>>

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования: в работе установлена связь реакционной способности оптических изомеров комплексонов моноаминного типа с их строением, изучен процесс комплексообразования этих комплексонов с некоторыми 3d-металлами.

Полученные результаты позволили не только выявить особенности физико-химических характеристик новых комплексонов, но и оценить влияние природы катионов металлов на процессы комплексообразования, что в свою очередь дает возможность установить сферы практического использования изученных оптических изомеров комплексонов. Так, например, в медицине различия в химическом сродстве лекарственных препаратов исключительно важны, так как позволяют избирательно воздействовать, например, на токсический металл, не нарушая гомеостаз эндогенных катионов в живом организме. Наиболее широко используемые комплексоны этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА),

диэтилентриаминпентауксусная кислота (ДТПА), диаминодиэтилгликолевый эфир-тетрауксусная кислота (ДЭЭТА), 1,2-циклогександиаминтетрауксусная кислота (ЦГДТА) предоставляют в этом смысле малые возможности, хотя и проявляют некоторую специфику в отношении отдельных металлов. Из литературы известны токсические явления при отравлении соединениями никеля. В то же время исследования по ускорению выведения его из организма малочисленны. Для целей снижения содержания в тканях и выведения из организма избыточной меди эти комплексоны оказались малоэффективными при лечении как животных, так и людей. Такие комплексоны, как ЭДТА, ДТПА, успешно конкурируют с эритроцитами за металл, но оказывают большое побочное воздействие на организм. Полученные нами фундаментальные результаты исследования могут оказаться полезными для различных отраслей знаний, в том числе и для медицины.

Степень разработанности темы исследования: Впервые осуществлен синтез оптических изомеров комплексонов моноаминного типа взаимодействием хлоруксусной кислоты с дикарбоновыми аминокислотами: L-
аспарагиновой (Ь-К-(карбоксиметил)аспарагиновая кислота, L-КМАК), D- аспарагиновой ^-К-(карбоксиметил)аспарагиновая кислота, D-КМАК) и L- глутаминовой (Ь-№-(карбоксиметил)глутаминовая кислота, L-КМГК). Для полученных комплексонов установлены кислотно-основные характеристики, а также изучены их комплексообразующие свойства с ионами Sd-металлов.

Цели и задачи исследования: Целью диссертационного исследования является изучение физико-химических свойств оптических изомеров моноаминных комплексонов и их комплексов с Sd-металлами, изучение количественных зависимостей между химическим составом, структурой вещества и его свойствами.

Для достижения этой цели были поставлены следующие взаимосвязанные задачи:

- синтез оптических изомеров комплексонов, производных янтарной и глутаровой кислоты, и их идентификация;

- определение кислотно-основных характеристик синтезированных комплексонов и исходных аминокислот;

- потенциометрическое исследование процессов комплексообразования синтезированных комплексонов с ионами: Ni2+, Cu2+и Zn2+в растворах с привлечением методов математического моделирования, определение состава и свойств, образующихся комплексов;

- синтез твердых комплексонатов Sd-металлов с исследуемыми комплексонами;

- изучение состава синтезированных комплексонатов методами, термогравиметрии и атомно-абсорбционной спектрометрии;

- изучение строения оптических изомеров синтезированных комплексонов и их комплексонатов с Ni2+, Cu2+и Zn2+, а также изомеров исходных аминокислот методом ИК спектроскопии.

Научная новизна: В результате использования оригинальных методик синтеза впервые получены оптические изомеры комплексонов, производных янтарной и глутаровой кислот (L- и D-формы). Определены их кислотно­

основные характеристики, установлены закономерности протекания реакций комплексообразования в системах комплексон - металл в водных растворах, определены области существования и устойчивость обнаруженных комплексов.

Выделены твёрдые комплексонаты L-, D-КМАК и L-КМГК с Ni2+, Cu2+ и Zn2+.

Проведено атомно-абсорбционное, и термогравиметрическое изучение состава твёрдых комплексов и получены данные об их строении.

Изучено строение оптических изомеров комплексонов, их комплексонатов и изомеров исходных аминокислот методом ИК- спектроскопии.

Теоретическая и практическая значимость диссертации: Установлена зависимость физико-химических свойств оптических изомеров комплексонов моноаминного типа от их пространственного строения и состава. Полученные результаты исследования пополняют базу данных по комплексонам, производным янтарной и глутаровой кислот. Установленные особенности свойств оптических изомеров комплексонов моноаминного типа, информация о составе и устойчивости их комплексов с ионами 3д-металлов могут быть использованы в процессах разработки аналитических методов для комплексонометрии, создания специфических сорбентов для разделения рацематов органических соединений, а также для создания высокоэффективных лекарственных средств.

