Разработка методов синтеза органических производных кремния на основе биогенного кремнезема

• Автор: Убаськина, Юлия Александровна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 136 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. РОЛЬ КРЕМНЕЗЕМА В ОБРАЗОВАНИИ Ь И О Г ЕО X И М И Ч ЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

литературный обзор.

1.1 БИОГЕОХИМИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ КРЕМНИЯ.

1.2 УСТОЙЧИВОСТЬ ЬИОГЕОХИ МИ ЧЕСКИ АКТИВНЫХ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ПРОИЗВОДНЫХ.
1.3 СПОСОБЫ ПРЯМОГО СИНТЕЗА БАЗОВЫХ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДНЫХ НА ОСНОВЕ КРЕМНЕЗЕМА
1.4 СИНТЕЗ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ БАЗОВЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДНЫХ КРЕМНИЯ.
ГЛАВА 2. ВЗАИМОСВЯЗЬ СТРУКТУРЫ, РАСТВОРИМОСТИ И РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ БИОГЕННОГО КРЕМНЕЗЕМА
2.1 ГЕНЕЗИС, СТРУКТУРА И РАСТВОРИМОСТЬ ПРИРОДНЫХ ПОЛИМОРФНЫХ РАЗНОСТЕЙ КРЕМНЕЗЕМА литературный обзор

2.2 РАСТВОРИМОСТЬ КРЕМНЕЗЕМА И ФАКТОРЫ, ЕЕ ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ обсуждение результатов.

2.2. . Влияние геологического возрасти пород па растворимость
кремнезема кремнистых пород.
2 2.. влияние степени измельчения кремнистых пород на
растворимость кремнезема
2.2. 2 Сорбция монокремниевой кислоты поверхностью кремнезема.
2.1.2 В тип не диагенеза н катагенеза на растворимость биогенного
кремнезема кремнистых пород
2.2.2 Среди растворении кремнезема как фактор, влияющий на его
растворимость 4
2.2.2.1 В почте среды на растворимость биогенного кремне зема кремнистых пород
2.2.2.2 В почте дигидроксиорганических реагентов на растворимость
биогенного кремнезема кремнистых пород.
2.2.2.3 В зияние алюминия, железа и ортофосфорной кислоты на растворимость биогенного кремнезема.
2.2.2 4 Впошие ферментов микроорганизмов на растворение
к ре. тезе, на.
2.3 ОБРАЗОВАНИЕ, НАКОПЛЕНИЕ И СТАБИЛИЗАЦИЯ РАСТВОРИМЫХ ФОРМ КРЕМНЕЗЕМА
обсуждение результатов
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ БАЗОВЫХ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ
ПРОИЗВОДНЫХ НА ОСНОВЕ БИОГЕННОГО КРЕМНЕЗЕМА КРЕМНИСТЫХ ПОРОД обсуждение результатов. .
3.1 СИНТЕЗ КОМПЛЕКСА БИОГЕННОГО КРЕМНЕЗЕМА
С ТРИЭТИЛФОСФАТОМ.
3.2 СИНТЕЗ АММОНИЙНОЙ СОЛИ ТРИПИРОКА ГЕХИНОВОГО ЭФИРА МОНОКРЕМНИЕВОЙ КИСЛОТЫ.
3.3 СИНТЕЗ АММОНИЙНОЙ СОЛИ ГУМИНОВОГ О
ЭФИРА МОНОКРЕМНИЕВОЙ КИСЛОТЫ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ВЫВОДЫ
СЛОВАРЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ТЕРМИНОВ I
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Известно, что всей литосферы составляют около 0 кремниевых минералов и минералов, содержащих кремний 3. Значительное количество кремния в коллоидном, стекловидном, аморфном состоянии содержится в веществе горных пород, почв, природных вод, растительных и животных организмов. Интенсивность динамической и статической ветвей круговорота кремния отличается. Динамическая ветвь собственно круговорота кремния, согласно 3, составляет 2,55 общею цикла, но при высоком кларке кремния и большой длительности биосферного цикла в постоянном обращении находится огромная масса кремния, активно поглощаемая живым веществом миграция кремнезема в биосфере отражена на рис. Приложение. Находясь в различных природных системах почве, воде, горных породах, растительных и животных организмах, образуя устойчивые химические связи, кремний выполняет структурную и метаболическую функции, он выступает как фактор жесткости и прочности , а в живых организмах еще и поддерживает конформационные состояния ДНК хромосом 8. Таким образом поддерживается не только круговорот кремния, но и углерода через образование и распад кремнийорганических соединений и и производных. Переход кремниевых соединений из малого биогеохимического цикла в большой геологический осуществляется не только в результате структуризации и участия в метаболизме живого вещества, но и путем водной и физической миграции. Выводится из круговорота около 0,2 всего кремния через образование осадочных пород. Накопление кремнезема осадочных породах происходит вследствие чпчжчивости силоксановых связей i. Подобное концентрирование кремнезема в кремнистых осадочных породах считается практически необратимым процессом, так как истинная растворимость кремнезема в поде незначительна. Между тем, кремнезем из подстилающих кремнистых осадочных пород активно растворяется, стабилизируется и переводится в устойчивое к окислению состояние 3, 4, 5, 6, структурируя почву усваивается в растворенном состоянии растениями растворяясь и попадая с грунтовыми водами и континентальным стоком в воды рек, морей и океанов, поглощается кремнеорганизмами 7 и другими биологическими объектами, вновь возвращаясь в динамическую ветвь круговорота кремния. Можно полагать, что участие кремнезема осадочных кремнистых пород в круговороте кремния обусловлено присутствием в среде их растворения органических соединений спиртов, эфиров, гуминовых кислот, ферментов микроорганизмов, углеводов, стсринов, i производных. С данными веществами кремний должен образовывать устойчивые кремнийорганические соединения и производные в водной среде. Механизмы и пути превращения кремиийорганических соединений природных системах, без знания которых невозможно достаточно полно описать биогеохимический круговорот кремния и создать прямой синтез КОС, невыяснены, и достоверная информация о них отсутствует в литературе. Химическая устойчивость связи кремний углерод зависит от строения органического радикала, связанного с атомом кремния, строения всей молекулы в целом и от природы действующего реагента 0. Вследствие устойчивости силокеановых связей, кремнийорганические соединения получают на основе кремнезема обычно с использованием хлорсодержаших агентов, при высоких энергетических затратах для получения 1 тонны металлического кремния чистоты необходимо израсходовать кВт энергии. С i i iI4 . Прямой синтез КОС из кремнезема возможен через образование промежуточных соединений кремния, устойчивых к окислению и гидролизу. Стойкость к окислению и гидролизу кремнииорганических соединений и производных зависит от структуры органической части молекулы. Скорость воздействия кислорода на углеводородные радикалы является минимальной для радикалов, в которых водороды связаны с первичными атомами углерода, она в восемь раз выше при связывании с вторичными атомами углерода, и в тринадцать раз выше при связывании с третичными. Между тем, с увеличением органического радикала наблюдается преимущественно внутримолекулярная конденсация изза пространственных затруднений, связанных с большими размерами органического радикала , и устойчивость КОС повышается.