) 1,10-phenantroline complexes with anions of barbituric acids in the outer sphere : synthesis, structure, spectroscopic, magnetic and thermal properties / N. N. Golovnev [et al.] // J. Mol. Struct. - 2020. - Vol. 1219. - Article number 128526.

35. Two novel mixed-ligand Ni(II) and Co(II) complexes with 1,10-phenantroline : synthesis, structural characterization, and thermal stability / N. N. Golovnev [et al.] // Chem. Phys. Lett. - 2018. - Vol. 708. - P. 11-16.

36. Структура гептагидрата барбитурато-бис-(2,2'-дипиридил)-меди(П) / Н. Н. Головнев [и др.] // Коорд. химия. - 2019. - Т. 45, вып. 8. - С. 481-484.

37. Supramolecular structures of metal complexes containing barbiturate and 1,2-bis(4-pyridyl)-ethane / H. C. Garcia [et al.] // J. Coord. Chem. - 2011. - Vol. 64, № 7. -P. 1125-1138.

38. Vibrational and structural properties of barbiturate anions in supramolecular compounds / H. C. Garcia [et al.] // Vib. Spectrosc. - 2016. - Vol. 86. - P. 134-142.

39. An intriguing hydrogen bond arrangement of polymeric 1D chains of 4,4'-bipyridine coordinated to Co2+, Ni2+, Cu2+ and Zn2+ ions having barbiturate as counterions in a 3D network / H. C. Garcia [et al.] // CrystEngComm. - 2009. - Vol. 11, № 5. - P. 881-888.

40. Silver(I) complexes containing bioactive salicylic acid derivatives : synthesis, characterization, antibacterial activity, and their underlying mechanism / C. Wu [et al.] // J. Inorg. Biochem. - 2025. - Vol. 266. - Article number 112845.

41. Shitov D. A. Mutual influence of non-covalent interactions formed by imidazole : a systematic quantum-chemical study / D. A. Shitov, D. A. Krutin, E. Yu. Tupikina // J. Comput. Chem. - 2024. - Vol. 45, № 13. - P. 1046-1060.

42. Левина Р. Я. Успехи химии барбитуровых кислот / Р. Я. Левина, Ф. К. Величко // Успехи химии. - 1960. - Т. 29, вып. 8. - С. 929-971.

43. From cobalt(II), nickel(II) and copper(II) (2-thio)barbiturates to their imidazole-based complex salts : synthesis, structure, physicochemical and biological properties // Inorg. Chim. Acta. - 2025. - Vol. 582. - Article number 122643.

44. Chen S.-S. The roles of imidazole ligands in coordination supramolecular systems // CrystEngComm. - 2016. - Vol. 18, № 35. - P. 6543-6565.

45. Imidazole-based metal-organic cages : synthesis, structures, and functions / X.-W. Zhu [et al.] // Coord. Chem. Rev. - 2022. - Vol. 455. - Article number 214354.

46. Synthesis and antibacterial activity of 5-ylidenethiazolidin-4-ones and 5-benzyliden-4,6-pyrimidinediones / T. Tomasic [et al.] // Eur. J. Med. Chem. - 2010. - Vol. 45, № 4. -P.1667-1672.

47. Соединения кобальта(П) и меди(П) с карбоновыми кислотами, имидазолом и 2-метилимидазолом / Н. А. Скорик [и др.] // Журн. неорг. химии. - 2015. - Т. 60, вып. 6. - С. 806-812.

48. Synthesis, anti-microbial, antifungal and in silico assessment of some 2,4,5-trisubstituted imidazole analogues / E. Zarenezhad [et al.] // J. Mol. Struct. - 2024. -Vol. 1296, Pt 1. - Article number 136839.

49. Synthesis and anti-liver fibrosis activity of imidazole and thiazole compounds containing amino acids / Y.-Q. Meng [et al.] // Eur. J. Med. Chem. - 2024. - Vol. 269. -Article number 116311.

50. Lavunuri S. Anti-proliferative, anti-EGFR and in silico studies of a series of new imidazole tethered 1,2,4-oxadiazoles / S. Lavunuri, R. V. Nadh, S. K. Rapeti // Polycycl. Aromat. Compd. - 2023. - Vol. 44, № 7. - P. 4871-4884.

51. Design, synthesis and biological evaluation of imidazole and triazole-based carbamates as novel aromatase inhibitors / A. Ammazzalorso [et al.] // Eur. J. Med. Chem. -2021. - Vol. 211. - Article number 113115.

52. Surface enhancement Raman scattering of tautomeric thiobarbituric acid. Natural bond orbitals and B3LYP/6-311+G (d,p) assignments of the Fourier Infrared and Fourier Raman Spectra / C. A. Téllez Soto [et al.] // Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc. -2013. - Vol. 114. - P. 475-485.

53. Woods-Ryan A. A to Z of polymorphs related by proton transfer / A. Woods-Ryan, C. L. Doherty, A. J. Cruz-Cabeza // CrystEngComm. - 2023. - Vol. 25, № 19. -P. 2845-2858.

54. The thermodynamically stable form of solid barbituric acid : the enol tautomer / M. U. Schmidt [et al.] // Angew. Chem. Int. Ed. - 2011. - Vol. 50, № 34. - P. 7924-7926.

55. Temperature- and moisture-dependent phase changes in crystal forms of barbituric acid / N. Zencirci [et al.] // Thermochim. Acta. - 2009. - Vol. 485, № 1-2. - P. 33-42.

56. The richest collection of tautomeric polymorphs : the case of 2-thiobarbituric acid / M. R. Chierotti [et al.] // Chem. - Eur. J. - 2010. - Vol. 16, № 14. - P. 4347-4358.

57. Breon T. L. The solubility of several barbituric acid derivatives in hydroalcoholic mixtures : a thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of master of science in pharmaceutical sciences. - Rhode Island, 1969. - 100 p.

58. 2-Thiobarbitruc acid. Product information [Электронный ресурс] / URL : https://www. caymanchem. com/product/27367/2-thiobarbituric-acid (дата обращения 16.06.2025).

59. Zeb A. A simple spectrophotometry method for the determination of thiobarbituric acid reactive substances in fried fast food / A. Zeb, F. Ullah // J. Anal. Methods Chem. - 2016. - Vol. 2016. - P. 1-5.

