Некоторые особенности комплексообразования оксиаминокислот с медью(II) по данным спектров ЭПР тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

На правах рукописи

Стаценко Оксана Владимировна

Некоторые особенности комплексообразования оксиамино-кислот с медью(И) по данным спектров ЭПР

Специальность 02.00.01- «Неорганическая химия»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Краснодар-2003

Работа выполнена на кафедре общей и неорганической химии Кубанского государственного университета.

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор

Панюшкин Виктор Терентьевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Лебедев Валерий Андреевич

кандидат химических наук Двадненко Марина Владимировна

Ведущая организация: Ростовский государственный университет

Защита состоится июня 2003 г. в 14 часов на заседании дис-

сертационного совета Д 212.101.10 при Кубанском государственном университете по адресу: 350040, г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149, ауд. 231.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного университета.

Автореферат разослан мая 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат химических наук, доцент

.В. Киселева

т^г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Изучение взаимодействия ионов металлов с природными аминокислотами представляет большой интерес, поскольку последние являются структурными фрагментами белков и изучение их реакций с ионами биометаллов (в том числе с ионом меди(П)) дает возможность объяснить процессы, протекающие в живой природе.

I

I Хотя комплексные соединения аминокислот долгое время активно изуча-

лись различными методами, ряд вопросов, относящихся к их строению и свой-| ствам, остается открытым: например, влияние участия дополнительных донор-

ных групп в молекулах лигандов на строение и устойчивость комплексных соединений, различия в свойствах комплексов, образованных с участием различных оптических изомеров аминокислоты. Применение метода ЭПР для исследований обусловлено тем что, наряду с возможностью определения термодинамических параметров (константы равновесия), этот метод позволяет определяв структурные характеристики комплексных соединений.

Спектры ЭПР комплексных соединений, образующихся в водных растворах и содержащих парамагнитные ионы и различные биолигандв! ■ обычно сильно перекрываются друг с другом, так как параметры спектров (ширина и положение сигналов) слабо чувствительны к изменению координационного окружения. Но, несмотря на то, что эти спеюфй менее разрешены, чем спектры замороженных растворов (более легко поддающиеся компьютерному анализу), число оптимизируемых параметров в этом случае меньше за счет изотропии g-фактора и констант сверхтонкой (СТС) и дополнительной сверхтонкой структуры (ДСТС), что облегчает их обработку. Кроме того, анализ спектров жид-кофазных растворов позволяет дополнительно определять кинетические характеристики процесса комплексообразования в случае быстрого и промежуточного (в шкале времени ЭПР) обмена.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с темой научно-исследовательской работы кафедры общей и неорганической химии Кубанского государственного университета (№ государственной регистрации 01178695675) в соответствии с координационным планом РАН по направлению 2.17. по теме "Координационные соедтгениятййаерщнвимшхдаЬве".

I БИБЛИ6ТЕКА | I С.Петербург Л/. I

Ч 09 Ш*)Лкт%Ь ?

Цель работы.

1. Разработка алгоритма для обработки спектров ЭПР равновесных систем, одновременно содержащих комплексные соединения d-элементов с различными формами лигандов и учитывающего возможность образования их геометрических и структурных изомеров.

2. Определение строения и свойств комплексных соединений, содержащих ион меди(И) и оксиаминокислоту (серин, треонин) в водном растворе при различных рН

3. Определение различий в комплексообразовании различных оптических форм треонина по данным спектров ЭПР.

Научная новизна работы. Впервые предложена методика обработки спектров ЭПР сложной равновесной системы, одновременно содержащей комплексные соединения, образованные различными формами лиганда. Определены структурные, термодинамические и кинетические характеристики комплексных соединений меди(П) с серином и треонином в растворе. Установлены различия в строении и устойчивости комплексов, образованных различными оптическими формами треонина.

Практическая значимость работы: Разработанная методика изучения равновесных систем применяется на кафедре общей и неорганической химии КубГУ в научных исследованиях для установления структурных, кинетических и термодинамических параметров комплексных соединений бинарных систем с обменом, содержащих парамагнитный ион металла-комплексообразователя.

Апробация работы: Результаты работы представлены в материалах XI Международной конференции «Magnetic Resonance in Chemistry and Biology» (Звенигород, 2001), XX Международной Чугаевской конференции по координационной химии. (Ростов на Дону, 2001), VIII Международной конференции «The Problems of Solvation and Complex Formation in Solutions» (Иваново, 2001), Всероссийского симпозиума «ХИФПИ-02. Химия: фундаментальные и прикладные исследования, образование» (Хабаровск, 2002), VI Международного семинара по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология) (Ростов на Дону, 2002), Национальных Конференциях «Информационно-вычислительные технологии в решении фундаментальных научных проблем и

прикладных задач химии, биологии, фармацевтики и медицины»: ИВТН-2002 и ИВТН-2003.

