Комплексообразование серебра(I) с глицинат-ионом в водно-органических растворителях

• Автор: Гессе, Женни Фердинандовна
• Шифр специальности: 02.00.01, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 135 с.

Введение

1. Обзор литературы.

1.1. Глицин, его физикохимические свойства и формы состояния

в растворах .

1.2. Влияние состава и природы растворителя на сольватное состояние глицина и других аминокислот.

1.3. Серебро1. Электронное строение и координационные свойства.

1.4. Термодинамика сольватации серебра1 в индивидуальных и смешанных растворителях

1.5. Комплексообразование ионов переходных металлов с аннонами аминокислот в водноорганических растворителях.

2. Экспериментальная часть.

2.1. Потенциометрическое определение констант устойчивости глпцпнатов серебра1 в водноорганических растворителях.

2.1.1. Потенциометрическая установка.

2.1.2. Методика эксперимента.
2.2. Калориметрическое исследование реакций протонировапия глицинатиона и комплексообразоваиия ссребра1 с глицинатиоиом в водноорганических растворителях.
2.2.1. Калориметрическая установка.
2.2.2. Методика эксперимента.
2.3. Определение энергий Гиббса переноса глицина из воды в водноорганические растворители методом межфазного распределения
2.3.1. Методика эксперимента.
2.4. Применяемые вещества и их очистка.
3. Обсуждение результатов
3.1. Сольватация глицина и глицинатиона в водноорганических
растворителях
3.2. Влияние водноорганических растворителей на термодинамику протонирования глицинатиона.
3.3. Сольватационные вклады реагентов в изменение энтальпии протонирования глицинатиона в водных растворах этанола и днметилсульфоксида.
3.4. Термохимия реакций комплексообразования серебра1 с глицинатионом в водноорганических растворителях
3.5. Сольватационные вклады реагентов в изменение энтальпий реакций комплексообразования серебра1 с глицинатионом в водных растворах этанола и диметилсульфоксида.
3.6. Изменение устойчивости глицинатных комплексов ссребра1 в водных растворах этанола, изопроланола, днметилсульфоксида и ацетона
3.7. Сольватационные вклады реагентов в изменение энергии Гиббса реакций комплексообразования серебра1 с глицинатионом в водноорганических растворителях
Основные итоги работы.
Литература


Глицин в составе белков встречается чаще, чем остальные кислоты. Метаболически он связан с химическими компонентами организма в большей степени, чем любая другая аминокислота. В организме аминоуксусная кислота служит предшественником многих биологических соединений пуринов, глутатиона, креатина, порфиринов и др. Глицин необходим для создания соединительных тканей, для синтеза антител, а также для обезвреживания в печени токсических продуктов 3. А, следовательно, имеет особое значение для работы иммунной системы. В организме глицин способствует ускоренному синтезу гормона роста. В то же время он замедляет дегенерацию мышечной ткани. По химической природе глицин простейшая алифатическая аминокислота рис. Рис. Строение молекулы глицина. По сравнению с большинством других аминокислот глицин очень хорошо растворяется в воде. Аминоуксусная кислота является амфотерным соединением. Наличие в молекуле глицина кислотной СООН и основной 2 групп обуславливает возможность существования катиона Н2С1у, аниона С1у, нейтральной формы 1Ю1у и цвиттериона ЬЮ1уч при различных значениях . Исследованию структур и энергетических характеристик глицина посвящено немало работ . В литературе 8 имеются данные об энергетике переходов между равновесными формами глицина рис. Рис. Схема переходов для молекулы глицина. В водных растворах доля нейтральной, протонированной и депротонировапной форм глицина очень мала. НО более глицина существует в форме цвиттериоиа, где карбоксильная и аминогруппа заряжены. Концентрация четвертой формы нейтральной пренебрежимо мала менее 1 во всем диапазоне . Таблица 1. Энергии Гиббса перехода между равновесными формами глицина, кДжмоль. ГЮУводн ГЮу води . ГЮ1уга3 НЮуводи . ГЮу газ НвУводн . Значения констант перехода цвиттерионная форма молекулярная форма в воде для глицина и многих других органических соединений были оценены в работе 9 на основании ряда математических моделей и приближений. Выполненные расчеты показали, что для глицина соотношение концентраций цвиттерионнойнейтральиой форм в воде велико и составляет около . Значения константы перехода ГЮу ГЮу, полученные на основе различных математических моделей, отличаются друг от друга 8, 9, что указывает на высокую чувствительность рассчитываемой величины к методу компьютерного моделирования. Однако можно отметить, что по сравнению с другими соединениями, содержащими амино и карбоксильную группу, константа перехода ГЮу ГЮу достаточно высока табл. Вероятно, это связано со взаимным влиянием функциональных групп СООН и , располагающихся очень близко друг к другу. Обе заряженные группы могут быть центрами образования водородных связей с молекулами воды. Сравнительно небольшое расстояние между акцепторным и донорным центрами заметно отражается на кислотноосновных и других физикохимических свойствах глицина. В частности, ИКспектры водных растворов аминокислот показали образование прочного молекулярного комплекса схаминокислотавода состава . Теоретические расчеты комплекса глицинвода в газовой фазе и в растворе по методу функционала плотности выполнены в работе . Установлено, что в газовой фазе молекулы воды связаны с карбоксильной группой глицина более прочно, чем с аминогруппой, в то время как в растворе наблюдается обратное явление. Авторы обратили внимание на комплексы глицинвода состава и 1, что соответствует первой и второй сольватной оболочке. Причем квантовомеханические расчеты iii подобных систем достаточно сложны и для получения надежных данных о комплексах глицинвода использование некоторых приближений или некорректно, или имеет определенные ограничения . Таблица 1. Константы перехода между нейтральной и цвиттерионной формами для некоторых соединений. Оценки теплот образования изолированных цвиттериопных форм аминокислот, в том числе и глицина, показали, что величина этого параметра оказывается на кДжмоль меньше, чем у нейтральных форм . Уменьшение термодинамической стабильности цвиттерионов аминокислот свидетельствует о несколько пониженной устойчивости таких форм в безводной, газовой фазе.