60. Imidazole and derivatives. Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry / K. Ebel [et al.]. - 7th ed. - N.Y. : John Wiley & Sons, 2016. - 561 p.

61. CRC Handbook of chemistry and physics / W. M. Haynes [et al.] - 95th ed. - Boca Raton, Fl. : CRC Press LLC, 2014. - 175 p.

62. Лакеев А. П. Соединения кобальта(П) и никеля(11) с 2-тиобарбитуровой кислотой / А. П. Лакеев, Н. М. Коротченко // Журн. неорг. химии. - 2020. - Т. 65, вып. 8. - С. 1105-1113.

63. Лакеев А. П. Изучение структурных параметров и кислотно-основных свойств 2-тиобарбитуровой кислоты / А. П. Лакеев, Н. М. Коротченко, Э. Р. Сайфулин // Журн. Сиб. фед. ун-та. Химия. - 2019. - Т. 12, вып. 1. - С. 6-17.

64. Лакеев А. П. Комплексообразование железа(Ш) с барбитуровой и 2-тиобарбитуровой кислотами в водном растворе / А. П. Лакеев, Н. М. Коротченко, И. А. Курзина // Журн. неорг. химии. - 2023. - Т. 68, вып. 1. - С. 87-95.

65. Скорик Н. А. Расчеты с использованием персональных компьютеров в курсе химии комплексных соединений : [учеб.-метод. пособие] / Н. А. Скорик, Е. Б. Чернов. -Томск : ТГУ, 2009. - 92 с.

66. Sjoberg S. Critical evaluation of stability constants of metal-imidazole and metal-histamine systems // Pure Appl. Chem. - 1997. - Vol. 69, № 7. - P. 1549-1570.

67. Herbstein F. H. Crystalline molecular complexes and compounds : structures and principles / F. H. Herbstein. - Oxford : University Press, 2005. - Vol. 1. - 521 p.

68. Архипов С. Г. Получение сокристаллов и солей аминокислот с органическими кислотами и сравнение их структуры и свойств со структурами и свойствами исходных компонентов : дис. ... канд. хим. наук / С. Г. Архипов. - Новосибирск, 2015. - 173 с.

69. Kavanagh O. N. An analysis of multidrug multicomponent crystals as tools for drug development // J. Control. Release. - 2024. - Vol. 369. - P. 1-11.

70. Two salts and the salt cocrystal of ciprofloxacin with thiobarbituric and barbituric acids : the structure and properties / N. N. Golovnev [et al.] // J. Phys. Org. Chem. - 2018. -Vol. 31, № 3. - Article number e3773.

71. Thiobarbiturate and barbiturate salts of pefloxacin drug : growth, structure, thermal stability and IR-spectra / N. N. Golovnev [et al.] // J. Mol. Struct. - 2017. - Vol. 1149. -P. 367-372.

72. Головнев Н. Н. Кристаллическая структура и свойства тригидрата 2-тиобарбитурата левофлоксациния / Н. Н. Головнев, М. С. Молокеев, М. К. Лесников // Журн. структ. химии. - 2018. - Т. 59, вып. 3. - С. 668-673.

73. Кристаллическая структура 2-тиобарбитуратов норфлоксациниума и 2,2'-дипиридил-1'-иума / Н. Н. Головнев [и др.] // Журн. структ. химии. - 2020. - Т. 61, вып. 10. - С. 1724-1733.

74. Структура ионных сокристаллов 2-тиобарбитурат пиперидиния-2-тиобарбитуровая кислота / Н. Н. Головнев [и др.] // Журн. структ. химии. - 2016. -Т. 57, вып. 6. - С. 1330-1333.

75. Crystallographic, thermal and spectroscopic characterization of the anhydrous urea-barbituric acid and thiourea-2-thiobarbituric acid co-crystals / N. N. Golovnev [et al.] // J. Mol. Struct. - 2018. - Vol. 1176. - P. 865-870.

76. Gryl M. Polymorphism of urea-barbituric acid co-crystals / M. Gryl, A. Krawczuk, K. Stadnicka // Acta Crystallogr. B. - 2008. - Vol. 64, Pt 5. - P. 623-632.

77. Design of 4-aminobenzoic acid two-component molecular crystals : prediction and experiments / A. N. Manin [et al.] // CrystEngComm. - 2019. - Vol. 21, № 13. -P. 2119-2129.

78. Hydrazine-derived salts : unveiling their diverse potential through synthesis, characterization, pharmacology, and theoretical analysis / S. Appusamy [et al.] // J. Ind. Eng. Chem. - 2025. - Vol. 141. - P. 154-173.

79. Exploring novel ethyl carbazate salts of 2-thiobarbituric acid : DFT-based reactivity, antimicrobial docking, toxicological evaluation and nitrophenol reduction catalysis / S. Appusamy [et al.] // J. Ind. Eng. Chem. - 2025. - Vol. 150. - P. 506-521.

80. Co-crystals of thiobarbituric acid and ^-heterocyclic compounds : synthesis, structural, solubility, computational, and antilymphoma activity / N. Goel [et al.] // Next Mater. - 2025. - Vol. 7. - Article number 100375.

81. Lidocaine barbiturate : a promising material for second harmonic generation / M. Gryl [et al.] // CrystEngComm. - 2013. - Vol. 15, № 17. - P. 3275-3278.

82. Ivanova B. Noncentrocymmetric organic crystals of barbiturates as potential nonlinear optical phores : experimental ana theoretical analysis / B. Ivanova, M. Spiteller // Chem. Pap. - 2019. - Vol. 73. - P. 2821-2844.

83. Melamine-barbiturate supramolecular assembly as a pH-dependent organic radical trap material / V. V. Shilovskikh [et al.] // Chem. - Eur. J. - 2020. - Vol. 26, № 70. -P.16603-16610.

84. Melamine barbiturate as a light-induced nanostructured supramolecular material for a bioinspired oxygen and organic radical trap and stabilization / A. A. Timralieva [et al.] // ACS Omega. - 2023. - Vol. 8, № 9. - P. 8276-8284.

85. Thakkar H. Barbituric acid derived covalent organic framework and its CNT composite as high-performance adsorbents for organic dye removal / H. Thakkar, M. Bhatt, S. Thakore // J. Environ. Chem. Eng. - 2023. - Vol. 11, № 3. - Article number 109890.