Публикации. Основное содержание работы представлено в 9 работах, в том числе в _3_ статьях, опубликованных в центральной печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитируемой литературы (172 наименования). Работа изложена на 115 страницах, включает 12"рисунков и 8 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследования.

В первой главе проведен обзор имеющихся литературных данных по влиянию строения аминокислот на способы их координации с ионами металлов при различных условиях. Особое внимание уделено участию оксиаминокислот (OAK) в реакциях комплексообразования с ионом меди(П).

На рис. 1 показаны способы координации OAK: только посредством карбоксильной группы (I) - ацетат-подобный.тип связи, посредством карбокси- и аминогрупп (II) -глицин-подобный тип связи, а также с образованием дополнительной связи в аксиальном положении через спиртовую группу (III), которая также может депротонироваться (структура IV), при этом возможно удлинение связи металл-карбоксильная группа и укорачивание связи металл-алкокси-группа, то есть перемещение карбокси-группы в аксиальное положение (структура V).

Обзор литературных данных указывает на возможность образования ок-сиаминокислотами при высоких значениях рН комплексов состава 1:1с координацией по типу структур IV и V. При образовании комплексных соединений состава 1:2 число возможных координационных форм увеличивается и зависит от того, какая оптическая форма лиганда участвует в реакции комплексообразования.

В первой главе также представлен обзор литературных данных, посвященных применению метода ЭГЕР спектроскопии и других физических методов к исследованию свойств комплексных соединений аминокислот, и интерпретации слаборазрешенных спектров ЭПР путем их компьютерного анализа.

\ о

НО. /СН-СУ \ 2+ НС \ ,-Си

1 о-я

1

Я-с*

о

Си

„сн

-ы-

НС

о-" н

III

\

я

о

,/2+

Си » >

,сн

>Г н,

НС

о

\

я

IV

о и

о сн \ I

» 2Н 2

Си

И

я

I

хн

-ОН

Рис. 1. Способы координации [3-окси-а-аминокислот.

Во второй главе представлены результаты теоретического исследования, целью которого являлись разработка алгоритма и создание компьютерной программы для обработки спектров ЭПР систем, одновременно содержащих комплексы скэлементов с различными формами лигандов и различные геометрические изомеры.

Рассмотрим реакцию двухступенчатого комплексообразования парамагнитного иона металла (М) с протонированной (НЬ) и депротонированной (Ь) формами аминокислот:

М 1гапБ-М1_2

V \ ^'

МН1_ мь.

УЛУ \

М(Ш)2 М(Н1_)1_ йэ-МЦ

(1)

'Здесь МЬ - комплекс с глицин-подобным типом координации (структура I),

комплекс МЬ2 имеет два геометрических изомера, различающихся положением амино- и карбоксигрупп в экваториальной плоскости, МНЬ и (МНЬ)2 — комплексы с ацетат-подобным типом координации (структура И), М(НЬ)Ь - сме-шаннолигандный комплекс. Заряды ионов здесь и далее опущены.

Для описания формы линии спектра ЭПР применялась не зависящая от скорости химического обмена методика, основанная на формализме спиновой матрицы плотности. В соответствии с этой теорией каждой парамагнитной частице соответствует спиновая матрица плотности, тогда равновесие (1) можно представить как

V '

Р. Р2

Рз Р* Р*

(2)

где Ро, Р|, Р2, Рз, Р4, Рз И Рб~ матрицы спиновой плотности состояний М, МНЬ, МЬ, М(НЬ)2, М(НЬ)Ь, Ыэ-МЬгИ Ьгапв-МЪг соответственно.

Форма линии спектра ЭПР определяется выражением: У(Н) = ро 1т(8р(р0§+)+р, 1ш(8р(р1§+)+ р21т(8р(р23+)+

+ рз 1т(8р(рз§+)+ р41т(8р(р4§+)+ р5 1ш(8р(р5§+ )+ р61т(8р(р6§+ ^

где р„-мольная доля к-гото компонента в системе.

Элементы матрицы плотности можно определить из модифицированных уравнений Лиувилля:

п У обмен V А -'рел. (4)

(Й - изотропный спин-гамильтониан).

Изменение матриц плотности за счет обмена будет состоять из слагаемых, отвечающих за реакции потери или присоединения частицей лиганда:

Фо1 Р| -Ро , Р2 -Ро

А обмен Х01 х02

Ро ~Р| | Рз ~Р| , Ра -Р[

Л 'обмен ТЮ 113 44

Фз 1 __ Рр ~Р2 , Р4 -Р2 , Р5 ~Р2 | Рб ~Р2

Л 'обмен Х20 т24 125 126

Фз^) _ Р| ~Рз + Р4_Г Рз_

Л 'обмен ТИ т34

Ф4 ^ _ Р| ~Р« . Р| ~Р4

Л /обмен Т41 Т41

Фэ^ Р2~РЗ

Л /обмен х52

Фб1 ^Р2 "Рб

Л Лбмеп Т62 (5)

Здесь т„ - время жизни частицы в состоянии 1 до перехода в состояние].

