Газохроматографическое определение метилзамещённых фенолов в водных средах в виде их йодпроизводных тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

На правах рукописи

Кузнванов Иван Михайлович

ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТИЛЗАМЕЩЁННЫХ ФЕНОЛОВ В ВОДНЫХ СРЕДАХ В ВИДЕ ИХ ЙОДПРОИЗВОДНЫХ

02.00.02 - аналитическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

005557796

Сыктывкар - 2014

005557796

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Сыктывкарский Государственный Университет» и на базе экоаналитической лаборатории Института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН.

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Крылов Анатолий Иванович, доктор химических наук, старший научный сотрудник, Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И. Менделеева, руководитель лаборатории исследований в области анализа объектов окружающей среды ФГУП «ВНИИМ имени Д.И. Менделеева», г. Санкт-Петербург

Васильева Ирина Александровна, кандидат химических наук, Начальник лаборатории хроматографических методов анализа ЗАО «Центр исследования воды», г. Санкт-Петербург

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный университет»

Защита состоится «11» декабря 2014 г. в 15.00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.232.37 по защите докторских и кандидатских диссертаций на базе Санкт-Петербургского государственного университета по адресу: 199004, Санкт-Петербург, Средний проспект В.О., д. 41/43, Большая химическая аудитория

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. A.M. Горького Санкт-Петербургского государственного университета по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9. Автореферат и диссертация размещены на сайте www.spbu.ru.

Автореферат разослан « Ь » //¿У/^ 2014 г. Учёный секретарь диссертационного

Зенкевич Игорь Георгиевич

совета Д 212.232.37

/Панчук ВВ./

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Фенол и его производные - широко распространенные высокотоксичные органические соединения, загрязняющие различные водные объекты. Высокая реакционная способность метилфенолов и уникальность физико-химических свойств (ингибирующее действие, антисептическая активность и др.) создают благоприятные условия для их разностороннего промышленного применения. Строгого аналитического контроля требуют сточные воды предприятий органического синтеза, а также деревообрабатывающей и фармацевтической промышленности, где фенольные соединения применяются в качестве основных или промежуточных продуктов. В естественных условиях метилфенолы образуются при деструкции органического вещества почвы, лигнина и некоторых пестицидов.

При определении метилфенолов в водных средах необходима высокая селективность и чувствительность обнаружения, поскольку значения предельно-допустимых концентраций (ПДК) даже изомерных метилфенолов сильно различаются и составляют доли мг/дм3: 2-метилфенол - 0.003, 3- и 4-метилфенолы - 0.004, 2,4- и 2,6-диметилфенолы - 0.25, 3,5-диметилфенол - 0.01. Применяемые в настоящее время фотометрические способы определения фенольных соединений малопригодны для этого из-за низкой чувствительности и несе-лектпвности. Данная задача может быть решена только при использовании хроматографиче-ских методов с высокочувствительным детектированием. Большинство существующих методик хроматографического определения метилфенолов ориентированы на применение сложных и дорогостоящих методов в основе которых - твердофазная микроэкстракция в сочетании с хромато-масс-спектрометрией. С другой стороны, большинство лабораторий располагают газохроматографическим оборудованием для анализа галогенсодержащих пестицидов. В этой связи актуальна разработка новых способов определения метилфенолов, адаптированных к реальному уровню оборудования лабораторий.

Цель исследования - разработка новых способов химической модификации, экстракционного концентрирования и определения метилфенолов в водных средах на уровне предельно допустимых и более низких концентраций.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи: -предложить новый алгоритм химической модификации метилфенолов, основанный на более эффективном использовании их реакционной способности, а именно: введение на первой стадии атомов йода в ароматическое ядро метилфенолов (реакция электрофильного

щения) с последующим ацилированием полученных йодпроизводных (вторая стадия) в органическом экстракте;

-разработать ряд йодирующих систем, позволяющих снижать окислительную активность молекулярного йода, с целью получения йодпроизводных метилфенолов с выходами близкими к количественному;

-применить микрожидкостный вариант экстракции (фазовое соотношение г = 10002000) для концентрирования йодпроизводных метилфенолов;

-разработать способ идентификации метилфенолов в водных средах, основанный на различии хроматографических характеристик получаемых дериватов метилфенолов;

-разработать способы селективного определения moho-, ди- и триметилзамещенных фенолов в различных водных объектах с пределами обнаружения 0.005-0.01 мкг/дм', что в 10100 раз ниже значений предельно-допустимых концентраций (ПДК).. установленных для этих соединений.

Научная новизна: Предложен новый подход к химической модификации метилфенолов, предполагающий значительное снижение их гидрофильное™ за счет получения йодпроизводных непосредственно в водной фазе. Это позволяет провести их эффективное экстракционное концентрирование, дополнительную дериватизацию в экстракте и высокочувствительное определение с галогенселективным детектором электронного захвата. Для каждого исследованного соединения получено по 7 новых аналитических форм (продукт йодирования и его трифторацетат-, пентафторпропионат-, гептафторбутират-, пентафторбензоат-, триме-тилсилил- и трет-бутилдиметилсилил производные), впервые установлены их хроматографи-ческие характеристики. При экстракции йодпроизводных метилфенолов применены высокие соотношения объемов водной и органической фаз. Впервые рассчитаны коэффициенты распределения метилфенолов и их йодпроизводных в трех экстракционных системах.

Практическая значимость: На основе проведенных исследований разработана методика количественного химического анализа: «Вода питьевая, природная, сточная, атмосферные осадки и снежный покров. Методика измерений массовой концентрации метилфенолов методом капиллярной газовой хроматографии» (Центр метрологии и сертификации «Сертимет» УрО РАН, № 88-17641-035-2014).

Разработанные способы определения метилфенолов в водных средах применены для анализа природных, питьевых и артезианских вод различных районов Республики Коми и внедрены в экоаналитической лаборатории Института биологии Коми НЦ УрО РАН.

