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Issue
J. Chim. Phys.
Volume 95, Number 5, May 1998
Page(s) 1068 - 1090
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jcp:1998230
DOI: 10.1051/jcp:1998230


J. Chim. Phys. Vol. 95, N°5  p. 1068-1090

Binary and ternary complexes of some inner transition metal ions with amino acids and acetyl acetone

R.H. Abu-Eittah, M.M. Abdou and M.B. Salem

Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Cairo, Giza, Egypt

Abstract
The stability constants of the 1:1 and 1:2 (whenever possible) complexes formed between La 3+, Ce 3+, Th 4+ and the amino acid anions L-alaninate, L-phenylalaninate and L-histidinate were determined by potentiometric titration in aqueous solution ( $25\pm 1~^\circ$C, I = 0.1 M KCl) and compared together with the constants previously determined. The various formation degree of the resulting M(L) and M(L) 2 were determined. In order to relate the formation degree of M(L) and M(L) 2 with the basicity of the amino acid anion (L -), the acidity constants of the protonated amino acids, H 2L +, were also measured. The main results of this work prove that Th 4+ ion forms the strongest complex with the studied amino acids. It is the only ion which forms a 1:2 complex. The heterocyclic ring of histidine plays a significant role in complexing with the studied metal ions as is clearly seen from the distribution of the degree of formation of the different complexes. The stability constants of the 1:1:1, 1:2:1 and 1:1:2 complexes formed between La 3+, Ce 3+, Th 4+ and the anions L-alaninate, L-phenylalaninate and L-histidinate together with the acetyl acetonate ion were also determined following the same experimental set up used in the study of the simple complexes. The mixed-ligand complexes turned out to be very much stronger than the simple ligand complexes. Formation of a mixed ligand complex can be considered as a type of senergism.

Résumé
Les constantes de stabilité des complexes 1:1 et 2:2 (lorsque cela est possible) formés entre La 3+, Ce 3+, Th 4+ et les anions aminoacides L-alaninate, L-phénylalaninate et L-histidinate ont été déterminées par dosage potentiométrique en solution aqueuse ( $25\pm 1~^\circ$C, I = 0,1 M KCl), et comparées à celles de la littérature. Les différents degrés de formation de M(L) et M(L) 2 ont été quantifiés. Pour mettre en évidence la relation entre le degré de formation de M(L) et M(L) 2 et la basicité des anions aminoacides (L -), les constantes d'acidité des aminoacides protonés, H 2L + ont été également mesurées. Les principaux résultats de ce travail montrent que l'ion Th 4+ forme le complexe le plus stable avec les aminoacides étudiés. C'est le seul ion qui donne naissance à un complexe 1:2. L'anneau hétérocyclique de l'histidine joue un rôle significatif dans la complexation des ions métalliques étudiés, comme le démontre clairement la distribution des degrés de formation des différents complexes. Les constantes de stabilité des complexes 1:1:1, 1:2:1 et 1:1:2 formés entre La 3+, Ce 3+, Th 4+ et les anions acides L-alaninate, L-phénylalaninate et L-histidinate avec l'ion d'acétonate d'acétyle ont également été déterminées en suivant la même méthode expérimentale que celle utilisée pour l'étude des complexes simples. Les complexes de ligands mixtes s'avèrent d'être beaucoup plus stables que ceux de ligands simples. La formation d'un complexe de ligands mixtes peut être considérée comme un type de synergie.


Key words: binary and ternary complexes -- inner transition metal ions -- amino acids -- acetyl acetone -- mixed ligand complexes
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© EDP Sciences 1998