Для описания релаксационного поведения спиновой матрицы плотности связанных состояний следует ввести релаксационную матрицу Я, которая является диагональной вида —(1/Т2,)Е (Е - единичная матрица, Т21 - параметры, характеризующие уширение ]-той компоненты СТС). Согласно теории Вилсона-Кивелсона зависимость Т21 от значения проекции ядерного спина ту можно передать выражением:

1/Т^= а +рп^ + утп,2 (6)

(здесь т, - значение проекции ядерного спина, соответствующего ]-ой компоненте СТС).

Подставляя (5), (6) в уравнение (4) и учитывая, что изменение матриц плотности при проведении эксперимента ЭПР в стационарных условиях равно нулю, получим систему уравнений относительно элементов матриц плотности ро, Рь р2. Рз, Р4. рз и Рб- Причем для построения спектра ЭПР необходимо находить лишь те элементы, которые попадают на диагональ произведения матрицы плотности и спинового оператора повышения и определяют в соответствии с (3) интенсивность сигнала.

Для определения населенностей (мольных долей) в выражении (3) нами предложено использовать следующую методику: в качестве варьируемых и со-

ответственно определяемых параметров используются значения констант равновесия (РФЧ) реакций комплексообразования:

[мгьрнч]

гМ + рЬ + чН^МД^]; 0 =- . (7)

[М]Г[Ь]Р[Н]"

Представленная в таком виде константа устойчивости не зависит от рН, что позволяет осуществлять подбор параметров, обрабатывая одновременно несколько спектров, измеренных как при различном соотношении концентраций металла и лиганда, так и при различных значениях рН, что существенно повышает надежность методики поиска оптимальных значений.

Все химические процессы, протекающие в исследуемой системе, компактно представляются в виде матрицы стехиометрических коэффициентов, являющейся одним из входных параметров компьютерной программы.

Для определения значений равновесных концентраций в общем случае требуется решить систему уравнений относительно равновесных концентраций основных (базисных) компонентов системы, то есть концентраций ионов водорода, ионов металла и лиганда. Решение системы проводится с применением стандартных математических процедур.

Процесс оптимизации варьируемых параметров (параметры спин-гамильтониана, релаксационные параметры, константы равновесия, средние времена жизни) в разработанном алгоритме проводится с использованием методов сканирования (сеток) и координатного спуска. На первом этапе предложено использовать метод сеток: осуществление перебора всех параметров во всем диапазоне варьируемых значений и определение набора параметров, дающих минимальное квадратичное отклонение теоретического спектра от экспериментального:

^¿(^(НОМЧН;)9)2' <*>

1 - номер точки в спектре ЭПР, п - общее количество точек.

Применение метода сеток позволяет грубо очертить границы минимума рассматриваемой функции и устранить возможность попадания в локальный минимум при использовании в дальнейшем метода координатного спуска.

Результатом теоретического исследования в данной работе является ком-

пьютерная программа для расчета параметров, определяющих форму линии спектров ЭПР систем с равновесием вида (1) по методу спиновой матрицы плотности. Программный продукт реализован на языке Pascal в среде программирования Borland Delphy 4.0.

В программе предусмотрена одновременная обработка до четырех спектров ЭПР, относящихся к одной равновесной системе и отличающихся различными соотношениями С|.:См и рН.

В третьей главе приведены результаты экспериментального исследования особенностей комплексообразования оксиаминокислот (серии, треонин) с ионом меди(И) в водном растворе.

Спектры ЭПР приготовленных растворов измеряли на спектрометре RADIOPAN серии SE/X-2543 с фиксированной частотой в стандартной кювете при комнатной температуре. Значение магнитного поля определяли с помощью встроенного ЯМР магнитометра JTM-6. Точное значение частоты определяли по спектру дифенилпикрингидразила (g = 2,0027). Экспериментальный спектр передавался в компьютер через цифровой выход самописца с помощью специально разработанного интерфейса, подключенного к спектрометру.

Визуальный анализ измеренных нами спектров водных растворов, содержащих ионы меди(П) и аминокислоту в соотношении 1:1, 1:2, 1:4, 1:6 показывает (рис. 2, 3), что уже при рН и 2 происходит образование комплексных соединений: при этом в спектрах ЭПР наблюдается проявление сверхтонкой структуры от ядер 63Си и 65Си с 1=3/2 и смещение сигнала. С увеличением рН растворов сигнал смещается в высокопольную область, что соответствует увеличению содержания комплексов с депротонированными формами лигандов, имеющими более низкие значения g-факторов. Практически все спектры исследуемых растворов состояли из суммы сигналов отдельных частиц, поскольку сигналы различных парамагнитных частиц, благодаря близости g-факторов и довольно большим константам СТВ перекрываются, поэтому для определения характеристик комплексов использовали метод сравнения теоретических спектров с экспериментальными.