Материалы диссертации использованы при разработке методических рекомендаций к практикуму и чтении лекций по дисциплинам «Хроматография» и «Инструментальные методы анализа» на кафедре химии Института естественных наук ФГБОУ ВПО

«Сыктывкарский государственный университет». Положения, представляемые к защите: -новый алгоритм химической модификации метилфенолов при определении их в водных средах методом газовой хроматографии;

-новые йодирующие системы для получения йодпроизводных метилфенолов в водных средах;

-новый способ идентификации метилзамещенных фенолов в водных средах; -газохроматографические способы определения метилфенолов в водных средах с двух-стадийной химической модификацией.

Апробация диссертации: Основные результаты изложены в 4 статьях (2 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК), 1 изобретении, тезисах 7 докладов, сделанных на XVIII Всероссийской молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2011), IV Международной молодежной научной конференции «ЭКОЛОГИЯ-2011» (Архангельск, 2011), VIII Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика-2011» (Архангельск, 2011), XIX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Волгоград, 201 1), VI Всероссийской конференции по химии «Менделеев-2012» (Санкт-Петербург, 2012), II Всероссийской молодежной научной конференции «Молодежь и наука на Севере» (Сыктывкар, 2013), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Бизнес. Наука. Экология родного края: проблемы и пути их решения» (Киров, 2013).

Объем и структура диссертации: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4 глав, выводов, списка цитируемой литературы, приложения. Работа изложена на 124 страницах, содержит 44 рисунка и 27 таблиц. Список литературы включает 131 наименование, в том числе 62 на иностранных языках. В приложении приведены результаты хромато-масс-спектрометрического анализа йодпроизводных метилфенолов и их трифторацетатов, а также методика приготовления аттестованных смесей метилфенолов.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Охарактеризованы физико-химические свойства метилфенолов, основные направления их промышленного применения и пути поступления этих веществ в объекты окружающей среды. Показано, что для определения метилфенолов в водных средах необходимо применять селективные хроматографическиме методы из-за высокой токсичности и значительных различий ПДК этих соединений (от 3 до 250 мкг/дм3).

5

Рассмотрены основные стадии аналитического цикла определения фенольных соединений методом хроматографии, важнейшие из которых - экстракционное концентрирование и получение производных по гидроксильной группе.

Для концентрирования фенола и его различных замещенных традиционно применяют жидкостную и твердофазную экстракцию. В последнее десятилетие активно развивается твердофазная (БРМЕ) и жидкостная (ЬРМЕ) микроэкстракция, отражающие стремление повысить эффективность концентрирования за счет увеличения фазового соотношения.

Основные цели получения производных метилфенолов по ОН-группе - снижение полярности и повышение селективности их определения, для чего традиционно применяют реакции алкилирования, ацилирования и силилирования. Показано, что сочетание современных методов концентрирования и дериватизации позволяет достигать высокой чувствительности определения метилфенолов (0.01-0.05 мкг/дм3), но требует применения специального оборудования, введения высаливателей, высоких температур, длительного времени экстракции и дериватизации. Отмечена перспективность использования реакции галогенирования метилфенолов (электорофильное замещение) для их определения в водных средах и практическое отсутствие исследований в этом направлении.

ГЛАВА 1. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Представлены сведения об использованных приборах, вспомогательном оборудовании, стандартных веществах и реагентах. Описаны методики определения газохроматографиче-ских индексов удерживания и коэффициентов распределения галогенпроизводных метилфенолов. Большое внимание уделено оптимизации условий газохроматографических измерений. Определены оптимальные температуры испарителя и детектора хроматографа, скорость газа-носителя, деление его потока и расход вспомогательного газа.

ГЛАВА 2. ХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ МЕТИЛФЕНОЛОВ

Высокая токсичность метилфенолов требует их селективного определения в водных средах на уровне микроконцентраций. Эта задача решается только хроматографическими методами, однако, прямые газохроматографические определения непосредственно метилфенолов малочувствительны и не превышают 10 мкг/дм3. Основная причина такой неудовлетворительной чувствительности - наличие у метилфенолов полярной ОН-группы, препятствующей эффективной экстракции, а при разделении вызывающей размывание и асимметрию хромато-

хроматографических пиков. Для достижения приемлемой чувствительности определения ме-тилфенолов (0.05-0.1 мкг/дм') необходима дезактивация ОН-группы еще до проведения экстракционного концентрирования, т.е. непосредственно в воде. Однако, большинство реагентов применяемых для дериватизации фенолов легко гидролизуются, и, следовательно, могут применяться только в инертных органических средах.

Таким образом, проблема состоит в том, что без дериватизации по ОН-группе фенолы практически не извлекаются из воды, а эффективных реагентов для ее проведения в водных средах нет. Для решения этой проблемы нами предлагается двухстадийная химическая модификация метилфенолов, на первом этапе которой, применяется реакция галогенирования (электрофильное замещение), дающая ряд важных преимуществ:

1. Реакция галогенирования метилфенолов из-за +М-эффекта ОН-группы (повышение подвижности атомов водорода в орто- и пара- положениях ароматического ядра) характеризуется высокой скоростью, а атомы галогенов замещают 2, 4 и б положения, если они не заняты СНз-группами:

он он

3.4.5-триыеталфенол Г 6-диисд-3.4.5-тримешлфенол

2. Галогенирование органических соединений, как известно, значительно повышает их гидрофобность, что позволяет при экстракции более полно извлекать распределяемые вещества из воды в экстракт. Кроме того, с увеличением атомного радиуса галогена степень извлечения (Я) для однотипных галогенсодержащих соединений значительно возрастает (табл. 1):

Таблица 1 - Коэффициенты распределения (О) и степень извлечения галоген фенолов в системе бензол/вода

Соединение Обензол/вояа Н, % (1=100)

фенол 2.1 0.2

2-фторфенол 3.6 0.3

2-хлорфенол 28.5 22.2

2-бромфенол 48.6 32.7

2-йодфенол 80.6 44.1

3. Химическая модификация галогенпроизводных метилфенолов по ОН-группе теперь

проводится в органическом экстракте, где исключен гидролиз и предоставляются самые

широкие возможности для выбора модифицирующего реагента.

О Р

4. Введение в молекулы метилфенолов атомов галогенов в сочетании с галогенселек-тивным детектором электронного захвата (ДЭЗ) обеспечивает высокочувствительное газо-хроматографическое определение. Причем, чувствительность ДЭЗ к однотипным галогенсо-держащим соединениям также не одинакова и возрастает с увеличением атомного радиуса галогена (табл. 2.).

