5-ACETYL-8-HYDROXYQUINOLINE AND 5-FORMYL-8- HYDROXYQUINOLINE: CHELATING AGENTS FOR COMPLEXOMETRIC TITRATIONS

Metal–organic ligand complexes are essential to many technological developments from protein supramolecular assemblies to solvent extraction complexometric titrations and environmental remediation. We studied the chelating and acid-base properties in ethanol of two derivatives of 8-hydroxyquinoline (Q) 5-acetyl-8-hydroxyquinoline (A) and 5-formyl-8-hydroxyquinoline (F) of which applications as chelators are unknown. The ligands acidity followed the order F (pKa1 2.9; pKa2 9.5)> A (pKa1 4.8; pKa2 9.6)> Q (pKa1 5.3; pKa2 10.0) due to inductive effects of electronegative groups formyl in F and acetyl in A. The higher acidity of F with respect to A was due to the higher electronegativity of the formyl group in F. This acidity order was reflected in larger formation constants of F-metal complexes with pKf values of 32 (Fe³⁺) 27.1 (Cu²⁺) 26.2 (Cu²⁺) and 24.9 (Pb²⁺) than with A with pKf values of 31 22.5 21.4 and 21.2 with these metals or the pKf values in the literature for Q. In summary A and F resulted excellent chelators for metals in complexometric titrations with large formation constants; these large formation constants recommend the application of these compounds in masking preconcentration and titration of metals by complexation and oxidation-reduction reactions. --- Resumo --- Complexos metal-ligantes orgânicos são essenciais para muitos desenvolvimentos tecnológicos, desde montagens supramoleculares de proteínas até extração por solventes, titulações complexométricas e remediação ambiental. Foram estudadas as propriedades quelantes e ácido-base em etanol de dois derivados de 8-hidroxiquinolina (Q), 5-acetil-8-hidroxiquinolina (A) e 5-formil-8-hidroxiquinolina (F), das quais aplicações como quelantes são desconhecidas. A acidez dos ligantes seguiu a ordem F (pKa1 2.9; pKa2 9.5)> A (pKa1 4.8; pKa2 9.6)> Q (pKa1 5.3; pKa2 10.0) devida aos efeitos indutivos de grupos eletronegativos, formila em F e acetila em A. A maior acidez de F em relação a A foi devida à maior eletronegatividade do grupo formila em F. Esta ordem de acidez foi refletida nas maiores constantes de formação de complexos F-metal com valores de pKf de 32 (Fe³⁺), 27,1 (Cu²⁺), 26,2 (Zn²⁺) e 24,9 (Pb²⁺), do que com A, com valores pKf de 31,,5, 21,4 e 21.2 com estes metais, ou os valores de pKf na literatura para Q. Em resumo, A e F resultaram em excelentes quelantes para metais em titulações complexométricas com grandes constantes de formação; estas grandes constantes de formação recomendam a aplicação destes compostos em mascaramento, pré-concentração e titulação de metais por complexação e reações de oxidação-redução.