Модифицированные ионами металлов и поверхностно-активными веществами каликс[4]резорцинарены: состояние в водных растворах и комплексообразующая способность по отношению к азотсодержащим катионам

• Автор: Нугаева, Зулейха Тагировна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 178 с.

1.1. Состояние каликспаренов в водных растворах

1.1.1. Кислотноосновные и поверхностноактивные свойства каликспарснов

1.1.2. Самоагрегация. Агрегация, стимулированная ионами

металлов

1.2. Комплексообразующие свойства каликспаренов в водных растворах

1.2.1. Взаимодействие каликспаренов с ионами металлов

1.2.2. Взаимодействие каликспарснов с органическими субстратами

1.3. Парамагнитное зондирование систем, содержащих ам

фифильпые соединения

1.4. Взаимодействие амфифильных веществ с гидрофобными противоионами

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Постановка задачи
2.2. Методика эксперимента
ГЛАВА 3. ПАРАМАГНИТНОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ СМЕШАННЫХ РАСТВОРОВ ПАВ
3.1. Одноцепочечные ПАВ
3.1.1. Системы МпН додецилсульфат натрия НПАВ
3.1.2. Системы МпН додецилсульфат натрия КПАВ
3.1.3. Системы 1 додецилсульфат натрия КПАВ
3.2. Двухцепочечные ПАВ
3.2.1. Системы МпН диалкилдитиофосфаты аммония
3.2.2. Система МпП ЭТР ТХ

3.2.3. Системы IIi Х0
3.2.4 Система II 7
3.2.5. Системы II i X0 КПАВ
3.3. Системы II 5 и I 5 i X0
Глава 4. СОСТОЯНИЕ В ВОДЕ, КИСЛОТНООСНОВНЫЕ И КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ КА ЛИКС4РЕЗОРЦИНАРЕНОВ
4.1. Тетраалкилзамещенные каликс4резорцинарены
4.1.1. Состояние и кислотноосновные свойства каликс4резорцинаренов в водномицеллярных средах
4.1.2. Комплексообразующая способность ка
ликс4резорцинаренов, модифицированных НЛАВ
4.2. Агрегационные свойства сульфонатока
ликс4резорцинаренов
4.2.1. Тетрасульфонатокаликс4резорцинарены
4.2.2. Тетрасульфонатотиакаликс4арен
4.3. Комплексообразующие свойства водорастворимых каликс4резорцинаренов, модифицированных ионами металлов
4.3.1. Системы III X.1 ТМА ,
4.3.2. Комплексообразующие свойства
Системы катионы тетраэтил бутил аммония
Системы III ионы алкилпиридиния
Системы катионы тетраметиламмония
Системы III алкиламмонийные катионы
Системы III ТМА, холин, карнитин
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ПАВ поверхностноактивное вещество АПАВ анионогенное ПАВ КПАВ катионогенное ПАВ НПАВ неионогенное ПАВ
ККМ критическая концентрация мицеллообразования
или Сп общее обозначение тетраалкилированных каликсрезорцин
аренов п 1 число атомов углерода в алкильной цепи
ТМА ион тетраметиламмония ион тетраэтиламмония ТВА ион тетрабутиламмония
общее обозначение тетраалкиламмонийных катионов ион метилпиридиния i изопропанол гость хозяин
Ка константа кислотной диссоциации
рпп константа устойчивости комплекса гостьхозяин состава п степень депротонирования хозяина
8X4 тетрасульфонатометилированный каликс4резорцинарен 4 тетрасульфонатометилированный тетрапснтилкаликс4резорцинарен
ссп степень накопления комплекса гостьхозяин состава разной степени депротонирования хозяина п аа, доля свободного
X электропроводность раствора СмТМ молярная скорость релаксации
КРЭ коэффициент релаксационной эффективности
тг корреляционное время релаксации вращательного движения
i Х0ТХ, ТХ0 оксиэтилированный п изооктилфенол
i Х5ТХ5 оксиэтилированный п изооктилфенол
i i оксиэтилированный додекапол
до де ци л сульфат натрия
додсцилсульфатион
хлорид децилпиридиния
ион децилпиридиния
ион додецилпиридиния
СТАВС бромид хлорид цетилтриметиламмония СРу ион цетилпиридиния
бромид хлорид додецилтриметиламмония
СРуВС бромид хлорид цетилпиридиния
общее обозначение для диалкилдитиофосфатионов
6 6 дигексилдитиофосфат
7 Ь7 дигептилдитиофосфат
8 8 диоктилдитиофосфат
5 5 диамилмонотиофосфинат
нитрилтриуксусная кислота
Еп этилендиамин
i гистидин
обозначение частиц, находящихся в мицеллярной форме
ВВЕДЕНИЕ