С целью уменьшения числа частиц, параметры спектров которых одновременно обрабатываются, для растворов с низкими и высокими значениями

рН использовались различные схемы равновесий.

При низких рН рассматривалось взаимодействие иона меди(П) только с цвиттер-ионной(НЬ) и депротонированной по амино- и карбоксильной группам (Ь~) формами лиганда, что соответствует равновесию (1).

При обработке спектров растворов с высокими значениями рН использовалась схема равновесий, учитывающая образование комплексов [СиЬ]+, [Си(Ш.|)], и бискомплексов [СиЬ2], [Си(Ш.1)2]2", [СиЦЦН.|)]~ с цйс- и трансрасположением атомов азота и кислорода в экваториальной плоскости (ЬН_| -форма лиганда, депротонированная по спиртовой группе).

Поскольку при высоких рН преобладают комплексы с глицин-подобной координацией лиганда в экваториальной плоскости и дополнительной аксиальной координацией спиртовых групп аминокислоты, имеющие значительно большую кинетическую устойчивость (меньшую лабильность), скорость ли-гандного обмена в данном случае низка (обмен в шкале времени ЭПР является медленным), то для построения теоретического спектра мы использовали метод суперпозиции кривых Лоренца, который имеет преимущества в скорости расчета, и в этом случае давал удовлетворительное совпадение теоретического спектра с экспериментальным.

Процедура подбора параметров, определяющих форму спектров, проводилась нами в два этапа. На первом этапе осуществлялась оптимизация четырех экспериментальных спектров системы медь(Н)-аминокислота, снятых при одинаковом соотношении ССи/Сь, и близких значениях рН (при этом в системе преобладало несколько частиц (не более трех) одного вида). Их наличие определялось по величине мольной доли, которая рассчитывалась предварительно.

В качестве исходных данных для расчета мольных долей комплексных частиц использовали значения констант равновесия, представленные в литературе, которые в дальнейшем уточнялись наряду с другими параметрами. Для реакции депротонирования спиртовой группы аминокислрты в бискомплексе значения констант равновесия в соответствии с данными Нагипала полагали равными: рК] 10,5; рК2 11,5. На этом этапе варьировались параметры только этих частиц, присутствие других комплексов, мольные доли которых в системе меньше 0.1%, во внимание не бралось.

На втором этане проводилась обработка спектров, снятых при различных соотношениях Са/Сь и различных рН. Совпадение параметров, описывающих спектры растворов, измеренные при сильно различающихся условиях, подтверждало правильность их выбора.

Достоверность результатов обеспечивалась большим числом экспериментальных точек (для каждой исследуемой системы обрабатывалось свыше 50 экспериментальных спектров, в каждом из которых 800-1000 точек) и низким значением И = 0,003-0,005 (спектры нормировались на единицу). На рис. 4 представлены экспериментальный и расчетный спектры одного из исследованных растворов.

В таблице 1 представлены значения параметров комплексных соединений меди(П) с ОЬ-серином, определенные в ходе описанной процедуры,.

Как видно, среднее время жизни комплекса Си(НЬ)2+ меньше времен жизни комплексов Си(НЬ)г2+ и Си(НЪ)Ь+, то есть комплекс Си(НЬ)2+ более лабилен, что можно объяснить, предполагая, что реакция обмена лигандов протекает по ассоциативному механизму и наличие в экваториальной плоскости комплекса двух молекул аминокислоты затрудняет присоединение молекулы воды, предшествующее разрыву связи с одной из групп лиганда.

Значения параметров спин-гамильтониана А, табл. 1) для комплексов с одинаковыми формами лиганда соответствуют предложенному И.Н. Маро-вым правилу аддитивности: увеличение числа лигандов в экваториальной плоскости комплекса приводит к уменьшению значения g-фaктopa и увеличению константы СТС, что соответствует увеличению ковалентного вклада в координационную связь при замене молекул воды на молекулы лиганда.

Рис. 2. Экспериментальные спектры растворов, содержащих нитрат меди(П) и L-треонин в соотношении 1:1 при pH 1.96 (1); 2,64 (2); 3,16 (3).

Рис. 3. Экспериментальные спектров растворов, содержащих нитрат меди(И) и БЬ-треонин в соотношении 1:4 при рН 2,35 (1); 2,86 (2); 3,34 (3).

0,29 0,30 , 0,31 0,32 0,33 н,Тл 0,34

Рис. 4. Теоретический (1) и экспериментальный (2) спектры ЭПР раствора, содержащего нитрат меди(Н) и БЬ-треонин в соотношении 1:2 при рН 5.65.