Таблица 2 - Относительная чувствительность ДЭЗ к однотипным галогенсодержащим соединениям

Соединение Коэффициент электронного захвата

Я-Р <1

1

К-Вг 300

Я-1 90000

В качестве реагента для получения галогенсодержащих производных метилфенолов впервые предлагается использовать молекулярный йод.

Йодпроизводные метилфенолов. Для проведения химической модификации следовых количеств органических соединений традиционно применяют большие молярные избытки модифицирующих агентов, что связано с отсутствием предварительной информации о качественном и количественном составе анализируемых объектов и необходимостью поддержания высокой скорости реакции дериватизации. При йодировании метилфенолов в водном растворе (1-10 мкг/дм3) создавали концентрацию йода 0.0005 моль/дм3, что составляет -Ю^-кратный избыток от расчетного стехиометрического соотношения. Однако проведение йодирования в этих условиях не дает положительного результата - йодпроизводные ди- и триметилфенолов здесь не образуются, а выход йодзамещенных монометилфенолов составляет всего 10-15 %.

Это объясняется тем, что наряду с йодированием метилфенолов протекают процессы окисления образовавшихся йодпроизводных, поскольку окислительно-восстановительный по-

8

тенциал молекулярного йода в водных растворах достигает значений 0.4-0.5 В. Малоэффективное йодирование связано и с заметной обратимостью реакции йодирования в диапазоне значений рН 1-7:

12 + АгН Аг1 + Н+ + Г

Для повышения выхода продуктов йодирования необходима щелочная среда. Кроме того, смешение в щелочную область сопровождается переходом анализируемых соединений в фенолят-анионы (рК„ - 10):

СН3С6Н4ОН СН3С6Н40" + Н+

Наличие отрицательного заряда у фенолят-анионов еще больше увеличивает электронную плотность в орто- и пара- положениях ароматического ядра, что ведет к повышению их активности в реакциях электрофильного замещения.

Проведение йодирования в щелочной среде негативно сказывается только на концентрации молекулярного йода - за счет усиления гидролиза происходит резкое снижение его концентрации:

12 + н2о НЮ + Н+ + Г

Таким образом, высокая окислительная активность молекулярного йода не позволяет получать йодпроизводные метилфенолов в кислой и нейтральных водных средах. С другой стороны, сильнощелочная область с рН > 12 тоже не пригодна для йодирования из-за недостаточной концентрации йода. В связи с этим, йодирование метилфенолов необходимо проводить слабощелочной области, в системах, которые должны удовлетворять следующим условиям:

- для поддержания постоянного значения рН обладать буферным действием;

- для повышения устойчивости получаемых йодпроизводных метилфенолов характеризоваться пониженным значением окислительно-восстановительного потенциала (< 0.4 В);

- для поддержания постоянной концентрации йода в растворе, он должен участвовать в обратимых химических реакциях.

Данным условиям отвечают следующие системы:

1. Водные растворы солей слабых кислот.

2. Водные растворы аммиака.

3. Щелочные буферные растворы.

Из изученных систем, наиболее эффективно йодирование метилфенолов происходит в условиях щелочного буферного раствора с рН 9.5-10, где в качестве основного компонента выступает р-аланин. В этих системах, выход йодпроизводных, близкий к количественному, для всех исследованных метилфенолов, достигается при йодировании в течение 2-3 мин.

Газохроматографические характеристики йодпроизводных метилфенолов. Для сравнения газохроматографических свойств метилфенолов и их йодпроизводных использовали логарифмические индексы удерживания (ИУ) и относительные мольные отклики ДЭЗ:

где MRi и MRpi, - мольные отклики детектора электронного захвата на i-тое соединение и фенол соответственно.

Метальные группы не проявляют сродства к электрону и поэтому не входят в число заместителей увеличивающих отклик детектора электронного захвата. Все определяемые ме-тилфенолы в своей исходной форме характеризуются близкими значениями RMRpi, (табл. 3). Введение атомов йода в молекулы метилфенолов приводит к значительному увеличению их RMRph - в 100-800 раз. Хотя величины мольных откликов йодпроизводных зависят от числа атомов йода в молекуле, их крайние значения различаются менее чем на порядок. Это принципиально важно, поскольку при сравнимых концентрациях метилфенолов в анализируемой пробе, позволяет одновременно определять все вещества с применением ДЭЗ в условиях одного аналитического цикла (рис. 1).

Введение атомов йода в метилфенолы закономерно увеличивает массу молекул и их ИУ (табл. 3). Присутствие тяжелых заместителей усиливает и различие физико-химических свойств йодпроизводных (ДИУ„„„.т„ = 930) по сравнению с исходными метилфенолами (ДИУ„„„.,„„ = 250), что значительно повышает селективность их разделения. Так, две пары изомеров, 3- и 4-метилфенолы и 2,4- и 2,5-диметилфенолы, на применяемой неподвижной жидкой фазе (полидиметилсиликон) неразделимы - ДИУ равна 2 и 1, соответственно (табл. 3). При определении в виде йодпроизводных, они элюируются из колонки отдельными пиками, поскольку разница в индексах удерживания уже составляет ДИУ = 442 и 418, соответственно. Следует отметить, что и для всех остальных йодпроизводных ДИУ > 15 и для их полного разделения не требуется тщательной оптимизации хроматографических условий.

Производные йодированных метилфенолов по ОН-группе. Реакционноспособная гидроксильная группа метилфенолов, которая не была затронута на первой стадии химической модификации, может быть использована для дальнейшего улучшения аналитических свойств полученных йодпроизводных.

Основные недостатки йодпроизводных метилфенодов - это низкая летучесть из-за наличия тяжелых заместителей (атомы йода) и типичная для фенолов асимметричная форма хроматографических пиков с размытым задним фронтом. Дезактивация гидроксильной группы позволяет снизить полярность соединений и значительно улучшить их хроматографические свойства - повысить летучесть и симметрию пиков.