86. Supramolecular assemblies of melamine-2-thiobarbiturate and melamine-barbiturate-2-thiobarbiturate : experimental and theoretical studies / I. V. Moskalenko [et al.] // Crystals. - 2023. - Vol. 13, № 9. - Article number 1302.

87. Shemchuk O. Alloying barbituric and thiobarbituric acids : from solids solutions to a highly stable keto co-crystal form / O. Shemchuk, D. Braga, F. Grepioni // Chem. Comm. -2016. - Vol. 52, № 79. - P. 11815-11818.

88. Лосев Е. А. Исследование кристаллических фаз, образующихся в системах «глицин-карбоновая кислота» и «серин-карбоновая кислота» : дис. ... канд. хим. наук / Е. А. Лосев. - Новосибирск, 2014. - 104 с.

89. Proton conduction mechanism for anhydrous imidazolium hydrogen succinate based on local structures and molecular dynamics / Y. Hori [et al.] // J. Phys. Chem. Lett. - 2021. -Vol. 12, № 22. - P. 5390-5394.

90. Application of 1-hydroxy-4,5-dimethyl-imidazole-3-oxide as coformer in formation of pharmaceutical cocrystals / A. Wróblewska [et al.] // Pharmaceutics. - 2020. - Vol. 12, № 4. - P. 359-381.

91. Taggart M. S. Imidazole derivatives of barbituric acid / M. S. Taggart, G. H. Richter // J. Am. Chem. Soc. - 1933. - Vol. 55, №3. - P. 1110-1111.

92. Cavanagh K. L. Understanding the differences between cocrystal and salt aqueous solubilities / K. L. Cavanagh, C. Maheshwari, N. Rodríguez-Hornedo // J. Pharm. Sci. -2018. - Vol. 107, № 1. - P. 113-120.

93. Cruz-Cabeza A. J. Acid-base crystalline complexes and the pKa rule // CrystEngComm. - 2012. - Vol. 14, № 20. - P. 6362-6365.

94. The role of solvation in proton transfer reactions: implications for predicting salt/co-crystal formation using the ApKa rule / A. J. Cruz-Cabeza [et al.] // Faraday Discuss. - 2022. -Vol. 235. - P. 446-466.

95. Скорик Н. А. Взаимодействие имидазола, 2-метилимидазола с солями меди(11) и некоторыми кислотами / Н. А. Скорик, К. А. Ильина, В. В. Козик // Журн. неорг. химии. - 2021. - Т. 66, вып. 11. - С. 1597-1604.

96. Interactions of clotrimazole with certain d-metal compounds and with organic acids / N. A. Skorik [et al.] // Inorganics. - 2023. - Vol. 11, № 10. - Article number 393.

97. Zdrojewicz Z. Nickel - role in human organism and toxic effects / Z. Zdrojewicz, E. Popowicz, J. Winiarski // Pol. Merkur. Lekarski. - 2016. - Vol. 41, № 242. - P. 115-118.

98. Kumar S. A review on role of nickel in the biological system / S. Kumar, A. V. Trivedi // Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci. - 2016. - Vol. 5, № 3. - P. 719-727.

99. Kinetic mechanisms by which nickel alters the calcium (Ca2+) transport in intact rat liver / K. S. Utsunomiya [et al.] // J. Biol. Inorg. Chem. - 2021. - Vol. 26, № 6. -P. 641-658.

100. Гук Д. А. Координационные соединения биогенных металлов как цитотоксические агенты для терапии злокачественных новообразований / Д. А. Гук, О. О. Красновская, Е. К. Белоглазкина // Успехи химии. - 2021. - Т. 90, вып. 12. -С. 1566-1623.

101. Cytotoxic mixed-ligand copper(II) complexes with 1#-tetrazole-5-acetic acid and oligopyridine derivatives / E. A. Ermakova [et al.] // New. J. Chem. - 2023. - Vol. 47, № 19. - P. 9472-9482.

102. Metallo-drugs in cancer therapy : past, present and future / R. L. Lucaciu [et al.] // Molecules. - 2022. - Vol. 27, № 19. - Article number 6485.

103. Metallodrugs are unique : opportunities and challenges of discovery and development / E. J. Anthony [et al.] // Chem. Sci. - 2020. - Vol. 11, № 48. - P. 12888-12917.

104. Evans A. Evaluation of metal-based antimicrobial compounds for the treatment of bacterial pathogens / A. Evans, K. A. Kavanagh // J. Med. Microbiol. - 2021. - Vol. 70, № 5. - Article number 001363.

105. Голубева Ю. А. Комплексы меди(П) на основе 2,2'-бипиридина и 1,10-фенантролина как потенциальные объекты для разработки противоопухолевых препаратов : обзор / Ю. А. Голубева, Е. В. Лидер // Журн. структ. химии. - 2024. - Т. 65, вып. 6. - С. 127778.

106. Copper(II) complexes based on 5-methyl-1#-tetrazole and 2,2'-bipyridine, 1,10-phenathroline derivatives : synthesis, crystal structures and extended cytotoxicity study / Yu. A. Golubeva [et al.] // New. J. Chem. - 2025. - Vol. 49, № 22. - P. 9465-9474.

107. Metal complexes of cobalt Chloride with vinyl-, allyl- and styrylbenzimidazole ligands : synthesis, structure, and properties / I. V. Sterkhova [et al.] // ChemistrySelect. -2024. - Vol. 9, № 36. - Article number e202403393.

108. Six-coordinated complexes of Co(II), Ni(II) and Cu(II) chlorides with N-propargylimidazoles : synthesis, structure, antimicrobial activity, AIM analysis and molecular docking / I. V. Sterkhova [et al.] // Polyhedron. - 2024. - Vol. 260. - Article number 117093.

109. Masoud M. S. Synthesis and characterization of barbituric and thiobarbituric acid complexes / M. S. Masoud, A. M. Heiba, F. M. Ashmawy // Transit. Met. Chem. - 1983. -Vol. 8. - P. 124-126.

110. Jiménez A. 2-Thiobarbiturate copper complexes : preparation and spectral studies / A. Jiménez, H. Jiménez, J. Borrâs // Synth. React. Inorg. Met.-Org. Chem. - 1987. - Vol. 17, № 2. - P. 159-171.