., Таблица 1

Значения1 параметров комплексов меди(П) с БЬ-серином.

Комплекс 18 Э А, мТл т, 10"7с

Си(НЬ)2+ 13,84(4) 2,1574(3) 5,02(2) 3,0(1)

Си(НЬ)22+ 23,52(4) 2,1263(3) 5,61(2) 3,9(3)

Си(НЬ)Ь+ 20,95(4) 2,0844(3) 6,25(2) 5.2(6)2

СиЬ+ 7,92(2) 2,1333(3) 6,08(2) 20(5)

с1я-СиЬ2 14,56(2) 2,0946(3) 7,15(2). >50

^апв-СиЬг 14,78(2) 2.0822(3) 8,08(2) >50

ив-СиШЛ.,) 3.72(2) ;2.09£7(3) 8.03(2) >50

^апз-СцЦЪН.,)" 3.95(2) 2.105Ь(3)~' 8.75(2) >50

с18-Си(ЬН.,)22" -6.95(2) 2.0954(3) 8.64(2) >50

1гап8-Си(ЬН.,)22" -6.62(2) 2.0857(3) 8.83(2) >50

1 В скобках приведены погрешности в определении последних цифр

2 Время жизни в состоянии Си(НЬ)Ь* до перехода в состояние СиЬ1.

Спектры ЭПР растворов, содержащих Ь- и БЬ-треонин, снятые в одинаковых условиях, при низких значениях рН не имеют различий, что указывает на отсутствие координации боковой цепи аминокислоты с ионом меди(П) при ацетат-подобном типе связывания (структура I). При рН > 6 в спектрах растворов, содержащих различные оптические формы лиганда проявляются различия (рис 5). Причиной этого является участие в реакции комплексообразования де-протонированных форм лиганда. В зависимости от оптической формы лиганда растворы содержат цис- и транс-изомеры в различных соотношениях. При отнесении сигналов в спектре ЭПР, как и в случае с серином, в соответствии с выводами Гудмана и МакФайла цис-формам сопоставляли сигналы с меньшим значением константы сверхтонкого взаимодействия.

При участии в реакции комплексообразования Ь-треонина преобладают цис-изомеры, что объясняется участием спиртовых групп обоих лигандов в ко-. ординации, приводящей к увеличению как термодинамической, так и кинетической устойчивости комплекса. При транс-расположении амино- и карбоксильной групп обе спиртовые группы лиганда находятся с одной стороны от экваториальной плоскости и одна из них не участвует в координации. Для комплексных соединений состава [СиЬ2], [СиЦиНЦ)]- и [Си(ЬН_|)2]2~ можно предположить структуры, представленные на рис. 6.

При образовании комплексного соединения с участием различных энан-тиомеров более устойчивой, исходя из строения молекулы аминокислоты, должен быть транс-изомер, что подтверждается проведенным исследованием. В системе медь(П)-БЬ-треонин возможно образование как бинарных комплексов (лиганд - Б- или Ь-треонин), так и смешанных комплексов с участием обеих оптических форм лиганда. Результаты расчета свидетельствуют о том, что преобладают транс-изомеры, что указывает на большее содержание смешанных комплексов, в которых спиртовые группы обоих лигандов могут принимать участие в связывании с ионом металла в аксиальном положении.

Диаграммы распределения иона меди(П) между различными формами комплексов рассчитанные с использованием полученных нами констант устойчивости комплексных соединений представлены на рис. 7.

Параметры спин-гамильтониана для цис- и транс-изомеров комплексных соединений с Ь- и ЭЬ-треонином (табл. 2) не имеют различий (в пределах ошибки определения), что означает неизменность экваториального окружения иона меди(П), а замена молекулы воды (или гидроксид-иона) в аксиальном положении на спиртовую группу аминокислоты не сказывается на значениях фактора и константы СТВ.

Рис. 5. Экспериментальные спектры растворов, содержащих нитрат меди(П) и Ь-(1) и ОЬ-треонин в соотношении 1:4 при рН 10,50.

Н,С

н2о

СП,

<пз-Си(Ь-ТЬг), VI

н,с

ск-Си(Ь-Т11г)(Ь-Т11гН ,)" VIII

н,с

1гапя-Си(1.-ТЬг)2 VII

Н20

1гап8-Си(Ь-ТЬг)(Ь-Т1а:Н_1)' IX

НО"

н3с н

1гапз-Си(Ь-ТЬгН.1)2-XI

Рис. 6. Структуры комплексных соединений меди(Н) и Ь-треонина в вод-растворе.