Для проведения дериватизации йодпроизводных метилфенолов по ОН-группе нами были выбраны наиболее доступные ацилирующие и силилирующие агенты: трифторуксусный ангидрид (ТРАА), пентафторвалериановый ангидрид (РРРА), гептафтормасляный ангидрид (НРВА), Ы, 0-бис-(триметилсилил)трифторацетамид (БЭТРА), Ы-трет-бутилдиметилсилил-Ы-метилтрифторацетамид (МТВЗТТА).

В качестве оптимального реагента для получения производных по гидроксильной группе йодированных метилфенолов выбран трифторуксусный ангидрид. По сравнению с другими реагентами, применение ТРАА позволяет:

- получать узкие и симметричные пики производиых (рис. 1);

- существенно повысить летучесть йодпроизводных метилфенолов (табл. 3);

- обеспечить полное разделение всех определяемых метилфенолов (рис. 1);

- дополнительно увеличить в 1.1-5.9 раза чувствительность определения йодированных метилфенолов (табл. 3).

Таблица 3 - Газохроматографические характеристики метилфенолов и их производных

Соединение ЯА/Я,,* ИУ

фенол 1.0 962

2-метилфенол 4.1 1034

3-метил фенол 4.5 1057

4-метилфенол 5.1 1055

2,3-диметилфенол 2.3 1153

2,4-диметилфенол 4.3 1126

2,5-диметилфенол 3.4 1127

2,6-диметилфенол 3.1 1080

3,4-диметилфенол 2.4 1169

3,5-димет ил фенол 2.9 1147

2,3,5-триметилфенол 2.2 1247

2,3,6-триметилфенол 2.6 1201

3,4,5-триметилфенол 3.4 1288

Продолжение таблицы 3

Йодпроизводные метилфенолов

4,6-дийод-2-метилфенол 2340(1570)' 1627(14.6)

2,4,6-трийод-З-метилфенол 940(Т210) 2108(Т2.0)

2,6-дийод-4-метилфенол 1860(Т360) 1666(14.6)

4,6-дийод-2,3-диметилфенол 1770(Т770) 1782(Т 1.6)

6-йод-2,4-диметилфенол 1010(1230) 1341(14.2)

4,6-дийод-2,5-диметилфенол 1640(Т480) 1758(14.6)

4-йод-2,6-диметилфенол ЗЮ(ТЮО) 1473(11.4)

2,6-дийод-3,4-диметилфенол 1450(Т600) 1830(Т 1.6)

2,4,6-трийод-3,5-диметилфенол 650(Т220) 2270(12.0)

4,6-дийод-2,3,5-триметилфенол 1280(Т580) 1925(Т 1.5)

4-йод-2,3,6-триметил фенол 310(1420) 1612(14.3)

2,6-дийод-3,4,5-триметилфенол ЮОО(ТЗОО) 2005(14.6)

Трифторацетаты йодпроизводных метилфенолов

4,6-дийод-2-метилфенилтрифторацетат 2760 (Т 1.2) 1575 (4- 1.75)

2,4,6-трийод-З-метилфенилтрифторацетат 2860 (Т 3.1) 1979(4 1.45)

2,6-днйод-4-метилфенилтрифторацетат 1780 (Т 0.9) 1593 (1 1.12)

4,6-днйод-2,3-диметилфенилтрифторацетат 2300 (Т 1.3) 1729 (4- 1.33)

6-йод-2,4-диметилфенилтрифторацетат 1140 (Т 1.1) 1339 (Т 1.17)

4.6-дийод-2,5-диметнлфенилтрифторацетат 2580 (Т 1.6) 1702 (4- 1.52)

4-йод-2,6-диметилфенилтрифторацетат 1830 (Т 6.0) 1331 (4- 1.37)

2,6-дийод-3,4-диметилфенилтрифторацетат 1900 (Т 1.3) 1751 (4 1.09)

2,4,6-трийод-3,5-диметилфенилтрифторацетат 3300 (Т 5.1) 2137 (4 1.54)

4,6-дийод-2,3,5-триметилфенилтрифторацетат 2150 (Т 1.7) 1868 (4 1.15)

4-йод-2,3,6-триметилфенилтрифторацетат 1070 (Т 3.5) 1465 (Т 1.36)

2,6-дийод-3,4,5-триметилфенилтрифторацетат 1650 (Т 1.6) 1922 (Т 1.16)

* - в скобках указано изменения величин по сравненню с метилфенолами

** - в скобках указано изменение величин по сравнению с йодированными метилфенолами Т - увеличение, 4 - уменьшение

тшфенолов (р„ = 0.1-1 мкг/дм1): 4-йод-2,6-димеппшфенол (1), 6-йод-2,4-диметшфенол (2), 4-йод-2,3,6- триметилфенол (3), 4,6-дийод-2-метилфенол (4), 2,6-дийод-4-метилфенол (5), внутренний стандарт - 4,6-дибром-1,2-диметоксибензол (6), 4,6-дийод-2,5-диметилфенол (7), 4,6-дийод-2,3-диметилфенол (8), 2,6-дийод-3,4-диметилфенол (9), 4,6-дийод-2,3,5-триметилфенол (10), 2,6-дш'юд-3,4,5-трил1етилфенол (II), 2,4,6-трийод-З-метилфенол (12), 2,4,6-трийод-3,5-диметилфенол (13)

Трифторацетаты йодпроизводных метилфенолов образуются с выходом, близким к количественному, при ацилировании в среде толуола Ю'-кратным избытком трифторуксусно-го ангидрида (каГ. пиридин) при 60 °С в течение 15 мин.

Исследование устойчивости получаемых производных показало, что потери трифтор-ацетатов в экстракте при 4 °С составляют менее 0.5 % за 24 часа, через 72 часа их содержание уменьшается на ~5 %. Йодпроизводные метилфенолов при хранении в среде толуола (4 °С) проявляют большую устойчивость - в течение трех суток их содержание уменьшается менее, чем на 0.5 %.