111. El-Gahami M. A. Reactivity of five-coordinate Co(II), Ni(II) and Cu(II) chelates towards thiobarbituric acid as a sulfur donor ligand and their antimicrobial activities /

M. A. El-Gahami, S. A. Ibrahim, H. M. A. Salman // Synth. React. Inorg. Met.-Org. Chem. -1991. - Vol. 21, № 10. - P. 1497-1509.

112. Bult A. Infrared spectra of metal complexes of 5,5-disubstituted barbituric acids /

A. Bult, H. B. Klasen // Spectrosc. Lett. - 1976. - Vol. 9, № 2. - P. 81-94.

113. Wang B. C. Synthesis and crystal structure determinations of the bis-(5,5-diethylbarbiturato)-bisimidazole complexes of cobalt(II) and zinc(II) / B. C. Wang,

B. M. Craven // J. Chem. Soc. D. - 1971. - № 7. - P. 290-291.

114. Pezeshk A. Barbiturate copper complexes : preparation and spectral studies / A. Pezeshk, F. T. Greenaway, J. R. Sorenson // Inorg. Chim. Acta. - 1983. - Vol. 80. -P. 191-195.

115. Кокшарова Т. В. Координационные соединения 3^-металлов с производными барбитуровой кислоты // Вшник ОНУ. Хiмiя. - 2014. - Т. 19, вып. 4 (52). - С. 6-15.

116. Wills E. D. The effect of inorganic iron on the thiobarbituric acid method for the determination of lipid peroxides // Biochim. Biophys. Acta. - 1964. - Vol. 84, № 4. -P. 475-477.

117. Zhou L. Formation of Cu or Fe thiobarbiturate complexes interfere with the determination of malondialdehyde / L. Zhou, J. R. J. Sorenson // J. Inorg. Biochem. - 1998. -Vol. 72, № 3-4. - P. 217-225.

118. Morelli B. Determination of iron(III) and copper(II) be zeroth, first and second derivative spectrophotometry with 2-thiobarbituric acid (4,6-dihydroxy-2-mercaptopyrimidine) as reagent // Analyst. - 1983. - Vol. 108, № 1288. - P. 870-879.

119. Morelli B. 2-Thiobarbituric acid as a reagent for the determination of bismuth(III) by normal and derivative spectrophotometry // Analyst. - 1982. - Vol. 107, № 1272. -P. 282-287.

120. Murphy R. G. An analytical study of metal-thiobarbituric acid complexes / R. G. Murphy, G. Svehla // Anal. Chim. Acta. - 1978. - Vol. 99, № 1. - P. 115-124.

121. Ahmadi F. Spectrophotometry evaluation of stability constants of copper, cobalt, nickel and zinc with 2-thiobarbituric acid in aqueous solution / F. Ahmadi, A. H. M. Sarrafi, M. M. Ghashghaee // E.-J. Chem. - 2009. - Vol. 6, № S1. - P. S47-S52.

122. Алексеев А. В. Проведение количественного рентгенофазового анализа на монокристальном дифрактометре, оснащенном плоским двухкоординатным детектором

/ А. В. Алексеев, С. А. Громилов // Журн. структ. химии. - 2010. - Т. 51, вып. 1. -С. 162-171.

123. Алексеев А. В. Рентгенодифрактометрическое исследование поликристаллических образцов, представленных в микроколичествах / А. В. Алексеев, С. А. Громилов // Журн. структ. химии. - 2010. - Т. 51, вып. 4. - С. 772-784.

124. Prescher C. DIOPTAS : a program for reduction of two-dimensional X-ray diffraction data and data exploration / C. Prescher, V. B. Prakapenka // High Press. Res. -2015. - Vol. 35, № 3. - P. 223-230.

125. Momma K. VESTA 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data / K. Momma, F. Izumi // J. Appl. Crystallogr. - 2011. - Vol. 44. -P. 1272-1276.

126. Sheldrick G. M. SHELXT - Integrated space-group and crystal-structure determination // Acta Crystallogr. A Found. Adv. - 2015. - Vol. 71. - P. 3-8.

127. Sheldrick G. M. Crystal structure refinement with SHELXL // Acta Crystallogr. C Struct. Chem. - 2015. - Vol. 71. - P. 3-8.

128. OLEX2 : a complete structure solution, refinement and analysis program / O. V. Dolomanov [et al.] // J. Appl. Crystallogr. - 2009. - Vol. 42. - P. 339-342.

129. Кумок В. Н. Лабораторные работы по химии комплексных соединений / В. Н. Кумок, Н. А. Скорик. - Томск : ТГУ, 1983. -140 с.

130. Ekberg C. Hydrolysis of metal ions / C. Ekberg, P. L. Brown. - Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2016. - 917 p.

131. Potentiometric studies of complex formation of amidopyridine macrocycles bearing pendent arms with proton and heavy metal ions in aqueous solution / Y. V. Fedorov [et al.] // Polyhedron. - 2017. - Vol. 124. - P. 229-236.

132. Wozniczka M. Equilibria in cobalt(II)-amino acid-imidazole system under oxygen-free conditions : effect of side groups on mixed-ligand systems with selected L-a-amino acids / M. Wozniczka, A. Vogt, A. Kufelnicki // Chem. Cent. J. - 2016. -Vol. 10. - Article number 14.

133. Interaction of copper(II) ions with certain oxyacids and azoles / N. Skorik [et al.] // Inorganics. - 2023. - Vol. 11, № 6. - Article number 232.

134. Water soluble Schiff base complexes of 4-aminoantipyrine : synthesis, characterization, and antibacterial activity / A. Darmawan [et al.] // Polyhedron. - 2023. -Vol. 244. - Article number 116607.

135. A cationic Co(II) coordination polymer 1œ[Co(^-L)(^-Cl)(H2O)2]+ with the 4-amino-4#-1,2,4-triazole ligand : structure, thermal behavior, and antimicrobial activity / S. Hassen [et al.] // Inorg. Chim. Acta. - 2023. - Vol. 557. - Article number 121664.

136. Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Performance standards for antimicrobial susceptibility testing / M. P. Weinstein [et al.]. - 30th ed. - CLSI supplement M100. - Wayne : CLSI, 2020. - 294 p.