Показано практическое применение синтезированных комплексонов в промышленности, медицине и сельском хозяйстве получением 13 патентов РФ на изобретения и полезные модели.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты исследования кислотно-основных характеристик новых комплексонов и процессов их комплексообразования с 3Фметаллами в водных растворах;

- закономерности изменения кислотно-основных характеристик созданных комплексонов и устойчивости их комплексов с 3Фметаллами в
зависимости от размеров ионов-комплексообразователей, состава и строения комплексонов;

- результаты изучения состава и термической устойчивости твердых комплексонатов 34-металлов с оптическими изомерами комплексонов;

- возможности практического применения комплексонов, производных янтарной кислоты.

Степень достоверности и апробация результатов:

- достоверность результатов обеспечивается использованием современных физико-химических методов анализа, выполненных на поверяемом оборудовании, воспроизводимостью экспериментальных данных в пределах заданной точности, согласованностью и общепринятыми научными положениями и известными литературными данными;

- по результатам исследований опубликовано 9 статей, из них 3 статьи в изданиях, индексируемых в системах цитирования Web of Science, Scopus и 6 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

- основные положения диссертации доложены на: International Congress on Heterocyclic Chemistry «KOST-2015» dedicated to 100 years anniversary of professor Alexei Kost, Moskow, 2015 г.; XX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии, Екатеринбург, 2016 г.; V и VII Международных научных конференциях «Химическая термодинамика и кинетика», Тверь, 2016, 2018 гг.; XXVI (Москва, 2014) и XXVIII (Нижний Новгород, 2017) Международных Чугаевских конференциях по координационной химии; Международных научных экологических конференциях «Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства», Краснодар, 2015-2017 гг.; VII Международном конгрессе «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине», Санкт-Петербург, 2015 г.; Евразийских экономических форумах молодежи «Eurasia Green», Екатеринбург, 2014 и 2015 гг.; Международной научно-практической конференции «Проблемы товароснабжения населения: товароведение и экспертиза, технологии производства и безопасность сельскохозяйственной продукции», Тверь, 2014 г.;

VIII и IX Международных конференциях «Кинетика и механизм кристаллизации», Иваново, 2014 и 2016 гг.; Всероссийской конференции с международным участием «Современные достижения химии непредельных соединений: алкинов, алкенов, аренов и гетероаренов», посвященная научному наследию М.Г. Кучерова, Санкт-Петербург, 2014 г.; Третьей всероссийской (с международным участием) научной конференции «Успехи синтеза и комплексообразования», Москва, 2014 г.; XXIV, XXV, XXVIII Российских научных конференциях «Проблемы теоретической и экспериментальной химии», Екатеринбург, 2014, 2015, 2018 гг.; Международной конференции «Чистая вода. Опыт реализации инновационных проектов в рамках федеральных целевых программ Минобрнауки России», Москва, 2014 г.; XXI, XXII, XXIII Каргинских чтений с международным участием, Тверь, 2014, 2015, 2016 гг.; IV Всероссийской конференции и школе для молодых ученых «Системы обеспечения техносферной безопасности», Таганрог, 2015 г.; XII Всероссийской конференции с международным участием «Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах», Иваново, 2015 г.; Международных конференциях студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов», Москва, 2014-2018 гг.; Второго междисциплинарного симпозиума и молодежного форума по медицинской, органической и биологической химии Крым, п. Новый свет, 2015 г.; Итоговой Всероссийской научно-практической конференции по программе «УМНИК», Тверь, 2015 г.; Всероссийском конкурсе молодежных проектов, направленных на развитие регионов Российской федерации «ПРО: Регион - 2015» г. Севастополь; X, XI Всероссийской интерактивной (с международным участием) конференции молодых ученых, Саратов, 2015, 2016 гг.; V Всероссийской конференции с международным участием «Современные проблемы химической науки и фармации», Чебоксары, 2016 г.; RTAC-2016, Санкт-Петербург; Международной научной конференции государств-членов ОДКБ, Ереван, 2016 г.; «Водном форуме БРИКС», Москва, 2016 г.; I и II Всероссийских молодежных школах- конференциях «Успехи синтеза и комплексообразования», Москва, 2016, 2017

гг.; Российской конференции «Акутуальные научные и научно-технические проблемы обеспечения химической безопасности России», Москва, 2016 г.; «ЭМА-2016», Екатеринбург, 2016 г.; IV Всероссийской студенческой

конференции с международным участием, Санкт-Петербург, 2017 г.; «МОБИ- Хим-Фарм- 2017», Севастополь.

| >>
Источник: Биберина Евгения Сергеевна. КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ 3И-МЕТАЛЛОВ С L-, D- ФОРМАМИ И-(КАРБОКСИМЕТИЛ)АСПАРАГИНОВОЙ И L-N- (КАРБОКСИМЕТИЛ)ГЛУТАМИНОВОЙ КИСЛОТАМИ. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. ТВЕРЬ - 2018. 2018

Еще по теме Общая характеристика работы:

  1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
  2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
  3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
  4. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
  5. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
  6. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
  7. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
  8. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
  9. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
  10. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
  11. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