ГЛАВА 3. ЭКСТРАКЦИОННОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ЙОДПРОИЗВОДНЫХ МЕТИЛФЕНОЛОВ

Важнейшая задача при оптимизации условий концентрирования состоит в поиске экстракционной системы, в которой коэффициенты распределения определяемых соединений имеют максимально высокие значения. При анализе экстракта методом газовой хроматографии круг возможных экстрагентов ограничивается нижней границей программирования температуры колонки, а применение ДЭЗ исключает галогенсодержащие экстрагенты. Многие алифатические спирты и эфиры, вследствие их высокой гидрофильное™, малопригодны для экстракции из водных сред, не подходят они и для дериватизации фенолов (силилирование, ацилирование, алкилирование), требующей апротонных инертных сред. Поэтому в качестве экстрагентов фенольных соединений наиболее подходят представители алифатических (гек-сан) и ароматических углеводородов (толуол), экстракционные свойства которых были подробно изучены.

Закономерности экстракции метилфенолов и их йодпроизводных. В связи с отсутствием сведений о коэффициентах распределения многих метилзамещенных фенолов, недостающие значения О для экстракционных систем с гексаном и толуолом были рассчитаны экспериментально (табл. 4). Коэффициенты распределения для йодпроизводных метилфенолов в указанных экстракционных системах установлены нами впервые.

Перевод метилфенолов в соответствующие йодпроизводные значительно изменяет их экстракционные характеристики. Как и следовало ожидать, введение атомов йода, оказывающих гидрофобное действие, приводит к увеличению коэффициентов распределения йодпроизводных в обеих экстракционных системах на один-три порядка. Кроме значительного роста происходит и выравнивание значений коэффициентов распределения йодпроизводных по сравнению с исходными метилфенолами, что позволяет с одинаковой эффективностью концентрировать все определяемые вещества, особенно в системе с толуолом. Так, даже при высоком фазовом соотношении г = 500 обеспечивается эффективное концентрирование - степень извлечения йодпроизводных метилфенолов достигает 70-90 % (табл. 4). Экстракционное концентрирование непосредственно метилфенолов сильно осложнено зависимостью их Э от числа СН?-групп в молекуле. В аналогичных условиях проведения экстракции, степень извлечения метилфенолов очень мала и составляет от 1 до 45 % (табл. 4).

Исследование аддитивности /£ О метилфенолов и их йодпроизводных. Для исследования аддитивности величин ^ О метил- и йодфенолов предложены уравнения:

ОмеЛРЬ = П ^ [)Ме,к + ^ Ор,,

От = п1е 0,+ 1ё

где 0Мс,|,рь, ^ 0|рь и - коэффициенты распределения метилфенола, йодфенола и фенола в данной экстракционной системе; Омск и О,™ - вклад СН3-группы и атома йода в величину Омаьрь И ^ 01Р1, соответственно; п - число этих заместителей в молекуле.

Таблица 4 - Коэффициенты распределения и степень извлечения метилфенолов и их

йодзамещенных в системах органический растворитель-вода

Гексан Толуол

Соединение О (1=500) О (1=500)

2-мет ил фенол 1.3 0.3 11.8 2.3

3-метилфенол 1.1 0.2 9 1.8

4-метилфенол 0.6 0.1 7.1 1.4

2,3 -диметил фенол 3.8 0.8 35.7 6.7

2,4-диметилфенол 5.4 1.1 36.6 6.8

2,5-диметилфенол 4.8 1.0 40.1 7.4

2,6-диметилфенол 10.6 2.1 82.4 14.1

3,4-диметил фенол 2.0 0.4 21.8 4.2

3,5-диметилфенол 4.8 1.0 37 6.9

2,3,5-триметилфенол 16.0 3.1 133.2 21.0

2,3.6-триметилфенол 56.7 10.2 368.5 42.4

3,4,5-триметилфенол 6.0 1.2 62.2 11.1

Иодпроизводные метилфенолов

4,6-дийод-2-метилфенол 1362 (|1048)" 73 4047(|343) 89

2,4,6-трийод-З-метилфенол 3690 (|3355) 88 6064 (Т674) 92

2,6-дийод-4-метилфенол 1667 ([2778) 77 4503 (|634) 90

4,6-дийод-2,3-диметилфенол 1978 (|521) 80 5418 (|152) 92

6-йод-2,4-диметилфенол 936 (Т173) 65 2191(|60) 81

4,6-дийод-2,5-диметилфенол 2211 (1461) 82 5502 (Т137) 92

4-йод-2,6-диметил фенол 148(114) 23 1126 (Т14) 69

2,6-дийод-3,4-диметилфенол 2463 (|1232) 83 5912(1271) 92

2,4,6-трийод-3,5-диметилфенол 3989(1831) 89 6814(1184) 93

4,6-дийод-2,3,5-триметилфенол 2742 (Т171) 85 5259(Т39) 91

4,-йод-2,3,6-триметилфенол 762 (Т13) 60 1952 Ц5) 80

2,6-дийод-3,4,5-триметилфенол 3330 (Т555) 87 5786(|93) 92

* - в скобках указана кратность увеличения коэффициентов распределения йодпроизводных

тилфенолов по сравнению с исходными веществами

Показано, что при экстракции гексаном ^ О как для метил-, так и для йодфенолов представляют собой аддитивные величины в рядах:

фенол - монометилфенол - диметшфенол - триметилфенол, фенол - монойодфенол - дийодфенол - трийодфенол

Для каждого ряда веществ получено несколько корреляционных зависимостей, учитывающих влияние «оршо-эффекта» на величины О. Полученные корреляционные уравнения могут быть применены для оценки I) различно замещенных метил- и йодсодержащих фенолов.

Микрожидкостная экстракция йодпроизводных метшфенолов. Традиционно экстракционное концентрирование выполняется при фазовом соотношении г = 20-100 с последующим концентрированием аналитов путем упаривания экстракта (отгонки экстрагента). Такая операция сопровождается искажением качественного и количественного состава анализируемой пробы вследствие потерь определяемых веществ и концентрирования примесей, содержащихся в экстрагенте. Тенденция последних лет - активное развитие микроэкстракционных вариантов (БРМЕ, ЬРМЕ), предполагающих применение высоких фазовых соотношений (г> 1000). Преимущества микроэкстракции состоят в значительном сокращении расхода экс-трагентов и максимально полном использовании экстракта в хроматографическом анализе.