137. Anticancer and antimicrobial activity of new copper (II) complexes / A. Climova [et al.] // J. Inorg. Biochem. - 2023. - Vol. 240. - Article number 112108.

138. Design of new Zn(II) pyrazine and pyridine derivatives based complexes as potential anticancer agents : from synthesis to structure / A. Climova [et al.] // Polyhedron. -2023. - Vol. 245. - Article number 116634.

139. Physicochemical characterization and anticancer activity of the new imipramine based Co(II), Pd(II) and Mn(II) compounds / B. Rogalewicz [et al.] // Polyhedron. - 2023. -Vol. 246. - Article number 116638.

140. Synthesis, characterization and biological evaluation of three novel copper(II) clonixinate complexes with methylpyridines : insights into structure, DNA and BSA binding properties and anticancer activity / M. Piros [et al.] // Polyhedron. - 2023. - Vol. 245. -Article number 116619.

141. Lewis T. C. An experimental and theoretical search for polymorphs of barbituric acid : the challenges of even limited conformational flexibility / T. C. Lewis, D. A. Tocher, S. L. Price // Cryst. Growth Des. - 2004. - Vol. 4, № 5. - P. 979-987.

142. Hydrogen bond donor/acceptor ratios of the coformers : do they really matter for the prediction of molecular packing in cocrystals? The case of benzamide derivatives with dicarboxylic acids / A. N. Manin [et al.] // Cryst. Growth Des. - 2018. - Vol. 18, № 9. -P. 5254-5269.

143. Скорик Н. А. Фолаты J-металлов и конъюгат фолиевой кислоты с имидазолом // Журн. неорг. химии. - 2015. - Т. 60, вып. 11. - С. 1531-1536.

144. Synthesis and thermal transformation of a neodymium(III) complex [Nd(HTBA)2(C2H3O2)(H2O)2] • 2H2O to non-centrosymmetric oxosulfate Nd2O2SO4 / N. N. Golovnev [et al.] // J. Coord. Chem. - 2015. - Vol. 68, № 11. - P. 1865-1877.

145. Dalal M. A textbook of inorganic chemistry / M. Dalal. - 1st ed. - India : Dalal Institute, 2017. - Vol. 1. - 480 p.

146. Ahmed A. Synthesis, characterization and electrochemical studies of copper(II) complexes derived from succinoyl- and adipoyldihydrazones / A. Ahmed, R. A. Lal // Arab. J. Chem. - 2013. - Vol. 10, Suppl. 1. - P. S901-S908.

147. Коротченко Н. М. Изучение устойчивости виолуратных комплексов некоторых d- и /-металлов / Н. М. Коротченко, Н. А. Скорик // Журн. неорг. химии. -2012. - Т. 57, вып. 1. - С. 141-147.

148. Vibrational spectroscopic (FTIR and FT-Raman), first-order hyperpolarizablity, HOMO, LUMO, NBO, Mulliken charge analyses of 2-ethylimidazole based on Hartree-Fock and DFT calculations / M. Arivazhagan [et al.] // Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc. - 2015. - Vol. 134. - P. 493-501.

149. Structural basis, chemical driving forces and biological implications of flavones as Cu(II) ionophores / F. Dai [et al.] // Free Radic. Biol. Med. - 2017. - Vol. 108. -P. 554-563.

150. Evaluating the antibacterial effect of cobalt nanoparticles against multi-drug resistant pathogens / A. A. Abass [et al.] // J. Med. Life. - 2021. - Vol. 14, № 6. - P. 823-833.

151. Salah I. Copper as an antimicrobial agent : recent advances / I. Salah, I. P. Parkin, E. Allan // RSC Adv. - 2021. - Vol. 11, № 30 - P. 18179-18186.

152. Abdolmaleki S. Unveiling the promising anticancer effect of copper-based compounds : a comprehensive review / S. Abdolmaleki, A. Aliabadi, S. Khaksar // J. Cancer Res. Clin. Oncol. - 2024. - Vol. 150. - Article number 213.

153. Лакеев А. П. Изучение кислотно--основных свойств и структурных параметров тиобарбитуровой кислоты / А. П. Лакеев, Э. Р. Сайфулин // Перспективы развития фундаментальных наук (ПРФН-2018) : сб. науч. тр. XV междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Томск, 24-27 апр. 2018 г. - Томск, 2018. -Т. 2. - С. 168-170.

154. Лакеев А. П. Синтез и изучение свойств тиобарбитурата железа(Ш) / А. П. Лакеев, А. О. Хомякова, Н. М. Коротченко // Полифункциональные химические

материалы и технологии : материалы междунар. науч. конф. Томск, 22-25 мая 2019 г. -Томск, 2019. - С. 29-31.

155. Лакеев А. П. Гетеролигандные соединения меди(11) с имидазолом и барбитуровой кислотой / А. П. Лакеев, Н. М. Коротченко, И. А. Курзина // Перспективы развития исследований в области химии координационных соединений и аспекты их применения : сб. статей первой междунар. науч.-практ. конф. Душанбе, 30-31 марта 2022 г. - Душанбе, 2022. - С. 59-61.

156. Лакеев А. П. Особенности кристаллической структуры барбитуратов имидазолия, их термостабильность и растворимость в воде / А. П. Лакеев, Т. С. Сухих // Перспективы развития фундаментальных наук (ПРФН-2024) : сб. науч. тр. XXI междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Томск, 23-26 апр. 2024 г. -Томск, 2024. - Т. 2. - С. 155-157.

157. Лакеев А. П. Кристаллическая структура и биологические свойства комплексных солей никеля(11) и меди(11) с имидазолом и анионами барбитуровых кислот / А. П. Лакеев, Т. С. Сухих // Николаевские чтения 2025 : сб. тезисов всерос. науч. конф. Новосибирск, 20-23 авг. 2025 г. - Новосибирск, 2025. - С. 87.

