Твердофазная экстракция дипразина ионообменниками и идентификация его ионных форм в водных растворах

• Автор: Меркулова, Юлия Дмитриевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 106 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава I. Обзор литературы

1.1 Свойства дипразина и других соединений феиотиазинового ряда

1.2 Методы определения производных фенотиазина

1.2.1 Хроматографические методы анализа производных фенотиазина

1.2.2 Электрохимические методы анализа фенотиазиновых лекарств.

1.2.3 Спектральные методы в анализе фенотиазинов

1.3 Особенности и преимущества сорбционных методов концентрирования лекарственных веществ
1.4 Квантовохимический расчет структуры и свойств атомномолекулярных систем. Возможности программы i Глава II. Объекты и методы исследования

II. 1 Свойства дипразина

.2 Исследуемые растворы
.3 Подготовка сорбентов к работе
.4 Методика эксперимента
.5 Методы квантовой химии в расчетах молекулярных структур Глава III. Извлечение дипразина из водных растворов ионообменными системами
III. 1 Сорбция дипразина иопообменниками различной природы
1.2 Влияние внешнего раствора и типа сорбента на степень извлечения дипразина из водных растворов
1.3 Квантовохимическая интерпретация эффективности извлечения дипразина сульфокатионообменником и аминокарбоксильным полиамфолитом
9






Глава IV. Исследование ионных форм и кислотноосновных свойств производных фенотиазина методами квантовой химии
IV. 1 Структурные характеристики ионных форм дипразина
1У.2 Структурногрупповой анализ ионных форм дипразина, аминазина, тизерцина
У.З Электрические характеристики исследуемых форм дипразина У.4 Влияние гидратации на структурные, электрические и спектральные характеристики дипразина
У.4.1 Анализ моделей гидратации дипразина в растворе
У.4.2 Влияние учета растворителя в теоретических моделях гидратации дипразина на изменения в ИК спектрах вещества
IV.5 Квантовохимический расчет кислотноосновных свойств фенотиазинов и алифатических аминов
Выводы
Список цитируемой литературы


Структурногрупповой анализ производных фенотиазина аминазина, дипразина, тизерцина методом компьютерного моделирования для различных значений кислотности среды. Квантовохимический расчет изменения стандартной энергии Гиббса реакции протонирования фенотиазинов и алифатичских аминов в газовой фазе для исследования корреляции данных величин с константами кислотности в водном растворе. Научная новизна. Показано, что степень извлечения дипразина на сульфокатионообменнике не зависит от кислотнос ти среды, а на полиамфолите имеет место зависимость величины емкости по дипразину от раствора. Выполнен квантовохимический расчет систем сорбентсорбат, на основе которого показано, что энергия сорбции дипразина на сульфокатионообменнике значительно выше таковой на полиамфолите, что объясняет различие в эффективности данных сорбентов для задач твердофазной экстракции дипразина ионообменниками. На основе структурногруппового анализа молекулярной и ионных форм производных фенотиазинового ряда, выполненного с применением методов квантовой химии, выявлены закономерности в изменении И К спектров при переходе от одной формы к другой, что позволяет идентифицировать ионные формы исследованных веществ в водном растворе. Найденные закономерности объяснены перераспределением электронной плотности в системе при присоединении протонов. Исследованы спектральные, структурные и электрические характеристики молекулярной и ионных форм дипразина при образовании водородных связей между дипразином и молекулами воды в гидратированных системах. Предложен способ прогнозирования констант кислотности аминов и фенотиазииов в водных растворах на основе квантовохимического расчета их основности в газовой фазе. Работа выполнена при поддержке ФЦП . Научные и научнопедагогические кадры инновационной России на годы, ГК Г от . Практическая значимость работы. Выявление эффективного сорбента для извлечения дипразина из водных растворов позволит усовершенствовать метод твердофазной экстракции, широко и эффективно используемый в практике судебной медицины и при решении ряда аналитических задач. Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на Ii i i, I, , II Всероссийской научной конференции с международным участием Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья, Белгород, . X Международной конференции Теоретические проблемы химии поверхности, адсорбции и хроматографии, Москва, III, IV Всероссийской конференции Физикохимические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах, Воронеж , . Публикации результатов. Основное содержание диссертации опубликовано в научных работах, в том числе в 5 статьях входящих в перечень ВАК, 7 сборниках трудов, материалах конференций и тезисах докладов. Вклад автора. Автором проделана основная часть экспериментальной работы в том числе и вычислительный эксперимент, предложены пути решения поставленных задач, принято активное участие в обсуждении результатов эксперимента и компьютерною моделирования. Объем и структура диссертации Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка цитируемой литературы 5 наименований. Материалы диссертации изложены на 6 страницах текста, включая таблиц, рисунка. Экспериментально показано, что сульфокагионообменники наиболее эффективны для извлечения и концентрирования дипразина из водных растворов, чем иолиамфолиты, что подтверждается квантовохимическим расчетом. Степень извлечения дипразина не зависит от внешнего раствора для сульфокатионообменника и зависит для аминокарбоксильного полиамфолита, что обусловлено различием в механизме взаимодействия сорбентсорбат для данных ионообменников. Методами квантовой химии установлено, что различия в ИК спектрах дипразина при изменении кислотности среды позволяют идентифицировать его ионную форму в водных растворах. Корреляционная зависимость показателя кислотности рКа феногиазинов и алифатических аминов в растворе от их основности в газовой фазе, рассчитанной методами квантовой химии, дает возможность прогнозировать кислотноосновные свойства соединений данного ряда.