Для количественной оценки эффективности экстракционного концентрирования применяется коэффициент концентрирования (К), который характеризует кратность возрастания концентрат™ вещества в экстракте относительно его исходной концентрации в водной фазе:

Г

{псх)

Применение микрожидкостной экстракции для концентрирования гидрофильных веществ с Э < 50 малоэффективно, поскольку при увеличении фазовых соотношений (г > 200) их коэффициенты концентрирования практически не изменяются (рис. 2, зависимости 1 и 2). Однако, при увеличении значений Б распределяемых соединений, коэффициенты концентрирования в этом интервале уже начинает заметно расти (рис. 2, зависимости 3-4), а для веществ с О > 2000 возрастают практически прямо пропорционально фазовому соотношению г (рис. 2, зависимость 5).

к

1000 -э

100 -

4 3

2 1

10 -

"-1—I I I I lll|-1-1 I I П11|-1-1 I 1 111 11

1 10 100 1000

Г

Рисунок 2 - Зависимость степени концентрирования (К) от фазового отношения (г) для веществ с различными D: 20 (1), 50 (2), 250 (3), 500 (4), 2500 (5).

Коэффициенты распределения метилфенолов в системе «толуол-вода» характеризуются значениями в диапазоне 1000-7000 (табл. 4), что позволяет включить в аналитический цикл их определения мккрожидкостную экстракцию при г= 1000. Применение более высоких фазовых соотношений вызывает трудности при отборе экстракта и значительно увеличивает время установления равновесных концентраций распределяемых соединений.

ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТИЛФЕНОЛОВ МЕТОДОМ ГХ-ДЭЗ

Оценка эффективности химической модификации метилфенолов. Введение атомов йода в молекулы метилфенолов повышает как чувствительность ДЭЗ к производным (табл. 3), так и степень извлечения их в экстракт при концентрировании (табл. 4). Поэтому, для оценки эффективности химической модификации метилфенолов, нами предлагается обобщенный параметр К™, учитывающий как увеличение коэффициентов распределения, так и относительных мольных откликов ДЭЗ, происходящее при модификации метилфенолов:

RMR*hR

*

■XKt — -

RMRphR

где ЯМЯ,,,, и КМ Я,,/,* - относительные мольные отклики метилфенола и его йодпроиз-водного (трифторацетата йодпроизводного); Я и К* - степень извлечения в экстракт метил-фенола и его йодпроизводного.

Параметр К,„ характеризует кратность снижения пределов обнаружения соответствующего метилфенола при определении его в виде йодпроизводного (трифторацетата йодпроизводного). В таблице 5 приведены значения К„, для экстракционной системы «толуол-вода» и фазового отношения г = 1000.

По сравнению с немодифицироваными формами чувствительность определения монометилфенолов в виде трифторацетатов йодпроизводных возрастает более, чем на четыре порядка, ди- и триметилфенолов - на три порядка.

Таблица 5 - Эффективность химической модификации метилфенолов

Соединение К„,(1) К„,(МТАА)

2-метилфенол 136 160

3-метил фенол 69 211

4-метил фенол 145 139

2,3-диметилфенол 66 86

2,4-диметилфенол 16 18

2,5-диметилфенол 36 57

2,6-диметилфенол 2 14

3,4-диметил фенол 83 109

3,5-диметил фенол 19 96

2,3,5-триметилфенол 14 24

2,3,6-триметилфенол 1 3

3,4,5-триметилфенол 15 25

Высокая эффективность предлагаемой двухстадийной химической модификации и применение микрожидкостного концентрирования позволяет снизить пределы обнаружения метилфенолов до 0.005-0.01 мкг/дм', что в 10г-103 раз ниже значений предельно допустимых концентраций, установленных для этих соединений.

Идентификация метилфенолов и их производных методами ГХ-МС/ДЭЗ. Взаимодействие при установленных оптимальных условиях, метилфенолов с молекулярным йодом (первая стадия дериватизации) и йодпроизводных с трифторуксусным ангидридом (вторая стадия де-риватизации) гарантирует получение конечных аналитических форм - трифторацетатов йодпроизводных метилфенолов. Однако при недостатке реагентов (наличие в пробе веществ-

18

восстановителей, гидролиз ТРАА и др.), наряду с конечными продуктами, возможно образование ряда промежуточных соединений, что приводит к снижению чувствительности определения метилфенолов, увеличению погрешности аналитических измерений и другим негативным последствиям. В связи с этим, для оперативного контроля полноты протекания химической модификации метилфенолов, были получены все возможные промежуточные продукты дериватизации, проведена их хромато-масс-спектрометрическая идентификация и рассчитаны линейно-логарифмические индексы удерживания (ИУ) на стандартной неполярной полидиме-тилсилоксановой неподвижной фазе (табл. 3).

На основании этой информации изучено влияние числа и положения заместителей в молекуле замещенных фенолов на хроматографические ИУ. Показано, что большое влияние на ИУ оказывает положение метальной группы относительно ОН-группы, которое учитывается следующим эмпирическим уравнением:

ИУ(метилфенол) аИУ(фенол) + п ^ИУснз^,,,,, + п.АИУснз-ж»« + ПзЬИУсн,_„а1„

где ДИУснз-орто, ЬИУснз-тта и ДИУгнз-иара - вклад в ИУ метальных групп, находящихся орто-, мета- и /ю/ет-положениях, п,, п2 и п3 - число метальных групп в орто-, мета- и пара-положениях соответственно.

Данное уравнение позволяет проводить оценку линейно-логарифмических индексов удерживания различно замещенных метилфенолов, расхождение между вычисленными и экспериментально установленными значениями не превышает 20%.

Для оценки ИУ йодзамещенных метилфенолов применен более сложный алгоритм -модифицированный вариант аддитивных схем. Он предусматривает выбор максимально близких структурных аналогов целевых соединений, к которым добавляют или вычитают недостающие структурные элементы, исключая дублирующие друг друга фрагменты:

ИУ(АВСО) = ИУ(АВС) + ИУ(ВСО) - ИУ(ВС),

где ИУ(АВС), ИУ(ВСЭ) и ИУ(ВС) - известные индексы удерживания структурных аналогов характеризуемого аналита АВСО.

