Влияние pH среды на олигомеризацию в реакциях аминокислот с изотиоцианатами

• Автор: Якушева, Александра Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. РЕАКЦИИ ИЗОТИОЦИАНАТОВ И ПРОДУКТОВ ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С АМИНОКИСЛО ТАМИ

1.1 Реакции изотиоцианатов с водой

1.2 Реакции изотиоцианатов с соединениями, содержащими ЬНгруппу

1.3 Особенности реакций изотиоцианатов с аминокислотами

1.4 Характерные особенности строения аминокислот

1.5 Реакционная способность тиольной формы тиокарбамидов ГЛАВА 2. ОЛИГОМЕРИЗАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ

С ИЗОТИОЦИАНАТАМИ

ГЛАВА 3. СОПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ

3.1 Способы получения сополиаминокислот

3.2 Гомополиконденсация глицина
ГЛАВА 4. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ ИЗОТИОЦИАНАТОВ С АМИНОКИСЛОТАМИ
4.1 Биологическая очистка сточных вод химических предприятий
4.2 Эффективность стимулирования сероокисляющих микроорганизмов продуктами реакции олигомеризации глицина с изотиоцианатами
4.2.1 Оценка влияния продуктов поликонденсации глицина с изотиоцианатами на развитие накопительной культуры сероокисляющих микроорганизмов, выделенных из почв
4.2.2 Оценка влияния продуктов поликонденсации глицина с метилизотиоцианатом на развитие накопительной
культуры сероокисляющих микроорганизмов активного ила
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
5.1 Характеристика используемых в работе веществ
5.2 Методика проведения реакций аминокислот с изотиоцианатами
5.3 Методика проведения реакции гомополикондснсации глицина
5.4 Методы исследования структуры синтезированных соединений
5.4.1 ИКспектроскопия
5.4.2 ЯМР ХН спектроскопия
5.4.3 Спектрофотометрия в ультрафиолетовой области
5.4.4 Дифференциальная сканирующая калориметрия
5.4.5 Элементный анализ
5.5 Определение молекулярной массы продуктов реакции
5.5.1 Гельпроникающая хроматография
5.5.2 Малди массспектроскопия
5.6 Характеристика использованных в работе накопительных
культур в ссроокисляющих микроорганизмах
5.7 Методики подготовки питательной среды, культивирования
культур и микроскопирование микробных образцов
5.7.1 Стерилизация питательной среды и оборудования
5.7.2 Культивирование микроорганизмов
5.7.3 Культивирование культуры СОМ
5.7.4 Культивирование культуры СОМ АИ
5.7.5 Микроскопирование микробных образцов
5.8 Методы исследования показателей метаболизма
5.8.1 Измерение показателей метаболизма
5.8.2 Изменение
5.8.3 Метод определения содержания тиосульфатов
5.8.4 Метод определения количества образованного сульфата
5.8.5 Метод определения дегидрогеназной активности
5.8.6 Метод определения белка бактериальной массы
5.8.7 Определение количества клеток высевом на плотные питательные среды метод Коха
5.8.8 УФспектрофотометрические исследования
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В первом разделе Со поликонденсация аминокислот описываются наиболее известные методы получения полиаминокислот и их сополимеров, а также особенности структуры, свойства и области их применения. Второй раздел Гомополиконденсация глицина содержит результаты по исследованию влияния среды на пол и конденсацию ГЛ, полученные автором работы. Четвертая глава рассматривает возможность применения продуктов реакции ИТЦ с аминокислотами в качестве стимуляторов роста и развития сероокисляющих микроорганизмов, основываясь на данных литературных источников и результатах проведенных исследований. В пятой главе Экспериментальная часть даны характеристики применявшихся в работе аминокислот и ИТЦ, методики проведения синтеза продуктов поликонденсации, культивирования культур и микроскогшрование микробных образцов, а также методы исследования структуры и свойств полученных полимеров и показателей метаболизма. Общий объем диссертации 5 страниц, включая 1 источник литературы, таблиц и рисунка. Благодарности. Автор выражает глубокую и искреннюю признательность докторам хи мических наук профессору Самуилову Я. Галибееву С. С., профессору Архирееву В. Кочневу А. М. за помощь в постановке задач и обсуждении результатов исследований доктору технических наук, профессору Сироткину . ГЛАВА 1. К8СЕ . Группа 08 ИТЦ, обладая высокой степенью ненасыщенности, легко вступают во взаимодействие с большим количеством соединений. ИТЦ могут реагировать практически с любыми соединениями, содержащими подвижные атомы водорода 2, 3. В обычных реакциях присоединение происходит по двойной связи азотуглерод 4. В большинстве случаев такой продукт реакции вполне стабилен, но в отдельных случаях он может диссоциировать на исходные вещества или разлагаться с образованием веществ другого строения. В большинстве случаев, особенно при взаимодействии с соединениями, содержащими активный водород, ароматические ИТЦ являются более реакционноспособными, чем алифатические. ИТЦ, в то время как электроположительные заместители снижают се. Расмотрим более детально реакции ИТЦ с соединениями, имеющими подвижный атом водорода. Известно 5, 6, что ИТЦ очень медленно реагируют с водой, спиртами, однако легко вступают во взаимодействие с аминами первичными, вторичными с образованием тиомочевин, и меркаптанами, давая диуретаны. Г идролиз ИТЦ включает лимитирующее формирование соответствующей тиокарбаминовой кислоты с последующим ее разложением в амин и . В присутствии ионов металлов, таких как , II2, и Т, гидролиз ИТЦ дает амин, С и сульфиды металлов 7. Процессы, протекающие при взаимодействии ИТЦ с водой, могут быть и более сложными. ИТЦ и вода могут реагировать, давая замещенные мочевины 4. Взаимодействие ИТЦ с водой в зависимости от того, проводится ли она в присутствии сильных кислот или оснований протекает различно. Эта соль разлагается с выделением амина медленнее, чем ИТЦ взаимодействует с водной щелочью, поэтому в результате реакции образуется с высоким выходом амин, а не замещенная мочевина. Однако авторы работы 8 при исследовании реакции алилизотиоцианата АИТЦ с водой при различных при температуре от до С получили другие результаты. Методом УФспектрофотометрии было показано, что изотиоцианатная группа АИТЦ, имеющая максимум поглощения пр и 0 нм , в нейтральных и кисл ых растворах рН28 остается неизменной, при этом молярная абсорбция АИТЦ очень мала, что соответствует примерно 0 лмоль см рис. АИТЦ в нейтраль среде
о. У нм
. Рисунок 1. УФспектры АИТЦ в водной среде при различных и времени реакции кривая 10 мин, кривые 27 5, , , , и мин. АИТЦмольл кривая 1 1, кривые 27 0,1. Данное поглощение соответствует замещенной тиомочевине и свидетельствует о том, что ЛИТЦ взаимодействует с гидроксил содержащими соединениями. Было отмечено, что оптическая плотность раствора воз врастает с увеличением времени реакции, которая предполагает, что формирование тиомочевины происходит постепенно. По мнению авторов работы 8 в нейтральных и кислых средах ЛИТЦ оставался относительно стабильным изза отсутствия сильных нуклеофильных агентов. Увеличение концентрации гидроксильных групп среды приводит к росту скорости данной реакции рис. У У У
у У у
Рисунок 1.