158. Лакеев А. П. Особенности надмолекулярной структуры солей барбитуровой и 2-тиобарбитуровой кислот с имидазолом / А. П. Лакеев, Т. С. Сухих // II Сибирский химический симпозиум (СХС-2025) : материалы II Междунар. Сибирского химического симпозиума. Томск, 20-24 окт. 2025 г. - Томск, 2025. - С. 239-240.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное) Дополнительные таблицы

Таблица А.1 - Кристаллографические характеристики соединений и детали

рентгеноструктурного эксперимента (Т = 150(2) К, Мо^а-излучение с X = 0,71073 А)

Соединение 1а 1б 2

Номер в КБСД 2244540 2244541 2244542

Брутто-формула СуШ^Оэ СуН8К403 СуН8К4028

М, г/моль 196,17 196,17 212,23

Пространственная группа С2/т Р-1 Р2х/т

а, А 21,3255(17) 12,0971(3) 8,5356(4)

Ь, А 12,1156(10) 12,1081(3) 11,9051(6)

с, А 14,6128(12) 13,3996(3) 10,5692(4)

а, ° 90 80,9330(10) 90

в, ° 119,235(3) 73,8040(10) 112,3500(10)

У, ° 90 60,9000(10) 90

V, А3 3294,6(5) 1646,31(7) 993,33(8)

2 16 8 4

Рвыч, г/см3 1,582 1,583 1,419

ц, мм-1 0,127 0,127 0,306

Р(000) 1632 816 440

Размер кристалла, мм3 0,26 х 0,11 х 0,08 0,16 х 0,15 х 0,11 0,22 х 0,11 х 0,05

Диапазон сканирования по 20, ° 3,194-52,768 3,166-55,796 5,160-52,732

-26 < И < 26, -15 < И < 15, -10 < И < 10,

Диапазон индексов Ик1 -13 < к < 15, -15 < к < 15, -11 < к < 14,

-15 < 1 < 18 -17 < 1 < 17 -12 < 1 < 13

Число отражений: измеренных/независимых 8779/3506 20792/7799 8034/2121

0,0380/0,0496 0,0305/0,0389 0,0276/0,0258

Число уточняемых параметров/ограничений 321/18 601/32 136/0

Число отражений с I > 2а(Т) 2481 6250 1775

Добротность по Р 1,042 1,045 1,050

^-факторы (отражения с Я1 = 0,0503, Rl = 0,0424, Rl = 0,0342,

I > 2а(1)) wRl = 0,1067 wRl = 0,0988 wRl = 0,0828

^-факторы (все отражения) Я1 = 0,0759, wRl = 0,1195 Rl = 0,0539, wRl = 0,1068 Rl = 0,0433, wRl = 0,0890

Остаточная электронная плотность (макс/мин), е/А3 0,22/-0,30 0,24/-0,27 0,22/-0,23

Таблица А.2 - Кристаллографические характеристики соединений и детали

рентгеноструктурного эксперимента (Т = 150(2) К, Мо^а-излучение с X = 0,71073 А)

Соединение 9 10 12 13

Номер в КБСД 2389652 2389655 2389653 2389654

Брутто-формула С^Ш^МОю СюШСиКцОю С26Н38К16К10882 С20Н30К12№0882

М, г/моль 793,43 662,10 825,55 689,39

Пространственная Р-1 Р-1 Р-1 Р2х/с

группа

а, А 8,1575(2) 9,1320(2) 8,5979(3) 11,9579(2)

Ь, А 9,5821(3) 10,0036(3) 9,7825(4) 18,6472(3)

с, А 12,3872(3) 15,5739(5) 11,9006(5) 13,3285(2)

а, ° 79,5770(10) 84,3030(10) 80,2320(10) 90

в, ° 86,2610(10) 80,2880(10) 87,4730(10) 94,3840(10)

У, ° 70,1980(10) 81,9010(10) 73,1130(10) 90

V, А3 895,96(4) 1384,18(7) 943,89(6) 2963,31(8)

2 1 2 1 4

Рвыч, г/см3 1,471 1,589 1,452 1,545

ц, мм-1 0,617 0,865 0,692 0,861

Р(000) 414 686 430 1432

3 0,21 х 0,20 х 0,13 х 0,12 х 0,16 х 0,12 х 0,14 х 0,11 х

Размер кристалла, мм х 0,09 х 0,08 х 0,09 х 0,11

Диапазон 3,344-59,150 4,562-54,310 3,472-59,234 3,764-55,786

сканирования по 29, °

-11 < И < 11, -11 < И < 11, -11 < И < 11, -15 < И < 15,

Диапазон индексов Ик1 -13 < к < 13, -11 < к < 12, -13 < к < 13, -24 < к < 24,

-17 < 1 < 16 -19 < 1 < 19 -16 < 1 < 15 -17 < 1 < 17

Число отражений:

измеренных/ 12813/4888 17049/6068 13521/5156 55435/7083

независимых

0,0285/0,0374 0,0289/0,0351 0,0358/0,0475 0,0392/0,0214

Число уточняемых

параметров/ 268/9 436/10 268/9 440/19

ограничений

Число отражений с 4223 5210 4058 6438

I > 2а(Т)

Добротность по Р2 1,044 1,042 1,110 1,031

^-факторы (отражения = 0,0346, = 0,0314, Rl = 0,0361, Rl = 0,0267,

с I > 2о(7)) wRl = 0,0713 wRl = 0,0706 wRl = 0,0829 wRl = 0,0652

^-факторы (все #1 = 0,0433, = 0,0398, Rl = 0,0529, Rl = 0,0300,

отражения) wRl = 0,0749 wRl = 0,0736 wRl = 0,0890 wRl = 0,0675

Остаточная

электронная плотность 0,36/-0,35 0,32/-0,36 0,34/-0,40 0,33/-0,30

(макс/мин), е/А3

Таблица А.3 - Данные рН-метрического титрования раствора Н2ВА и результаты расчета константы протонирования аниона НВА" (Уь = 10 мл, Сь = 6,1 х 10_3 М, Сщ = = 1,67 х Ю-2 М, I = 0,1 (ШС1), X = 25 °С, п = 15)

Ущ, мл рН Ущ, мл рН Ущ, мл рН

2,80 4,08 3,52 3,06 4,29 3,54 3,30 4,54 3,54

2,86 4,12 3,52 3,10 4,33 3,55 3,36 4,63 3,54

2,90 4,16 3,53 3,16 4,38 3,54 3,40 4,71 3,55

2,96 4,20 3,53 3,20 4,43 3,55 3,46 4,82 3,54

3,00 4,24 3,54 3,26 4,51 3,56 3,50 4,89 3,50

1§Х2 (усредн.) = 3,54 ± 0,01.

* Общее количество экспериментальных точек, используемых при расчете.