Таблица 2

Значения констант устойчивости, параметров спин-гамильтониана и средних времен жизни комплексов меди (II) с Ь- и БЬ-треонином (НЬ)

Комплекс А, мТл т, 10~7 с

БЬ Ь

СиНЬ2+ 13.94(2) 5.19(2) 2.1514(4) 3.2(1)

СиЬ+ 9.22(2) 6.50(2) 2.1102(4) 20(5)

Си(НЬ)22+ 24.85(2) 6.01(2) 2.1171(4) 5.6(3)

Си(НЬ)Ь+ 21.05(2) 7.01(2) 2.0859(4) 5.2(3)3

сю-СиЬг 14.75(2) 14.80(2) 7.24(2) 2.0902(3) >50

й-апв-СиЬг 14.95(2) 14.50(2) 8.08(2) 2.0822(3) >50

с15-Си(ЬН.,)Ь_ 3.81 3.95(2) 7.91(2) 2.0917(3) >50

1гап8-Си(ЬН.,)Ь" 4.02(2) 4.10(2) 8.78(2) 2.1100(3) >50

с18-Си(ЬН.,)22" -7.10(2) -7.02(2) 8.64(2) 2.0854(3) >50

1гап8-Си(ЬН.,)22" -6.92(2) -6.73(2) 8.83(2) 2.0757(3) >50

1 Время жизни в состоянии Си(НЬ)Ь' до перехода в состояние СиЬ*

0.5

0

ю

7

8

2 4

6

8

2 4 6 8 10рн 12

Рис. 7. Зависимость мольных долей комплексов Си(НЬ)2+ (1), СиЬ+ (2), Си(НЬ)22+ (3), СиЦНЬ)+ (4), ¿з-СиЬ2 (5), йгаш-СиЬ2 (6), ¿э-СиЦШ.,)" (7), йаш-СиЦЬН.,)" (8), с1з-Си(Ш.|)22- (9), 1гапз-Си(ЬН.])22" (10) от рН в растворе, содержащем ионы меди(Н) и ИЬ-(а), Ь-(Ь) треонин в соотношении 1:2.

1. С помощью компьютерного моделирования и обработки экспериментальных спектров ЭПР систем, одновременно содержащих комплексные соединения меди(П) с различными формами лигандов, разработана методика определения их кинетических, термодинамических и структурных характеристик.

2. Изучено взаимодействие ионов меди(П) с серином и треонином в водном растворе в диапазоне рН 2-11. Для корректной обработки спектров предложено использовать для растворов с низкими и высокими значениями рН различные схемы равновесий, что позволяет уменьшить число частиц, параметры спектров которых одновременно обрабатываются. Определены: параметры спин-гамильтониана, константы устойчивости и времена жизни комплексных соединений.

ВЫВОДЫ

3. Показано, что наилучшая сходимость теоретических и экспериментальных спектров достигается, если учесть наличие геометрических изомеров обусловленных расположением атомов кислорода и азота в экваториальной плоскости для комплексов состава [СиЬ2], [СиЦЬН_|)]~, [Си(ЬН.|)2]2~.

4. Анализ спектров ЭПР системы медь(И) - ЭЬ-серин свидетельствует о большем содержании смешанных бискомплексов (Си(Ь-8ег)(В-5ег)]. Последнее объясняется тем, что при образовании бинарных бискомплексов в случае цис-расположения координационного ядра №02 спиртовые группы обоих лигандов могут принимать участие в дополнительном связывании, в то время как при транс-М202-расположении две дополнительные координационные связи возможны при образовании комплексного соединения, включающего в состав ли-ганды, различающиеся оптическими свойствами.

5. Установлено, что при рН > 6 в спектрах растворов, содержащих ион меди(И) и Ь- или ЭЬ-треонин проявляются различия, причиной которого является участие в реакции комплексообразования депротонированных форм ли-ганда и в зависимости от их оптической формы растворы содержат цис- и транс-изомеры в различных соотношениях. При участии в реакции комплексообразования Ь-треонина преобладают цис-изомеры, что объясняется участием спиртовых групп обоих лигандов в координации с ионом меди(П). При трансрасположении амино- и карбокси-групп обе спиртовые группы лиганда находятся с одной стороны от экваториальной плоскости и одна из них не участвует в координации с ионом металла.

6. Установлено, что параметры спин-гамильтониана для цис- и трансизомеров комплексов с Ь- и БЬ-треонином не имеют различий (в пределах ошибки определения), что означает неизменность экваториального окружения иона меди(И), а замена молекулы воды (или гидроксид-иона) в аксиальном положении на спиртовую группу аминокислоты не сказывается на значениях фактора и константы СТС.

Результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Стаценко О.В., Болотин С.Н., Панюшкин В.Т. Комплексообразование меди(И) с L- и DL-треонином по данным спектроскопии ЭПР // Журн. общей химии, 2003. Т. 73. Вып. 6.