Учет полученных результатов и выявленных закономерностей позволит оптимизировать некоторые технологические процессы, в ходе которых используются растворы комплексов металлов, содержащих ПАВ, такие как электрохимическая и химическая металлизация диэлектриков, гомогенный катализ, в промышленных технологиях выделения ионов металлов ионная флотация, экстракция, ультрафильтрация, а также при очистке сточных вод. Результаты магнитнорелаксационного исследования состояния ионов Мп2 и 3 в смешанных растворах амфифильных анионов додецилсульфата натрия, ряда диалкиловых эфиров тиокислот фосфора и некоторых катионогенных ПАВ, в том числе в присутствии неионогенных ПАВ. Данные о солюбилизации тетраалкилированных производных каликс4резорцинаренов водными мицеллярпыми растворами неионогенных ПАВ. Характеристика кислотноосновных свойств тетраалкилированных каликс4резорцинаренов и способности их анионов к образованию комплексов с различными катионамигостями по данным рНметрического титрования в растворах НПАВ. Анализ роли длины алкильных заместителей каликс4резорцинарена и НПАВ в кислотноосновных и комплексообразующих свойствах выбранных рецепторов. СН3 И С5Н в присутствии ионов зондов. Данные о комплексообразоваиии модифицированных ионами металлов сульфонатокаликсрезорцинаренов с рядом азотсодержащих катионов. ИЛ с Я выше СН3 и ШМСН и ИКРу с Я от СюН2 и выше как следствии эффективного гидрофобного взаимодействия в комплексах гостьхозяин. Химического института им. Л.М. Бутлерова Строение и реакционная способность органических, элементоорганических и координационных соединений в рамках темы НИЛ КС и кафедры неорганической химии Координационные соединения Збпереходных, платиновых и редкоземельных металлов термодинамика и кинетика образования в различных средах, синтез, строение, свойства, направления практического использования номер государственной регистрации 0. Личный вклад автора заключался в экспериментальном исследовании методами ЯМРрелаксации, ЯМР высокого разрешения, рНметрического титрования и кондуктометрии процессов агрегации и связывания противоионов в многокомпонентных системах, включающих поверхностноактивные вещества различной природы, а также некоторые каликсарены и каликерезорцинарены в математической обработке, обсуждении и обобщении полученных результатов в написании статей и тезисов докладов. Научный руководитель Амиров принимал участие в обсуждении и обобщении результатов и формулировке выводов, в написании статей и тезисов докладов. Вклад соавторов заключался в синтезе некоторых каликсаренов Федоренко С. В., Казакова Э. Х., Коновалов А. И., Хабихер В. ЯМР высокою разрешения и кондуктометрии Мустафина А. Р., Елистратова Ю. Г., Скрипачева В. В., в обсуждении некоторых результатов Улахович П. А., Сапрыкова З. Часть работы выполнена в рамках исследований, поддержанных Российским фондом фундаментальных исследований грант 9, и совместной программы фонда и Министерства образования Российской Федерации , 7. ГЛАВА 1. Макроциклические соединения кал и ксаре нового типа на данный момент являются одними из наиболее перспективных рецепторов в супрамолекулярной химии 1. Наличие у таких соединений полости, способной к комплементарному взаимодействию с нейтральными и заряженными субстратами, обеспечивает макроциклам особое место в химии комплексов гостьхозяин. В ряду макроциклов каликсарены кажутся наиболее привлекательными вследствие относительной легкости их модификации как по верхнему, так и по нижнему ободку конуса присоединением довольно широкого диапазона функциональных групп, повышающих селективность молекулхозяев по отношению к определяемому гостю. Относительно несложный синтез исходных конусообразных структур, а также возможность их дальнейшей модификации за счет введения различных заместителей по обоим ободкам конуса, позволяет в широких пределах варьировать размеры и форму конуса, растворимость, кислотноосновные и комплексообразующие свойства макроциклов, а экономическая доступность синтеза обеспечивает указанным соединениям практическое преимущество. Поскольку незамещенные каликсарены и, в частности, каликерезорцинарены схема 1, а также их различные алкилзамещенные производные практически нерастворимы в воде, большинство работ, посвященных исследованию их свойств, проводилось в неводных или смешанных средах с малым содержанием воды ,.