Таблица А.4 - Данные рН-метрического титрования раствора Н2ТВА и результаты расчета константы протонирования аниона НТВА" (Уь = 5 мл, Сь = 9,3 х 10_3 М, Сщ = = 1,63 х 10-2 М, I = 0,1 (ШС1), X = 25 °С, п = 26)

Ущ, мл рН Ущ, мл рН 1БХ2 Ущ, мл рН 1БХ2

0,10 2,30 2,15 0,60 2,43 2,15 1,60 2,76 2,14

0,20 2,33 2,17 0,80 2,49 2,16 1,80 2,86 2,16

0,30 2,35 2,15 1,00 2,55 2,15 2,00 2,97 2,17

0,40 2,37 2,13 1,20 2,61 2,14 2,20 3,11 2,20

0,50 2,40 2,14 1,40 2,69 2,16 2,30 3,19 2,20

1ёх2 (усредн.) = 2,16 ± 0,01.

* Общее количество экспериментальных точек, используемых при расчете. В таблице для простоты восприятия приведена лишь часть полученных данных и соответствующих им результатов расчета.

Таблица А. 5 - Характеристики водородной связи для (2-тио)барбитуратов имидазолия*

Соединение N Н О N-H, А Н-О, А №-О, А ^Н-О, °

1 Н1_ 1 О4_ 3 0,891 16) 2,016(16) 2,906(2) 177(2)

2 Н1_ 2 О4_ 4 0,867 16) 2,030(16) 2,892(2) 173(2)

3 Н1_ 3 О4_ 1 0,877 16) 2,023(16) 2,900(2) 178(2)

1а 4 Н1_ 4 О4_ 2 0,886 16) 2,028(16) 2,911(2) 175(2)

5 Н1_ 5 О4_ 3 0,890 16) 1,811(16) 2,697(2) 173(2)

6 Н1_ 6 О4_ 2 0,897 16) 1,773(17) 2,659(2) 169(2)

5 Н3_ 5 О4_ 1 0,870 16) 1,782(17) 2,642(2) 170(2)

6 Н3_ 6 О4_ 4 0,894 16) 1,790(16) 2,672(2) 168(2)

1 Н1_ 1 О4_ 3 0,879 13) 2,100(14) 2,9561(17) 164,2(15)

N1_ 2 Н1_ 2 О4_ 4 0,860 13) 2,046(14) 2,8988(16) 171,2(15)

N1_ 3 Н1_ 3 О4_ 1 0,877 14) 1,999(14) 2,8751(16) 176,1(16)

N1_ 4 Н1_ 4 О4_ 2 0,862 14) 2,040(14) 2,8904(16) 168,8(16)

N3_ 1 Н3_ 1 О6_ 3 0,895 13) 1,973(14) 2,8669(16) 176,5(16)

2 Н3_ 2 О6_ 4 0,861 13) 2,195(14) 3,0056(16) 156,6(15)

N3_ 3 Н3_ 3 О6_ 1 0,877 13) 2,061(14) 2,9198(16) 165,9(15)

1б N3_ 4 Н3_ 4 О6_ 2 0,883 14) 2,005(14) 2,8869(15) 177,0(16)

N1_ 5 Н1_ 5 О4_ 3 0,933 14) 1,816(14) 2,7444(17) 172,8(17)

N1_ 6 Н1_ 6 О6_ 2 0,898 13) 1,764(14) 2,6585(16) 173,4(16)

7 Н1_ 7 О6_ 3 0,907 14) 1,765(14) 2,6664(16) 171,8(17)

N1_ 8 Н1_ 8 О4_ 2 0,905 14) 1,761(14) 2,6607(15) 172,4(16)

N3_ 5 Н3_ 5 О6_ 1 0,902 14) 1,714(14) 2,6014(16) 167,2(17)

N3_ 6 Н3_ 6 О4_ 4 0,897 14) 1,741(14) 2,6337(15) 173,3(16)

N3_ 7 Н3_ 7 О4_ 1 0,889 14) 1,777(14) 2,6593(16) 171,6(17)

8 Н3_ 8 О6_ 4 0,896 14) 1,736(14) 2,6216(16) 169,3(16)

N1_ 1 Н1_ 1 О4_ 2 0,870 14) 1,956(14) 2,8244(17) 175,8(17)

2 N1_ 2 Н1_ 2 О4_ 1 0,863 14) 1,942(14) 2,8030(17) 178,6(16)

N1_ 3 Н1_ 3 О4_ 2 0,864 14) 1,855(14) 2,7106(17) 169,9(18)

N3_ 3 Н3_ 3 О4_ 1 0,857 14) 1,853(15) 2,6942(17) 166,7(18)

* Надстрочный индекс у атома соответствует его номеру, представленному на рисунках 1 и 2, а цифра после нижнего подчеркивания - фрагментам, изображенным на рисунке 23._

Таблица А.6 - Наблюдаемые частоты колебаний и отнесение полос на ИК-спектрах

лигандов, комплексов и комплексных солей

Соединение Отнесение полосы и наблюдаемая частота колебаний, см 1

и(О-Н) и(К-Н) и(С-Н) и(С=0) и(НЫС=£) и(С=8) и(1т-кольцо) 5(1т-кольцо)

Н2ВА - 3116 2872 2803 1745 1696 - - - -

Н2ТВА - 3093 2872 1718 1643 1560 1159 - -

3100 1541 1099

1т - 3124 3016 2912 2818 - - - 1447 1322 1261 1054 736 657

3 3361 3207 3146 2904 2814 1653 1588 - - - -

4 3358 3215 3146 2902 2814 1580 - - - -

5 3355 3256 3144 2898 2803 1642 1575 - - - -

6 3362 3107 2868 1582 1560 1190 - -

7 3391 3112 2868 1583 1560 1192 - -

3043 1069 744 660

8 3390 3130 2957 2917 2813 1661 1586 - - 1356 1291

9 3587 3508 3378 3133 3018 2951 2915 2824 1677 1604 - - 1356 1305 1069 748 664

10 3521 3456 3153 3050 2943 2853 1673 1598 - - 1356 1294 1069 751 658

2825

11 3490 3130 3044 2952 1577 1523 1558 1177 1356 1291 1066 743

2857 658

12 3465 3130 3032 2931 1610 1524 1559 1163 1371 1299 1064 745

2840 665

13 3495 3132 3056 2959 1578 1521 1558 1173 1379 1294 1064 730

2872 660

Таблица А.7 - Результаты интерпретации термоаналитических кривых (ТГ-, ДТГ- и

ДСК-), записанных в ходе СТА комплексов и комплексных солей

Соединение Температурный интервал, °С Хмакс, °С ЛШэксп, % ЛШрассчита, % Термический эффект, °С Предполагаемый процесс