В соответствии с этим подходом, для оценки ИУ 6-йод-З-метилфенола (ИУ«С„ = 1257) можно рассмотреть следующий вариант «сборки» его структуры из молекул других метилфенолов и их йодпроизводных:

ИУ= 1057 + 1232 - 1034 = 1255

Модифицированный вариант аддитивных схем был применен для подтверждения результатов хромато-масс-спектрометрической идентификации изомерных продуктов йодирования метилфенолов, поскольку масс-спектры таких соединений практически идентичны.

Идентификация производных метилфенолов с применением ДЭЗ. Одна из целей проведения йодирования метилфенолов - это возможность применения для их детектирования га-логенселективного ДЭЗ. Однако большой массив хроматографической информации, и, прежде всего, ИУ, оказываются невостребованными при анализе с ДЭЗ, поскольку классический вариант расчета ИУ основан на значениях Ir н-алканов, которые ДЭЗ не регистрируются.

В связи с этим, остается актуальной разработка способов адаптации ИУ для полноценного их применения в варианте ГХ-ДЭЗ.

В режиме линейного программирования температуры газохроматографического анализа исправленные времена удерживания (îr') гомологов связаны с числом атомов углерода в молекулах (пс) линейной зависимостью вида:

îr » апс + Ь

Учитывая, что н-алканам присвоены значения ИУ равные ЮОпс, это соотношение можно переписать в математически эквивалентном виде и распространить на йодпроизводные метилфенолов, ИУ которых выражены в шкале реперных н-алканов:

Ir « а'ИУ + Ь'

Для определения коэффициентов а' и Ь' необходимо рассчитать Ir для любых 3-5 гало-генсодержащих фенолов (детектируются ДЭЗ) с известными ИУ на применяемой неподвижной фазе и построить зависимость îr = /(ИУ). В нашем случае были выбраны хлорфенолы с близкими к йодпроизводным метилфенолам ИУ: 2,4,6-трихлорфенол (1318), 2,3,6-трихлорфенол (1348), 2,3,5,6-тетрахлорфенол (1508) и пентахлорфенол (1710). Полученное уравнение /R' = /.277ИУ - 1354 (R2 = 0.9994) было использовано для оценки времен удерживания йодпроизводных метилфенолов Fia основании их ИУ в тех же условиях ГХ-анализа (рис. 3 и табл. 3).

Расхождение рассчитанных и экспериментальных значений Ir не превышает 2-3 %, что позволяет достаточно уверенно выделить на хроматограмме пики йодпроизводных метилфенолов. Для подтверждения результатов первоначальной идентификации, получают трифтор-ацетаты йодпроизводных метилфенолов и рассчитывают их значений îr по приведенному

20

выше алгоритму. Кроме того, Ы-ацилирование йодпроизводных метилфенолов изменяет чувствительность ДЭЗ к этим веществам (табл. 3), что может служить дополнительным параметром их идентификации.

1500 1350 -1200 1050 900 750 -600 -450 -

300

У

4

Ж

•= 1 277х • 1354 R; = 0 9993

1300 1400 1500 1600 1700 1300 1900 2000 2100 2200 2300

ИУ

Рисунок 3 - Зависимость исправленных времен удерживания йодпроизводных метилфенолов (черные точки) ихлорфенолов (обозначены цифрами) от их индексов удерживания: 1 -2,4,6-трихлорфенол, 2 - 2,3,6-трихлорфенол, 3 - 2.3,5,6-тетрахлорфенол, 4 - пентахлорфенол; режим программирования температуры колонки 140 °С - 5 "С/мин - 290 "С, азот (50 кПа)

Способы определения метилфенолов в различных водных объектах. На основе проведенных исследований нами были разработаны способы количественного химического анализа метилфенолов в различных водных объектах:

- способ определения метилфенолов (moho-, ди- и триметилзамещённые) в питьевых, грунтовых водах и атмосферных осадках (диапазон определяемых концентраций 0.01 -1.0 мкг/дм^);

- способ определения метилфенолов (moho-, ди- и триметилзамещённые) в природных и очищенных сточных водах (диапазон определяемых концентраций 0.5-20 мкг/дм3).

Для способа определения метилфенолов в питьевых, грунтовых водах и атмосферных осадках была проведена оценка метрологических характеристик. Для интервала 0.012.00 мкг/дм', максимальное значение погрешности при оценке массовой концентрации метилфенолов выявлено для 3-метилфенола (5 = 21.8 %), для остальных метилфенолов оно составляет 8 = (19 ± 2) %. В соответствии с ГОСТ 27384-2002 норма погрешности для загрязнителей питьевой воды в указанном диапазоне массовых концентраций составляет ± 60 %.

21

выводы

1. Для газохроматографического определения следовых количеств метилзамещенных фенолов в водных средах предложена оригинальная схема анализа, включающая:

- получение йодпроизводных фенолов непосредственно в исходных водных образцах по реакции электрофильного замещения;

- экстракцию полученных гидрофобных производных;

- вторичную дериватизацию по гидроксильной группе с целью оптимизации их хро-матографического разделения.

2. Оптимизированы условия необратимого йодирования метилфенолов молекулярным йодом в разбавленных водных растворах. Для снижения окислительной активности молекулярного йода и повышения выхода йодпроизводных охарактеризован ряд йодирующих систем на основе аммиачного, боратного, глицинового и аланинового буферных растворов. Установлено, что максимальная степень конверсии за время около трех минут достигается при приблизительно Ю'-кратном молярном избытке йода в буферном растворе на основе р-аланина при рН 9.5-10.0.

3. В результате определения коэффициентов распределения (Э) метилфенолов и их йодпроизводных в двух системах «вода - органический экстрагент» выбраны оптимальные условия экстракции. Для системы «гексан-вода» установлены корреляционные зависимости О метилфенолов и их йодпроизводных от числа и положения заместителей в молекуле, позволяющие оценивать вклад различных заместителей в изменение значений В.

4. Исследованы хроматографические параметров удерживания шести различных производных йодфенолов по гидроксильной группе (трифторацетат-, пентафторпропионат-, геп-тафторбутират-, пентафторбензоат-, триметилсилил- и третбутидиметилсилил-) и установлено, что наилучшее хроматографическое разделение достигается для трифторацетатов.