2. Болотин С.Н., Стаценко О.В., Крюкова Н.П., Панюшкин В.Т. Моделирование спектров ЭПР систем: парамагнитный ион - аминокислота, взаимодействующих при различных значениях pH // Известия ВУЗов. СевероКавказский регион. Естественные науки. Ростов н/Д, 2001. N 4. С. 152-153

3. Панюшкин В.Т., Болотин С.Н., Стаценко О.В. Кинетические и термодинамические характеристики комплексных соединений меди(Н) с L- и DL-треонином в водном растворе по данным спектров ЭПР // Украинский химический журнал, 2003. Т. 69. N 5-6.

4. Болотин С.Н., Стаценко О.В., Николаенко И.А., Крюкова Н.П. Применение анализа полной формы линии к обработке слаборазрешенных спектров ЭПР жидких растворов // Материалы XX Международной Чугаевской конференции по координационной химии. Ростов н/Д: Изд-во Ростовского унта, 2001. С. 139-141.

5. Krukova N.P., Statsenko O.V., Bolotin S.N. Application of the EPR complete lineshape analysis method for the system with complicate multipositional chemical exchange // VIII International Conference «The Problems of Solvation and Complex Formation in Solutions». Ivanovo, 2001. P. 378.

6. Стаценко O.B., Болотин C.H. Исследование строения и устойчивости комплексов меди (II) с DL-серином в водном растворе методом ЭПР спектроскопии // Материалы III Всеросийской конференции молодых ученых «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии». Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 2001. С. 60.

7. Болотин С.Н., Николаенко А.И., Крюкова Н.П., Стаценко О.В. Программный комплекс для расчета сложных химических равновесий и определения структуры компонентов равновесной системы по данным ЭПР спектроскопии // Сборник докладов первой национальной конференции «Информационно-вычислительные технологии в решении фундаментальных научных проблем

и прикладных задач химии, биологии, фармацевтики и медицины (ИВТН-2002)». М.: Научный и учебный методический центр, 2002. С. 53-54.

8. Болотин С.Н., Волынкин В.А., Заплатана Н.П., Стаценко О.В. Строение и устойчивость простых и разнолигандных аминокислотных комплексов по данным спектров ЭПР и ЯМР // Материалы Всероссийского симпозиума (ХИФПИ-02). Химия: фундаментальные и прикладные исследования, образование. Хабаровск: Дальнаука, 2002. С. 51-52.

9. Болотин С.Н., Стаценко О.В., Кондра Н.С., Пашошкин В.Т. Влияние оптических свойств лиганда на комплексообразование в системе медь(И)-треонин по данным ЭПР спектроскопии // Материалы VI Международного семинара по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология). Ростов н/Д: Изд-во Ростовского ун-та, 2002. С. 208-209.

Бумага тип. №2. Печать трафаретная Тираж 100 экз. Заказ № 198 от 21.04.2003 г. Кубанский государственный университет.

350040, г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149, Центр "Универсервис", тел. 699-551.

<2.г>о?-Д

Р-9143

Введение.

Глава 1. Аналитический обзор.

1.1. Влияние строения а-аминокислот на их взаимодействие с ионами металлов.

1.2. Использование данных спектров ЭПР для определения структуры координационных соединений меди(П).

1.3. Изучение строения комплексов меди (II) с аминокислотами и олигопептидами методом ЭПР.

1.3.1. Исследование влияния рН на комплексообразование аминокислот и их производных методом ЭПР спектроскопии.

1.3.2. Участие оксиаминокислот в реакциях комплексообразования.

1.4. Различия в комплексообразовании оптичесих изомеров а-аминокислот.

1.5. Методы численной обработки спектров ЭПР равновесных систем.

1.5.1.Классическое описание формы линии спектра.

1.5.2. Построение спектров с использованием метода спиновой матрицы плотности.

1.5.3.Совместное применение уравнений Лоренца и метода спиновой матрицы плотности при описании формы линии ЭПР.

Глава 2. Моделирование равновесий в системе ион меди(Н) — оксиаминокислота.

2.1. Матричный формализм.

2.2. Определение состава равновесной ситемы.

2.3. Примеры моделирования спектров.

2.4. Проблемы оптимизации параметров.

2.5. Описание компьютерной программы.

Глава 3. Исследование комплексообразования меди(Н) с DL-серином и L(DL)-mpe0HUH0M.

3.1. Использованные реактивы, материалы и оборудование.

3.2. Обработка спектров.

3.3. Обсуждение результатов.

3.3.1. Система медь(П) - DL-серин.

3.3.1. Системы медь(П) - DL-треонин и медь(Н) -L-треонин.

Выводы.

Актуальность работы. Изучение взаимодействия ионов металла с природными аминокислотами представляет большой интерес, поскольку последние представляют со'бой модели белков и изучение их реакций с ионами биометаллов (в том числе ионом меди(П)) дает возможность объяснить процессы, протекающие в живой природе.

