Равновесия метионина в комплексообразующих ионообменниках и водных растворах

• Автор: Григорова, Елена Вячеславовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Условные обозначения

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Взаимодействие аминокислот с катионами металлов в водных растворах

1.1.1 Состав, структура и условия образования координационных соединений Зс1металлов с аминокислотами в водных растворах
1.1.2 Методы установления состава и устойчивости аминокислотных комплексов металлов в водном растворе

1.1.3 Комплексов ЗсГметаллов с метионином в водном растворе

1.2 Взаимодействия в системах ионообменникаминокислотакатион металла

1.2.1 Методы исследования свойств ионообменников

1.2.2 Сорбция аминокислот ионообменыиками

1.3 Калориметрия ионообменных процессов и комплексообразования
1.3.1 Современная классификация калориметров
1.3.2 Гермохимия комплексообразования катионов металлов с аминокислотами
1.3.3 Калориметрические исследования ионообменных процессов
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1 Исследуемые ионообменники и их физикохимические
характеристики
2.1.1 Подготовка ионообменников к работе
2.2 Физикохимические свойства метионина
2.3 Характеристика ионов переходных металлов комплексообразователей
2.4 Сорбция метионина ионообменниками
2.5 Калориметрические исследования
2.5.1 Устройство калориметрической установки
2.5.2 Методика выполнения и обработки калориметрических измерений
2.5.3 Определение метрологических параметров калориметра
2.6 Метод ИКспектроскопии
2.7 Определение протолитических характеристик метионина в водном растворе
2.7.1 Спектрофотометрические исследования
2.7.2 Метод потенциометрического титрования
2.8 Определение констант устойчивости комплексообразования метионина с катионами металлов
Глава 3. Равновесие в системах АНКБ раствор метионина
3.1 Сорбция метионина на АНКБ
3.2 Термохимия сорбции метионина па АНКБ
3.3 Равновесия в системе АНКБМе метионин
3.3.1 Равновесия в системе АНКБСи метионин
3.3.2 Равновесия в системе АНКБЬП метионин
Глава 4. Равновесие в системе фосфорнокислый катионообменник раствор метионина
4.1 Изотермы сорбции метионина на фосфорнокислых кагионообмснниках
4.1.1 Сорбционные характеристики КРФ5п
4.1.2 Сорбционные характеристики КФ
4.1.3 Влияние природы фосфорнокислого кагионообменника на сорбцию метионина
4.2 Термохимия сорбции метионина на фосфорнокислых катионообменниках КРФ5п и КФ
4.3 Равновесия КРФ5п Ме метионин
4.4 Рекомендации по использованию ионообменников и сорбции метионина Глава 5 Равновесия в водных растворах метионина
5.1 Протолитическое кислотноосновное равновесие
5.1.1 Спектрофотометрическое определение констант равновесия
5.1.2 Потенциометрическое определение констант равновесия
5.1.3 Энтальпии реакций протонирования метионина
5.2 Образование комплексов метионина с металлами
5.2.1 Образование протонированных комплексов метионина с Си П
5.2.2 Образование протонированных комплексов метионина с II
5.3 Образование нерастворимого соединения метионина с медьюП
Выводы
Список литературы


Результаты работы представлены на V Международной научнопрактической конференции Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности СанктПетербург, III Международной конференции по коллоидной химии и физикохимической механике Москва, XII и XIII Международных научнотехнических конференциях Наукоемкие химические технологии НХТ и ИХТ Волгоград, и Иваново, II. Международной конференции Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии Астрахань, XII Российской конференции по Теплофизическим свойствам веществ Москва, XXIV Международной Чугаевской конференции по координационной химии СанктПетербург, XVII Международной конференции по. России Казань, XVI Всероссийской конференции Структура и динамика молекулярных систем Яльчик, V Всероссийской конференции Физикохимические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах ФАГРАН Воронеж, . Публикации. По материалам диссертации опубликовано работ, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК, и получено 3 патента РФ на изобретения. Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и приложения изложена на 9 страницах, включает таблицы, рисунков, список литературы из 8 использованных источников. Глава 1. Большинство органических лигандов, являющихся аналогами природных соединений, способных взаимодействовать с катионами переходных металлов, имеют в своем составе кислород и или азотсодержащие группы, за счет которых и возможна координация. При этом координация может осуществлятьсяразличными способами, что связано как со строением молекулы лиганда взаимным расположением донорных групп, так и с влиянием условий протекания реакции комплексообразоваиия, среды или соотношение концентраций металл лиганд 1, 2. Участие какойлибо донорной группы в связывании металла зависит от двух факторов насколько успешно эта группа конкурирует с другими соседними группами и насколько успешно ионы металла конкурируют с протонами за потенциально донорные атомы. Строение ааминокислот обуславливает возможность образования большого количества форм координационных соединений с катионами металлов. Поэтому о структуре аминокислотных комплексов металлов судят по результатам иных физикохимических методов электронный парамагнитный резонанс ЭПР, электронная и колебательная спектроскопия, круговой дихроизм и т. Для определения состава равновесной системы металл лиганд в настоящее время также используются различные физические методы и методы математической обработки данных. В реакциях комплексообразования с катионами металла могут участвовать все формы аминокислоты, протонированные образуют сионами металлов аддукты за счет координации с неподсленными электронными парами атомов кислорода карбоксильной группы константы устойчивости таких комплексов невелики и они обычно подобны сольватокомплексам биполярная и депротонированная формы образуют не только аддукты, но и внутрикомплексные соединения. Депротонированная форма при комплексообразовании, как правило, не доступна изза протекания при 6 гидролиза ионов б элементов. Меп пН3ГСНЯСОО МеН2ЫСНСООп рГ 1. Реакция 1. Комплексообразование аланина осуществляется за счет амино и карбоксильной групп, а лизина только за счет аминогруппы 6. Другим способом координации катионов металлов аминокислотами без дополнительных донорных групп является связь через бидентатномостиковую карбоксильную группу, в то время как атом азота не участвует в координации. При этом образуются димерные, тримерные, тетрамерные и полимерные соединения 3,4. Особой устойчивостью отличаются комплексы с аминокислотами, имеющими дополнительные донорные группы 1. Двухзарядиый анион аспарагиновой кислоты в комплексах с II, Ре II, Ре III, Си II, ЬИ II, Со II может взаимодействовать как тридентантатный лиганд, образуя пяти и шестичленные хелатные циклы. Аспарагиновая кислота также может координироваться двумя карбоксигруппами, образуя семичленный хелатный цикл, что более характерно при взаимодействии с жесткими ионами металлов 4, 7. На основе данных ИКспсктров разнолигандных комплексов глицина и аспарагиновой кислоты с катионами меди II, никеля II и кобальта II авторами 3, 4 установлено, что координация осуществляется по одной карбоксильной группе бидентатноциклически и аминогруппе, а вторая карбоксильная группа в комплексообразовании не участвует.