Cuprins

Aceasta lucrare poate fi descarcata doar daca ai statut PREMIUM si are scop consultativ. Pentru a descarca aceasta lucrare trebuie sa fii utilizator inregistrat.

Extras din document

CUPRINS
INTRODUCERE ........4
I. CUPRUL IN SISTEME BIOLOGICE5
1.1. METODE EXPERIMENTALE DE INVESTIGARE A COMPUSILOR DE Cu(II) .......11
1.1.1. ANALIZA ELEMENTARA..............11
1.1.2. SPECTROSCOPIA IN INFRAROSU..............12
1.1.3. SPECTROSCOPIA IN ULTRAVIOLET -VIZIBIL.......14
1.1.4 REZONANTA ELECTRICA DE SPIN...........16
II SINTEZA SI CARACTERIZAREA UNOR COMPLECSI AI Cu(II) CU SULFONAMIDE N-SUBSTITUITE.............18
2.1. SINTEZA SI INVESTIGAREA STRUCTURALA A LIGANDULUI...18 2.1.1. CARACTERIZAREA LIGANDULUI18
2.1.2. SPECTROSCOPIE IN INFRAROSU..19
2.1.3. SPECTROSCOPIEA ELECTRONICA DE REFLEXIE DIFUZA...20
2.2. SINTEZA SI INVESTIGAREA STRUCTURALA A COMPLEXUL DE
[CU(L)2]......21
2.2.1. SPECTROSCOPIE IR..........22
2.2.2. SPECTROSCOPIE ELECTRONICA DE REFLEXIE DIFUZA......23
2.2.3. REZONANTA ELECTRONICA DE SPIN.........24
2.3. SINTEZA SI INVESTIGAREA STRUCTURALA A COMPLEXULUI
[Cu(L)2(Py)2]...... .... 25
2.3.1 SPECTROSCOPIA IR...........25
2.3.2 SPECTROSCOPIA ELECTRONICA DE REFLEXIE DIFUZA......27
2.3.3 REZONANTA ELECTRONICA DE SPIN.........28
2.4. COMPLEXUL [Cu(L)2(Cl)2] ....28
2.4.1 SPECTROSCOPIA IR..........29
2.4.2. SPECTROSCOPIA ELECTRONICA DE REFLEXIE DIFUZA....30
2.4.3 REZONANTA ELECTRONICA DE SPIN.......31
2.5. FORMULE DE STRUCTURA.33
III CONCLUZII ...........35
BIBLIOGRAFIE ...........37

Alte date

?

INTRODUCERE

Cuprul este unul dintre metalele cele mai utilizate la ora actuala in industrie datorita usurintei cu care formeaza aliaje (otel, fonta, bronz, alama sau duraluminiu) cu caracteristici de mare importanta in industria moderna: conductibiiitate electrica si termica, duritate, rezistenta la agenti oxidanti etc.

Denumirea elementului vine din limba latina de la cuvantul "cuprum", care face referinta la insula Cipru.

Cuprul este unul dintre primele metale descoperite de catre om. Primele zacaminte de cupru au fost descoperite in Irak in jurul anului 9000 i.e.n., iar primele metode de izolare si purificare din minereu au fost folosite in jurul anului 5000 i.e.n. 1000 de ani mai tarziu, in nordul Africii cuprul se folosea pentru olarit.

Unul dintre motivele pentru care cuprul a fost utilizat asa de devreme si asa de extensiv a fost usurinta cu care se modeleaza. Totusi existau multe unelte care necesitau materiale mai dure, asa ca acum aproximativ 5000 de ani s-a descoperit ca daca se amesteca cu alte metale, aliajele rezultate prezinta proprietati mult mai bune decat metalele luate separat. Astfel bronzul este un aliaj de cupru si staniu, iar alama este un aliaj de cupru si zinc.

Chimia cuprului si in special partea bioanorganica a cuprului reprezinta unul dintre domeniile favorite ale cercetatorilor, datorita numarului mare de enzime din care face parte si a importantei deosebite pe care aceste enzime o au pentru organismele vii.

De asemenea chimia coordinativa a ionuSui de Cu(Il) si in particular cea cu liganzi de tip sulfonamida suscita un interes deosebit datorita posibilitatilor de utilizare a acestor combinatii complexe in domeniul farmaceutic ca agenti nucleazici, antimicrobieni sau superoxid dismutazomimetici.

Lucrarea se incadreaza in aceasta tema si prezinta pe scurt atat rolul cuprului in sistemele biologice cat si sinteza si caracterizarea unui ligand sulfonamidic si a trei complecsi ai ionului de Cu(II) cu acest ligand.

I . CUPRU IN SISTEME BIOLOGICE

În compozitia organismelor vii intra 52 de elemente chimice. Dintre acestea, cel mai frecvent apar in organismele vegetale si animale ca esentiale 25 de elemente, denumite si bioelemente.

Bioelementele se clasifica in trei clase, in functie de rolul biologic si concentratia lor in sistemeie vii:

- elemente esentiale majore (99.9% din compozitia sistemelor vii): hidrogen, carbon,

oxigen, azot, fosfor, sulf, clor, sodiu, potasiu, magnezi si calciu;

- elemente esentiale in urme (apar in concentratii de ordinul 10"''-10"Jg element/g suport biologic si ocupa aproximativ 0.1% din compozitia sistemelor vii): fier, cupru, mangan, zinc, cobalt, molibden, crom, vanadiu, nichel, seleniu, iod, fiuor, bor si siliciu;

- elemente in urme, posibil esentiale: brom, arsen, staniu si vanadiu

Exista si o a patra categorie de elemente si anume elemente neesentiale dar tolerabile in anumite limite de catre organismele vii: stibiu, mercur, plumb, aur, argint si bismut.

