Nachweis von diamagnetischen Schwermetallen als paramagnetische Komplexe

Summary

The synthesis of four different three-dentate azomethine ligands is described. By ¹H- and ¹³C-NMR investigations an equilibrium with the corresponding benzoxazolines was detected. The ligands form diamagnetic chelates with Zn²⁺, Cd²⁺ and Pb²⁺, as well in homogeneous as in aqueous solutions. These chelates can be converted to paramagnetic complexes by oxidation with air oxygene or lead dioxide. The well resolved ESR spectra exhibit hyperfine structures and g-values according to the metal ions chelated. The detection limit for zinc ions was determined, depending on the reaction conditions, to 0.6 ppm–6.5 ppb, and for cadmium ions to 0.56 ppm. An application of the ligands for the qualitative detection of zinc in lubricants is described.

Zusammenfassung

Die Synthese von vier verschiedenen dreizähnigen Azomethin-Liganden wird beschrieben. ¹H- und ¹³C-NMR-Untersuchungen zeigen, daß diese Verbindungen in einem Tautomeriegleichgewicht mit den entsprechenden Benzoxazolinen vorliegen. Die Liganden reagieren mit Zn²⁺, Cd²⁺ und Pb²⁺ sowohl in homogener Phase als auch in wäßrigen Lösungen zu diamagnetischen Chelaten, die durch Luftsauerstoff oder Bleidioxid zu paramagnetischen Komplexen oxidiert werden können. Die gut aufgelösten ESR-Spektren zeigen Hyperfeinstrukturen und g-Faktoren, die für die Metallionen charakteristisch sind. Die Nachweisgrenze für Zinkionen liegt je nach Arbeitsweise bei 0,6 ppm bis 6,5 ppb, für Cadmiumionen bei 0,56 ppm. Ein qualitativer Nachweis für Zn²⁺ in verschiedenen Schmierölen wurde durchgeführt.