Автореферат (1150234)
Текст из файла
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиСТАРИКОВААнна АлександровнаКИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПАРА-, ОКТАМЕТИЛ-,ДОДЕКАМЕТИЛЗАМЕЩЕННЫХ ТЕТРАФЕНИЛПОРФИРИНОВ ИФУНКЦИОНИРОВАНИЕ МЕМБРАН НА ИХ ОСНОВЕСпециальность 02.00.04 – физическая химияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата химических наукСанкт-Петербург2014Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете.Научный руководитель:доктор химических наук, профессорПендин Андрей АнатольевичОфициальные оппоненты:доктор химических наук РумянцевАлексейВадимович,доценткафедры инженерной радиоэкологииирадиохимическойтехнологииСПбГТИ (ТУ)доктор биологических наук, кандидатхимических наук Суглобова ЕленаДмитриевна, профессор кафедрыбиологическойхимии,зав.лабораториейпочечнойнедостаточности ПСПбГМУ им.
акад.И.П. ПавловаВедущая организация:Ивановский государственныйхимико-технологический университетЗащита диссертации состоится 23 октября 2014 г. в _______ часов назаседании диссертационного Совета Д-212.232.40 по защите докторских икандидатскихдиссертацийприСанкт-Петербургскомгосударственномуниверситете по адресу: 198004, Санкт-Петербург, Средний проспект В.О., д.41/43, Большая химическая аудитория.С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им.
А. М.Горького СПбГУ по адресу: Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9.Автореферат разослан «___» __________ 2014г.Ученый секретарьдиссертационного совета,кандидат химических наук, доцентН. Г. Суходолов2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность работы. Порфирины играют исключительную роль в природныхбиохимических, биофизических процессах; с их помощью осуществляютсяважнейшие биологические, фотохимические и ферментативные функции в живойприроде. Уникальные свойства порфиринов заключаются, в том числе, в возможностимодификации периферии и центра макроцикла путем введения различныхзаместителей, что позволяет устанавливать взаимосвязи между составом, строением исвойствами веществ.Интерес к протонированным формам порфиринов усилился в начале 90-х годови продолжается до настоящего времени, так как дикатионы порфириновперспективны в качестве электродноактивных компонентов для созданияанионселективных электродов; представляют собой полезные модели для изучениявзаимосвязи особенностей неплоской структуры, пространственных искажений вмакроцикле с кислотно-основными свойствами порфирина.В последнее время потенциометрия с ионоселективными электродамистановится важным аналитическим инструментом в фармацевтическом иклиническом анализах из-за наличия существенных преимуществ, таких как простотаизготовления, низкая стоимость, быстрое время отклика, высокая чувствительность иселективность.
Порфирины являются одними из перспективных электродноактивныхвеществ для потенциометрических датчиков из-за способности избирательносвязывать анионы, формировать униполярную анионную проводимость мембран.Все это объясняет важность изучения спектральных, электрохимических икоординационных свойств подобных соединений.Рассмотрениеособенностейпротолитическогоравновесиятетрафенилпорфиринов позволяет оценить их участие в тех или иных биологическихпроцессах и рассмотреть возможность применения их, например, в качествеэлектродноактивных веществ для изготовления ионоселективных электродов.
Поискновых веществ для мембранных электродов и изучение различных факторов,влияющих на селективные свойства мембран являются весьма важными задачами дляионометрии, как раздела физической химии.Одной из важных задач фармацевтического и клинического анализов являетсяопределение органических ионов, например, салицилат-иона, в связи с тем, что впоследнее время возрастает неконтролируемый прием общедоступных лекарственныхпрепаратов, обладающих антимикробным и анальгетическим действием. Например,широко используются аспирин (ацетилсалициловая кислота) и его производные, врезультате гидролиза которых в организме образуется салицилат-ион,циркулирующий в крови в ионизированной форме и попадающий во всебиологические жидкости.
Необходимо контролировать уровень салицилат-иона вмоче, плазме крови или в слюне пациентов, принимающих подобные медикаменты,так как концентрация выше 2.2 ммоль/л является токсичной. В данной работепродемонстрированавозможностьпрактическогоприменениясалицилатселективного электрода с мембраной на основе додекаметилзамещенноготетрафенилпорфирина, способного работать в модельном растворе мочи в широкомконцентрационном интервале, при этом стандартный потенциал электрода остаетсянеизменным в физиологическом интервале pH (5.0÷8.0).Цель работы - получение образцов тетрафенилпорфиринов, доминирующих в формедикатиона в широком интервале pH. Определение спектральных характеристик иособенностейкислотно-основныхравновесийпара-,октаметилидодекаметилзамещенных тетрафенилпорфиринов.