Elementele esentiale (H, C, O, N, P, S) constituie baza edificiului molecular al materiei vii si anume aminoacizi, monozoharide, purine, pirimidine, nucleotide care la randul lor sunt constituentii macromoleculelor care alcatuiesc substanta vie: proteine, lipide, glucide sau acizi nucleici.

Microelementele esentiale sunt puternic implicate in desfasurarea proceselor biochimice, in care au rol catalitic, functional sau structural'4'.

Cuprul metalic are culoare rosie caracteristica; in foite extrem de subtiri apare, prin transparenta, albastru-verzui. Cristalizeaza in retea cubica cu fete centrate si nu prezinta polimorfism.

Cuprul pur este un metal moale (duritate 3 in scala Mohs), destul de rezistent la rupere si foarte ductil; se prelucreaza bine cu ciocanul la rece si se modeleaza la presiuni mari. Conductibilitatile termice si electrice ale cuprului sunt asemanatoare cu ale argintului.

Cuprul (Cu) are configuratia electronica Is^s^p'^s^p^s^d10 sau [Ar]3dl04s' si face parte din grupa 1B, perioada a patra a sistemului periodic al elementelor. Din aceasi grupa mai fac parte argintul si aurul.

Datorita configuratiei lor electronice (3dlo4s') ar fi de asteptat ca aceste elemente sa formeze combinatii intr-o singura stare de oxidare, si anume i-l, la fel ca metalele alcaline. In realitate la formarea combinatiilor participa si electroni din orbitalii d, la fel ca la celelalte metale tranzitionale. Aceasta se datoreaza faptul ca intre acesti electroni si electronul din orbitalul 4s un sunt diferente mari de energie.

Cuprul se gaseste rar ca metal liber in natura, cristalizat in octaedre sau cuburi

Figura 1.1 Cristal de cupru

Principalele minerale de cupru sunt sulfuri: calcosina CU2S, calcopirita CuFeS2, erubescita sau bornita Cu3FeS3, precum si unele sulfoarseniuri si sulfostibiuri. Mai rar apar in natura mineralele oxidice de cupru, de exemplu cuprita Q12O si carbonarii bazici,malachita CuCovCu(OH)2 si azurita 2CuCo;,Cu(OH)2. Cuprul un lipseste nici din silicati, cum este dioptasul H2C11S1O4, hexagonal, verde folosit ca piatra de podoaba!.

Cuprul este, dupa fier, metalul cel mai mult utilizat. Aproximativ jumatate din productia mondiala de cupru serveste in scopuri electrotehnice (in special sub forma de conductori). Aproape tot restul cuprului se foloseste sub forma de aliaje cu diferite destinatii: producerea de tevi, instalatii sanitare, industria de automobile, aviatica, navala. Dintre acestea, aliajele cuprului cu zincul, alamele, sunt cele mai folosite.

De obicei alamele contin cel putin 50% cupru. Alamele cu peste 70% cupru, cunoscute sub denumirea de tombac, au culoare rosie. Alamele speciale (care contin mici cantitati de Ni, Mn, Fe, Al, Sn sau Pb) au proprietati mecanice si rezistenta chimica superioare alamelor obisnuite.

Aliajele cuprului cu staniu, bronzurile, contin 1-20% Sn si se utilizeaza pentru confectionarea de bucse, lagare, suruburi, arcuri, monezi sau aparatura chimica. Mici adaosuri de fosfor (0.3-!%) maresc rezistenta bronzului la uzura (bronzuri de fosfor). Se folosesc si aliaje ale cuprului cu aluminiul, beriliul sau manganul.

Utilizarea cuprului este in continua crestere. La constructia unui avion Boeing 727 se utilizeaza aproximativ 4500kg de cupru. Un alt exemplu edificator este ca la constructia unui automobil in 1970 se foloseau aproximativ ISkg de cupru, iar la ora actuala se folosesc intre 25 si 40kg de cupru.

Dupa fier, cuprul este microelementul esential cel mai bine cunoscut.

În organismul uman cantitatea totala de cupru este relativ redusa, 100-150mg, acesta gasindu-se in toate tesuturile, dar in concentratii diferite. Cuprul este distribuit in organism astfel: in ficat 1 8mg, in masa musculara 64mg, sistemul osos 23mg, iar restul fiind raspandit in cantitati foarte mici in sange, in pigmentii oculari, ai pielii si ai parului.

În organism cuprul se gaseste liber, sub forma ionica doar in stomac, iar in celelalte organe se afla legat de proteine, peptide, aminoacizi, sub forma de combinatii complexe.

Necesarul zilnic pentru un adult, stabilit de catre Organizatia Mondiala a Sanatatii, este de 2-4mg cupru. Aceste cantitati sunt asigurate de un regim alimentar normal care aduce zilnic l-5mg cupru. Sursele cele mai importante de cupru sunt: crustaceele, molustele,pestii, unele organe ale organismelor superioare (ficatul, creierul), nucile si anumite legume verzi'4'.

Absorbtia cuprului se face in stomac si in partile proximale ale intestinului subtire. Se realizeaza prin formarea unor complecsi chelati solubili cu L-aminoacizii prezenti, ca de exemplu Cu"[L(-)-Ieucina]2. Pe de alta parte, sarurile acidului fitic, acidul ascorbic, ionii cianura si tiocianat, precum si unele microorganisme prezente in stomac, micsoreaza absorbtia cuprului, datorita formarii unor compusi stabili si greu disociabili. De asemenea, ionii metalicii cu structura electronica asemanatoare cu a Cu" (Ca+2, Zn":, Cd17, Hg 2) sunt antagonisti din punct de vedere biologic prin faptul ca, aflati in exces, scad absorbtia cuprului.

Situsul de legare al cuprului de albumine este redat in figura 1.2