Введение к работе
Актуальность работы. Изучение комплексообразования переходных металлов с оксикислотами представляет большой инте-' рее, поскольку эти соединения, а также препараты на их основе, находят широкое применение в пищевой промышленности.
Галактуроновая кислота наряду с галактозой, рамнозой и арабинозой входит в качестве мономера в состав природного пектина. Пектин является важнейшим физиологически ценным пищевым компонентом, способствующим нормальному функционированию организма человека. По мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения, пектиновые препараты могут применяться без количественных ограничений. Эффективность действия пектина выявлена при профилактике отравлений тяжелыми металлами и радионуклидами. Несмотря на многочисленные работы, посвященные проблеме взаимодействия пектина с ионами металлов, вопрос о природе химического взаимодействия и структуре получающихся соединений остается открытым.
Данная работа посвящена определению характеристик процесса комплексообразования D-галактуроновой и галактаровой кислот с рядом переходных металлов. Изучение взаимодействия с ионом меди (II) позволяет выявить закономерности, характерные для ряда Зокэлементов, многие из которых (в том числе и сама медь), являясь "биометаллами", присутствуют в организме и могут взаимодействовать с галактуроновой кислотой. Взаимодействие с f-элементами рассматривается как модель взаимодействия с магнием и щелочноземельными металлами ("металлами жизни"). Хорошо известно, что редкоземельное спектроскопическое зондирование крайне важно в бионеорганической химии, поскольку изучение комплексообразования большинства "металлов жизни" спектроскопическими методами невозможно.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с координационным планом РАН по направлению 2.17. по теме " Координационные соединения и материалы на их основе ".
Цель работы.
-
Определение характеристик процесса комплексообразова-ния галактуроновой кислоты с ионами меди (II) методом электронной и ЭПР спектроскопии.
-
Изучение процесса комплексообразования ионов празеодима (III) и неодима (III) с галактуроновой и галактаровой кисло-' тами методами электронной и ЯМР спектроскопии.
Научная новизна работы. Изучение комплексообразования галактуроновой кислоты с ионами переходных металлов в водном растворе проведено с использованием современных физических методов исследования (ЯМР, ЭПР. и др.), при обработке экспериментальных данных использованы новейшие методики (например, метод спиновой матрицы плотности в ЭПР спектроскопии), что позволило получить наиболее полные и точные характеристики процессов комплексообразования в растворе.
Большинство экспериментальных данных: константа диссоциации D-галактуроновой кислоты; константы комплексообразо-, вания D-галактуроновой и галактаровой кислот с ионами меди (П), неодима (Ш) и празеодима (III); параметры, характеризующие структуру комплексов (g-факторы, константы сверхтонкого взаимодействия, релаксационные параметры), кинетические характеристики (времена жизни комплексов) - получены впервые..
Практическая значимость работы. Разработанные в ходе работы методики обработки экспериментальных данных (спектров ЭПР, ЯМР, электронных спектров) могут применяться для исследования процесса комплексообразования с участием различных ионов. Полученные значения характеристик комплексов галактаровой и галактуроновой кислот могут служить справочным материалом для исследователей, работающих в области ко--' ординационной химии и биохимии.
.. Результаты работы нашли практическое применение в лабораториях оптической спектроскопии и радиоспектроскопии химического факультета КубТУ.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на XIX Всероссийском Чугаевском совещании по химии комплексных соединений, (Иваново, 1999); II Всероссийской конференции
молодых ученых "Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии", (Саратов, 1999); VII International conference "The problems of solvation and complex formation in solution", (Ivanovo, 1998); III Всероссийской конференции "Экоаналитика-98", (Краснодар, 1998); Поволжской региональной конференции, посвященной 80-летию А.А. Попеля "Физико-химческие методы в аналитической и координационной химии", (Казань, 1999).
Публикации по работе. По теме диссертации опубликовано ' 8 научных работ: 3 статьи и 5 тезисов докладов.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, трех глав, содержащих литературный обзор, результаты работы и их обсуждение, выводов и списка литературы. Работа изложена на ПО страницах машинописного текста, включает _5_ таблиц, 20 рисунков. Список литературы содержит 132 библиографических наименования.