Определение электрохимическиххарактеристик электродов с жидкостным заполнением с мембранами на основеизучаемых тетрафенилпорфиринов, наиболее перспективных для созданияанионселективных электродов. Выяснение закономерностей функционированиямембранных систем в различных по ионному составу водных растворах. Разработкана основе додекаметилзамещенного порфирина салицилат-селективного электрода,стандартный потенциал которого не зависит от pH среды. Оценка возможностиработы такого электрода в модельном растворе мочи.Научная новизна. Определение спектральных характеристик и особенностейпроцессов протолитических равновесий октаметил- и додекаметилзамещенныхтетрафенилпорфиринов,являющихсямалоизученнымивеществами.Такиесоединения впервые используются в качестве электродноактивных компонентов длясоздания анионселективных электродов.Разработка салицилат-селективного электрода, способного работать вмодельном растворе мочи в широком концентрационном интервале; стандартныйпотенциал такого электрода остается неизменным при варьировании pH раствора;салицилатная функция сохраняется в интервале концентраций от 1.0 моль/л до 5⋅10-4моль/л, при этом 300-кратный избыток хлорид-ионов не искажает салицилатнуюфункцию.
Основные электрохимические характеристики электрода сохраняются втечение 5 месяцев.Практическая значимость работы состоит в разработке анионселективныхэлектродов, способных функционировать с неизменным значением стандартногопотенциала электрода в широком интервале pH, в том числе салицилат-селективногоэлектрода, функционирующего в широком концентрационном интервале в модельномрастворе мочи.Личный вклад автора.
Авторский вклад состоит в постановке основных задач,непосредственном выполнении экспериментальных исследований, в обработкеполученных результатов, анализе и обобщении полученных данных и формулировкевыводов. Автором адаптирована методика двухфазного спектрофотометрическоготитрования с потенциометрическим контролем pH равновесной водной фазы. Наоснове додекаметилзамещенного тетрафенилпорфирина разработан салицилат4селективный электрод, способный работать в модельном растворе мочи безнеобходимости контроля pH.Достоверностьнаучныхрезультатовопределяетсянадежностьюиапробированностью экспериментальных методик и использованием известных иширокоупотребляемых теоретических соотношений.Объем и структура работы.
Диссертация изложена на 105 страницах и состоит извведения, обзора литературы, экспериментальных результатов и их обсуждения,выводов, заключения и списка литературы. Работа содержит 78 рисунков, 14 таблиц втексте, список литературы включает 91 наименование.На защиту выносятся следующие результаты и положения:1.Характеристики процессов протолитических равновесий пара-, октаметил- идодекаметилзамещенных тетрафенилпорфиринов. Константы основности сериипара- и октаметилзамещенных тетрафенилпорфиринов, области pH, в которыхдоминирует дикатионная форма изучаемых порфиринов.
Способ учета влияниядонорно-акцепторных заместителей в пара-положении фенильного фрагментапорфиринового кольца на осно′вные свойства порфирина на примерепаразамещенных тетрафенилпорфиринов.2.Электрохимические характеристики электродов с мембранами на основе пара-,октаметилидодекаметилзамещенныхтетрафенилпорфиринов:электропроводность, область и границы независимости потенциала электродов от pHводных растворов электролитов, характеристики потенциометрического откликаэлектродов, коэффициенты селективности, определенные методом БИП, времяотклика, срок службы электродов.3.Применениепленочногоэлектродасмембранойнаосноведодекаметилзамещенного тетрафенилпорфирина для селективного определениясалицилат-иона в модельном растворе мочи.Апробация работы.
Основные результаты работы были представлены и обсужденына V Всероссийской конференции студентов и аспирантов с международнымучастием «Химия в современном мире» (Санкт-Петербург, Россия, 2011 г.), IIмолодежной школе-конференции «Физико-химические методы в химиикоординационых соединений» (Одесса, Украина, 2011 г.), VI конференции молодыхученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем»(Крестовские чтения) (Иваново, Россия, 2011 г.), VI Всероссийской конференциимолодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием «Менделеев –2012» (Санкт-Петербург, Россия, 2012 г.), IV международной научно-практическойконференции «Современные методы в теоретической и экспериментальнойэлектрохимии» (Плес, Россия, 2012 г.), IV Международной молодежной школеконференции по физической химии краун-соединений, порфиринов и фталоцианинов(Туапсе, Россия, 2012 г.), XXV научной конференции «Современная химическияфизика» (Туапсе, Россия, 2013 г.), VIII Всероссийской конференции с5международным участием молодых ученых по химии «Менделеев – 2014» (СанктПетербург, Россия, 2014 г.), Турнире инновационных проектов Менделеев-2014(Санкт-Петербург, Россия, 2014 г.), Международной научной конференции студентов,аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2014» (Москва, Россия, 2014 г.), XXXIРоссийском семинаре по химии порфиринов (Иваново, Россия, 2014г.)Публикации.По теме диссертации опубликовано 2 статьи и 11 тезисов докладов.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫОбзор литературы состоит из трех глав.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
