Lead(I1) and cadmium(I1) each form a 1 :1 complex with DTPA. Nuclear magnetic resonance (n.m.r.) spectroscopy was used to show that each complex has three metal-nitrogen bonds and labile metal-oxygen bonds to terminal acetate groups. The latter lead to proton equivalence for the methylene protons of the terminal acetate groups of the lead complex, and near equivalence for those of the cadmium complex. The central carboxylate group is coordinated to the lead but not to the cadmium. Protonation occurs below pH 5.5 for the lead complex and occurs predominantly at a terminal nitrogen atom with consequent breaking of the metal-nitrogen bond. In the cadmium complex protonation occurs below p H 5 at the terminal nitrogen, breaking the metal-nitrogen bond, and also to almost the same extent at the central, uncoordinated carboxylate group. These differences in behavior of the lead and cadmium complexes are attributed to differences in ionic size. Possible structures are proposed and allowances are made for the possibility of coordination number greater than six. In the protonated complexes, structures and interconversion of protonated forms are discussed in the light of the observed simplification of the n.m.r. spectra.Le plomb(I1) et le cadmium(I1) forment chacun un complexe 1 :I avec le DTPA. La spectroscopie r.m.n. a ktk utiliske pour montrer que chaque complexe possede trois liaisons mktal-azote et des liaisons labiles mktal-oxygene aux groupes acktates terminaux. Ces dernikre rendent kquivalent les protons du groupe mkthylene situks sur les groupes acktates terminaux dans le complexe avec le plomb. Une quasikquivalence est obtenue pour le complexe avec le cadmium. Le groupe carboxylate central est coordonnk au plomb mais pas au cadmium. Dans le cas d'un complexe avec le plomb, la protonation se fait pour un p H infkrieur a 5.5 et de prkfkrence sur un atome d'azote terminalavec pour conskquence la rupture de la liaison m6tal-azote. Avec le complexe du cadmium, la protonation se situe en dessous de p H 5 sur l'atome d'azote terminal, provoquant la rupture de la liaison mktal-azote, et avec la m&me importance sur le groupe carboxylate central non coordonnk. Ces diffkrences de comportement entre le complexe du plomb et celui du cadmium sont attribuables a des diffkrences de grosseurs ioniques. Des structures possibles sont proposkes et il est tenu compte de la possibilitk de nombres de coordination supkrieurs a six. Dans les complexes protonks, les structures et I'interconversion des formes protonkes sont discutkes a la lumiere de la simplification observke dans les spectres r.m.n.Canadian Journal of Chemistry, 49, 2073Chemistry, 49, (1971
IntroductionThe use of proton magnetic resonance (p.m.r.) spectroscopy for the study of aqueous solutions of aminopolycarboxylic acids (1-5) and their diamagnetic complexes with metal ions (5-16) is wellestablished. In this paper we describe a systematic study of the behavior of the aqueous systems: lead(I1)-DTPA and cadmium(I1)-DTPA, where DTPA represents diethylenetriaminepentaac...