110-200 200-300 164 271 19,1 18,7 166 (эндо-) 273 (эндо-) Удаление воды

425, 446 Окисление

3 300-500 59,7 60,5 451 (экзо-) органической составляющей

~490 - 21,3 20,8 - Образование С03О4

~920 908 19,7 19,5 909 (эндо-) Образование СоО

115-250 207 19,5 18,7 208 (эндо-) Удаление воды

386, 461 Окисление

4 250-500 61,2 61,9 466 (экзо-) органической составляющей

~490 - 19,3 19,4 - Образование N10

145-220 199 15,4 14,5 202 (эндо-) Удаление воды

253, 327, 243, 329, 367, Окисление

5 220-520 365, 62,6 64,1 391, 472 органической

385, 467 (экзо-) составляющей

~510 - 22,0 21,4 - Образование СиО

140-280 228, 256 11,7 9,5 230, 258 (эндо-) Удаление воды

417, 471 438, 471 (экзо-) Окисление

280-565 66,5 69,5 органической составляющей

6 ~600 570 24,3 23,9 569 (экзо-) Образование Со8

~780 745 21,8 21,1 - Образование С03О4

~925 913 20,0 19,7 914 (эндо-) Образование СоО

145-300 278 11,6 9,5 278 (эндо-) Удаление воды

397, 514 378, 526 (экзо-) Окисление

7 300-615 67,9 70,9 органической составляющей

~600 - 22,4 23,8 - Образование N18

~800 713 20,4 19,6 - Образование №О

Продолжение таблицы А. 7

Соедине- Температурный /макс, ЛШэксп, ЛШрассчита, Термический Предполагаемый

ние интервал, °С °С % % эффект, °С процесс

45-130 86, 103 12,2 11,0 90, 105 (эндо-) Удаление воды

130-230 201 272, 286, 39,3 41,4 202 (эндо-) Удаление имидазола

8 230-325 301 302 (эндо-)

325-520 413, 430 35,7 35,4 434 (экзо-) Окисление барбитуратной составляющей

~500 - 12,8 12,2 - Образование С03О4

~920 907 11,9 11,4 906 (эндо-) Образование СоО

40-120 120-175 83 155 11,4 9,1 86 (эндо-) 157 (эндо-) Удаление воды

9 175-275 275-375 235 359 52,1 51,5 238 (эндо-) 362 (эндо-) Удаление имидазола

Окисление

375-520 414 24,5 30,0 416 (экзо-) барбитуратной составляющей

~500 - 11,8 9,4 - Образование N10

70-145 118 10,9 10,9 120 (эндо-) Удаление воды

145-360 207, 327 39,4 41,1 202, 316 (эндо-) Удаление имидазола

10 360-520 440 36,6 36,0 442 (экзо-) Окисление барбитуратной составляющей

~510 - 13,2 12,0 - Образование СиО

40-140 77 5,6 5,5 49, 78 (эндо-) Удаление воды

11 140-450 213, 327, 422 45,3 41,7 196 (экзо-) 337 (эндо-) Удаление имидазола

450-650 541 35,0 40,5 543, 588 (экзо-) Окисление 2-тиобарбитуратной составляющей

~790 - 14,1 12,3 - Образование С03О4

~925 910 12,2 11,5 910 (эндо-) Образование СоО

Окончание таблицы А. 7

Соедине- Температурный ние интервал, °С Хмакс, °с АШэксп, % АШрассчита, % Термический эффект, °С Предполагаемый процесс

60-120 87 4,1 8,7 88 (эндо-) Удаление воды

160-410 12 210, 243, 322 53,0 49,5 213, 240, 352 (эндо-) Удаление имидазола

410-700 472, 525 29,7 32,7 473, 526 (экзо-) Окисление 2-тиобарбитуратной составляющей

~740 - 13,2 9,1 - Образование N10

70-155 109 10,5 10,5 112 (эндо-) Удаление воды

155-400 13 191, 255, 279, 305, 320 41,1 39,5 248, 337 (эндо-) Удаление имидазола

400-740 538 37,9 39,2 482, 539 (экзо-) Окисление 2-тиобарбитуратной составляющей

~800 - 10,6 10,8 - Образование N10

а Значение Атрассчит для (2-тио)барбитуратной составляющей было получено путем вычитания содержания оксида металла(11), воды и имидазола, если применимо, от 100 %.

Таблица А.8 - Данные растворимости исследуемых комплексов в 0,1 М растворах

(Н,№)С1 и результаты расчета их констант растворимости с учетом и без учета

комплексообразования (I = 0,1, г = 25 °С)

№ раствора

Соединение Параметр 1 2 3 4 5

Ссс х 102, М 0,987 1,055 1,130 1,247 1,486

рН 6,49 4,64 4,10 3,90 3,67

3 3 р^ (без компл.)а 5,42 5,42 5,52 5,53 5,50

р^ (с компл.)6 6,31 6,30 6,35 6,33 6,29

С№ х 102, М 0,793 1,035 0,977 0,879 1,048

рН 6,53 4,60 3,96 3,50 3,07

4 р^ (без компл.) 5,70 5,45 5,80 6,38 6,76

р^ (с компл.) _в

Окончание таблицы А. 8

Соединение Параметр № раствора

1 2 3 4 5

Ссо х 102, М 0,467 0,523 0,645 0,687 0,822

рН 6,59 3,03 2,52 2,25 2,06

6 р^ (без компл.) 6,39 6,39 6,38 6,54 6,53

р^ (с компл.) 7,47 7,45 7,40 7,48 7,44

С№ х 102, М 1,778 1,838 2,060 2,222 2,363

рН 6,53 3,42 2,87 2,81 2,52

7 р^ (без компл.) 4,65 4,67 4,66 4,59 4,69

р^ (с компл.) 5,12 5,13 5,11 5,05 5,11