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- Title
<sup>31</sup>P NMR and ESI-MS studies of metal ion-phosphorus pesticide residue complexes.
- Authors
In Sun Koo; Ali, Dildar; Kiyull Yang; Yong Park; Esbata, Abdelhamid; VanLoon, Gary W.; Buncel, Erwin
- Abstract
31P NMR and ESI-MS structural studies have been carried out for O,O-dimethylphosphorothioate anion (PA–) interacting with Ag+, Hg2+, and Na+ cations. Evidence is presented for the formation of PA–···Ag+ and PA–···Hg2+ metal complexes and for ionic PA–Na+, with 31P chemical shift values of 43, 40, and 65 ppm, respectively. The 31P chemical shifts for PA–···Ag+ and PA–···Hg2+ complexes exhibit an initial sharp rise as the [Ag+]/[PA] and [Hg2+]/[PA] ratio increases from 0 to 1.0 and 0 to 0.5, respectively, and remain almost constant beyond these ratios. These results indicate the formation of 1:1 PA–···Ag+ and 2:1 (PA–)2···Hg2+ complexes. Electrospray ionization mass spectroscopy (ESI-MS) revealed peaks corresponding to [O-P(=S)(OCH3)2 + Ag + H]+ and {2[O-P(=S)(OCH3)2] + Hg + H}+ for PAH interacting with Ag+ and Hg2+, supporting the 1:1 PA–···Ag+ and 2:1 (PA–)2···Hg2+ stoichiometry. The experimental results support the predominance of species with greater P=O double bond and P–S single bond character, relative to P-O/P=S. Our results on 31P NMR chemical shifts have a bearing on the use of 31P chemical shifts as a tool for organophosphorus pesticide identification. Faisant appel à la RMN du 31P et à la spectrométrie de masse avec ionisation par électronébulisation (SM-IEN), on a procédé à des études sur de structures de l’anion O,O-diméthophosphorothionate (PA–) interagissant avec des cations Ag+, Hg2+ et Na+. On présente des données relatives à la formation de complexes métalliques PA–···Ag+ et PA–Hg2+ et du produit ionique PA–Na+ pour lesquels les valeurs des déplacements chimiques du 31P sont respectivement de 43, 40 et 65 ppm. Les déplacements chimiques du 31P pour les complexes métalliques PA–···Ag+ et PA–Hg2+ présentent une augmentation initiale abrupte lorsqu’on augmente les rapports de [Ag+]/[PA] et [Hg2+]/(PA] respectivement de 0 à 1,0 et de 0 à 0,5 alors que les valeurs deviennent constantes au-delà de ces rapports. Ces résultats indiquent qu’il y a formation de complexes 1:1 PA–···Ag+ et 2:1 (PA–)2···Hg2+. Pour le PHA interagissant respectivement avec Ag+ et Hg2+, la spectrométrie de masse avec ionisation par électronébulisation comporte des pics correspondant aux espèces [O–P(=S)(OCH3)2+Ag+H]+ et [2{O–P(=S)(OCH3)2}+Hg+H] qui supportent la stoechiométrie 1:1 PA–···Ag+ et 2:1 (PA–)2···Hg2+. Les résultats expérimentaux sont en accord avec le fait que, par rapport au rapport P–O/P=S, il existe une prédominance d’espèces avec un caractère de double liaison P=O par rapport aux espèces avec un caractère de simple liaison P–S. Nos résultats sur les déplacements chimiques du 31P en RMN pourraient avoir une incidence pour ceux qui voudraient utiliser les déplacements chimiques du 31P comme outil pour identifier les pesticides du phosphore.
- Subjects
ORGANOPHOSPHORUS compounds; PESTICIDES; METAL ions; HYDROLYSIS; IONS; CATIONS
- Publication
Canadian Journal of Chemistry, 2009, Vol 87, Issue 2, p433
- ISSN
0008-4042
- Publication type
Article
- DOI
10.1139/V08-178