Количественная спектроскопия ЯМР 2H, 13C и 17O в изучении изотопного состава воды и её структурных особенностей в растворах

• Автор: Бисикало, Артем Леонидович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 144 с. : ил.

содержанием Н

2.2 Определение содержания 2Н и структурных параметров

воды в условиях кристаллизацияплавление.

2.3 Изотопный состав и структурные особенности воды

атмосферных осадков и природных ледяных образований сталактитах

2.4 Влияние воды с переменным изотопным составом на

содержание 2I в растительных тканях.

ГЛАВА III Влияния дейтерозамещенности воды на обменные

3.1 процессы в многокомпонентных системах природного

происхождения

3.2 Синтез и исследование методом ЯМР

металлокомплексных соединений на основе глюкозы
ГЛАВА IV Количественная спектроскопия ЯМР 0 системы
Катион Анион Н.
4.1.1 Структурные особенности системы МаС Н
4.1.2 Структурные особенности систем КС1 Н.
4.1.3 Структурные особенности системы 1ЛС1 Н
4.2 Влияние органических соединений, как микрозондов на
структуру водной матрицы Катион Анион Н
4.3 Гидратообразование в системе соли с катионами Ме4ГТ,
ЕГ, Рг4Ы пВиМН.
4.4 Оценка термодинамических параметров изменение
энтальпии и энтропии воды в водных растворах диамагнитных солей.
4.5 Структурные особенности системы водаароматический
углеводород с азотсодержащим заместителем анилин, нитробензол.
ГЛАВА V Биоконверсия глюкозы в тяжелой воде. Вклад атомов
дейтерия воды в формирование изотопного состава
глицерина
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЫ 1АЯ ЧАСТЬ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Вода является универсальным растворителем органических и неорганических соединений и обладает свойством слабой диссоциации на ионы ОН и 1Г. Она может проявлять свойства, как кислоты, так и основания. НОН, то есть одна такая молекула приходится на молекул Н. Молекулы тяжлой воды М формируют незначительная часть атомов дейтерия, поскольку вероятность вхождения двух атомов дейтерия в составе одной молекулы в природе мала 0. В природе содержание изотопных модификаций воды, иных, чем Н не превышает 0. Наиболее существенно присутствие в воде изотопомеров 1Н,2ЫН и2Н,1Н. В работах 25, отмечено, что распределение изотопа дейтерия в структуре вещества, а также изменения в изотопном составе под действием определенных биологических и физикохимических процессов позволяют интерпретировать информацию не только о технологии и сырье, из которого произведены вещества, но и о географическом положении и климатических особенностях. Содержание дейтерия в атмосферной влаге и в природных водах зависит от климата, близости региона к морям и ледникам, высоты над уровнем океана. В научной литературе принято выражать содержание дейтерия в о изотопная массспектромстрия и м. ЯМР спектроскопии. По мере испарения с поверхности океана содержание дейтерия в парах может изменяться м. Содержание дейтерия в природных водах зависит от многих факторов. В Ирку тской области оно ниже, чем в Европейской части России и в Европе. В озере Байкал составляет около 6. Европе обычно не менее 00 . При наличии разработанного банка данных такие результаты могут использоваться, например, для идентификации географического происхождения и качества источника минеральных и столовых вод . В работах 1 рассмотрен характер распределения 2И по различным структурным фрагментам органических молекул. В органических соединениях с различной гибридизацией атома углерода, содержания донорноакцепториых заместителей в насыщенных и ароматических соединениях, различных функциональных групп содержание дейтерия меняется в диапазоне 0 . Количество дейтерия гат в природной воде не столь уж мало. Оно сопоставимо с содержанием таких важных микроэлементов, как натрий и калий и превышает допустимый уровень содержания в воде железа, алюминия, хрома и меди, вместе взятых . Незначительные колебания содержания микроэлементов в воде могут серьезно повлиять на жизнедеятельность микроорганизмов, дейтерий не является исключением , . Даже неглубокое 5 уменьшение в природной воде дейтерия придает ей иммуностимулирующие свойства . Дейтерий накапливается в биологических системах. Это может приводить к замедлению нервных откликов и скорости протекания, важнейших энзимных реакций. В высокогорных районах вода имеет пониженное содержание дейтерия по сравнению с водами мирового океана. В процессе таяния снега дейтериевая вода удерживается в кристаллических решетках, поскольку у не температура таяния выше 3. С, чем у воды протисвой. Внутримолекулярное распределение природного дейтерия в любом органическом соединении заметно отличается от статистического и является уникальным, поскольку формируется па базе изотопных составов прекурсоров в результате химических реакций, предшествующих их образованию. Впервые это обнаружил в году i . ЯМР II показал, что соотношение дейтерия и протия в каждом фрагменте молекулы является изотопным отпечатком соединения, характеризующем его происхождение. Совершенствование методов оценки количественного содержания природного дейтерия в органических соединениях нашло широкое применение для решения ряда практических задач прикладной химии, в частности, дифференциации природных продуктов от их синтетических аналогов 2, 3, , . Мартен Г. Л. совместно со своими коллегами разработал методику определения количества дейтерия I iii I ii , . Создан банк данных по идентификации пищевого и синтетического этанола, как основного компонента алкогольной продукции АП . Критерием дифференциации стало количественное распределение изотопа 2Н в структурных фрагментах молекулы этилового спирта 2, 3, , . Русского аналога абривиатуре I нет, поэтому в дальнейшем будет использована эта.