5. Изучены закономерности изменения чувствительности детектора электронного захвата к йодпроизводным метилфенолов в зависимости от числа и положения атомов йода в ароматическом кольце. Показано, что применение реакции йодирования увеличивает чувствительность детектора электронного захвата к йодпроизводным на 2-3 порядка по сравнению с исходными метилфенолами.

6. Суммарная эффективность рассматриваемой схемы анализа охарактеризована обобщенным параметром К*м, учитывающим как увеличение относительных мольных откликов детектора электронного захвата к йодпроизводным, так и степени их извлечения из водных сред в результате увеличения гидрофобности по сравнению с исходными фенолами. По сравнению с немодифицироваными формами чувствительность определения монометилфенолов в виде трифторанетатов йодпроизводных возрастает более, чем на четыре порядка, ди- и триме-тилфенолов - на три порядка.

7. Изучено влияние числа и положения заместителей в молекуле на хроматографиче-ские характеристики удерживания метилфенолов и их йодпроизводных. Получены корреляционные зависимости, позволяющие проводить оценку линейно-логарифмических индексов удерживания йодзамещенных метилфенолов. Разработан способ идентификации метилфенолов в водных средах, основанный на адаптации индексов удерживания для анализа с детектором электронного захвата. Для подтверждения результатов идентификации йодированных метилфенолов рекомендовано получение их трифторацильных производных.

8. На основании полученных данных разработан комплекс методик селективного определения метилзамещенных фенолов в природных, очищенных сточных и питьевых водах, а также в атмосферных осадках в диапазоне концентраций 0.01-20 мкг/дм3, что в Ю2-10? раз ниже ПДК, установленных для соединений этого класса. Относительные погрешности измерения массовых концентраций метилфенолов составляют 19 ± 2 %. Методики апробированы в производственных условиях и внедрены в лаборатории "Экоаналит" Института биологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар).

Основные положения диссертации изложены в следующих работах

Статьи:

1. Кузиванов И.М. Определение метилзамещенных фенолов в объектах окружающей среды методом ГХ-ДЭЗ/МС // Материалы докладов XVIII Всероссийской молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии». - Сыктывкар, 2011. - С. 138140. (Сыктывкар, Республика Коми, Россия, 4-8 апреля 2011 г.).

2. Груздев И.В., Кузиванов И.М., Зенкевич И.Г., Кондратенок Б.М. Газохроматографическая идентификация продуктов йодирования метилфенолов с применением индексов удерживания // Журнал прикладной химии. - 2012. - Т. 85. - № 9. - С. 1440-1450.

3. Груздев И.В., Кузиванов И М., Зенкевич И.Г., Кондратенок Б.М. Определение метилзамещенных фенолов в воде методом газовой хроматографии с предварительным йодрованием //Журнал аналитической химии. - 2013. - Т. 68. -№ 2. - С. 175-183.

4. Кузиванов И.М. Идентификация и определение метилфенолов в воде методом реакционной газовой хроматографии // Материалы докладов II Всероссийской молодежной научной конференции «Молодежь и наука на Севере». - Сыктывкар, 2013. - Том II. - С. 28-30. (Сыктывкар, Республика Коми, Россия, 22-26 апреля 2013 г.).

Изобретение:

Патент № 2459203, Российская Федерация, С1 МГПС 7 G01N 33/18, 30/64. Способ определения метилфенолов в водных средах / И.В. Груздев, И.М. Кузиванов, Б.М. Кондратенок; Институт биологии Коми НЦ УрО РАН;.№ 2011124575/15: заявлено 16.06.2011: опубл. 20.08.2012. Бюл. №23.

Методика количественного химического анализа:

«Вода питьевая, природная, сточная, атмосферные осадки и снежный покров. Методика измерений массовой концентрации метилфенолов методом капиллярной газовой хроматографии» (разработчики: И. В. Груздев, И. М. Кузиванов, Е.В. Ванчикова, Б.М. Кондратенок) -Центр метрологии и сертификации «Сертимет» Уральского отделения РАН, № 88-17641-0352014.

Тезисы докладов:

1. Куз Иванов И.М. Газохроматографическое определение метилфенолов в водных средах в виде их галогенпроизводных // Материалы докладов IV Международной молодежной научной конференции «ЭКОЛОГИЯ-2011». - Архангельск, 2011. - С. 97-98. (Архангельск, Россия, 6-11 июня 2011 г.).

2. Груздев И.В., Филиппова М.В., Кузиванов И.М., Кондратенок Б.М. Двухстадийная химическая модификация при определении гидрофильных ароматических соединений в водных средах методом ГХ-ДЭЗ/МС II Тезисы докладов VIII Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика-2011». - Архангельск, 2011. - С. 104. (Архангельск, Россия, 26-30 июня 2011 г.).

3. Груздев И.В., Кузиванов И М., Филиппова М.В., Кондратенок Б.М. Получение галогенпроизводных гидрофильных ароматических соединений в воде для их определения методом ГХ-ДЭЗ/МС// Тезисы докладов XIX Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. - Волгоград, 201 1. - Т.4 - С. 344. (Волгоград, Россия, 25-30 сентября 2011 г.).

4. Кузиванов И.М. Химическая модификация метилфенолов при определении в водных средах методом газовой хроматографии // Тезисы докладов VI Всероссийской конференции по химии «Менделеев-2012» - Санкт-Петербург, 2012. - С. 44. (Санкт-Петербург, Россия, 3-6 апреля 2012 г.).

5. Груздев И.В., Филиппова М.В., Кузиванов И.М., Кондратенок Б.М. Определение токсичных ароматических соединений в водных средах методом ГХ-ДЭЗ/МС // Материалы Всероссийской научно-практической конференции-выставки экологических проектов с международным участием «Бизнес. Наука. Экология родного края: проблемы и пути их решения. -Киров, 2013. - С. 258. (Киров, Россия, 18-20 апреля 2013 г.).

Подп исано в печать 01.10.2014 г. Формат 60x84 1/16 Бумага писчая. Печать офсетная. Авт. л. 1,0 Тираж 100 экз Заказ № 33. Редакционно-издательский отдел Коми научного центра УрО РАН 167982, ГСП, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 78 Тел.: (8212)24-47-79