Хотя комплексные соединения аминокислот долгое время активно изучались различными методами, ряд вопросов, относящихся к их строению и свойствам, остается открытым: например, влияние участия дополнительных донорных групп на строение и устойчивость комплексного соединения, различия в свойствах комплексов, образованных с участием различных оптических изомеров аминокислоты. Применение метода ЭПР обусловлено тем что, наряду с возможностью определения термодинамических параметров (константы равновесия), этот метод позволяет определять структурные характеристики частиц.

Спектры ЭПР комплексных соединений, образующихся в водных растворах и содержащих парамагнитные ионы и различные биолиганды обычно сильно перекрываются друг с другом, так как параметры спектров (ширина и положение сигналов) не сильно чувствительны к изменению координационного окружения. Но, несмотря на то, что эти спектры менее разрешены, чем спектры замороженных растворов (более легко поддающиеся компьютерному анализу), число оптимизируемых параметров меньше за счет изотропии g-фактора и констант сверхтонкого и дополнительного сверхтонкого взаимодействий, что облегчает их обработку. Кроме того, анализ спектров жидкофазных растворов позволяет дополнительно определять кинетические характеристики процесса комплексообразова-ния в случае быстрого и промежуточного (в шкале времени ЭПР) обмена.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с темой научно-исследовательской работы кафедры общей и неорганической химии Кубанского государственного университета (№ государственной регистрации 01178695675) в соответствии с координационным планом РАН по направлению 2.17. по теме "Координационные соединения и материалы на их основе".

Цель работы.

1. Разработка алгоритма для обработки спектров ЭПР равновесных систем, одновременно содержащих комплексные соединения d-элементов с различными формами лигандов и учитывающего возможность образования их геометрических и структурных изомеров.

2. Определение строения и свойств комплексных соединений, содержащих ион меди(И) и оксиаминокислоту (серин, треонин) в водном растворе при различных рН

3. Определение различий в комплексообразовании различных оптических форм треонина по данным спектров ЭПР.

Научная новизна работы. Впервые предложена методика обработки спектров ЭПР сложной равновесной системы, одновременно содержащей комплексные соединения, образованные различными формами лиган-да, и позволяющая определять структурные, термодинамические и кинетические характеристики комплексных соединений в растворе. Установлены различия в строении и устойчивости комплексов, образованных различными оптическими формами треонина.

Практическая значимость работы: Предложенная в работе методика изучения равновесных систем применяется на кафедре общей и неорганической химии КубГУ в научных исследованиях для установления структурных, кинетических и термодинамических параметров комплексных соединений бинарных систем с обменом, содержащих парамагнитный ион металла-комплексообразователя.

Апробация работы: Результаты работы представлены в материалах XI Международной конференции «Magnetic Resonance in Chemistry and Biology» (Звенигород, 2001), XX Международной Чугаевской конференции по координационной химии. (Ростов на Дону, 2001), VIII Международной конференции «The Problems of Solvation and Complex Formation in Solutions» (Иваново, 2001), Всероссийского симпозиума «ХИФПИ-02. Химия: фундаментальные и прикладные исследования, образование» (Хабаровск, 2002), VI Международного семинара по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология) (Ростов-на-Дону, 2002), Первой Национальной Конференции "Информационно-вычислительные технологии в решении фундаментальных научных проблем и прикладных задач химии, биологии, фармацевтики и медицины" (ИВТН-2002).

ВЫВОДЫ

1. С помощью компьютерного моделирования и обработки экспериментальных спектров ЭПР систем, одновременно содержащих комплексные соединения меди(И) с различными формами лиган-дов и наличием геометрических изомеров, предложена методика определения их кинетических, термодинамических и структурных характеристик.

2. Изучено взаимодействие ионов меди(Н) с серином и треонином в водном растворе в диапазоне рН 2-11. Для корректной обработки спектров предложено использовать для растворов с низкими и высокими значениями рН различные схемы равновесий, что позволяет уменьшить число частиц, параметры спектров которых одновременно обрабатываются. Определены: параметры спин-гамильтониана, константы устойчивости и времена жизни комплексов.

3. Показано, что наилучшая сходимость теоретических и экспериментальных спектров растворов рН достигается, если учесть наличие геометрических изомеров расположения атомов кислорода и азота в экваториальной плоскости для комплексов состава [CuL2], [СиЦЬНОГ, [Cu(LHi)2]2.

4. Анализ спектров ЭПР системы медь(Н) - DL-серин свидетельствует о большем содержании смешанных бискомплексов (Cu(L-Ser)(D-Ser)]. Последнее объясняется тем, что при образовании бинарных бискомплексов в случае цис-расположения координационного ядра N202 спиртовые группы обоих лигандов могут принимать участие в дополнительном связывании, в то время как при транс-МгОграсположении две дополнительные координационные связи возможны при образовании комплексного соединения, включающего в состав лиганды, различающиеся оптическими свойствами.

5. Установлено, что при рН > 6 в спектрах растворов, содержащих ион меди(Н) и L- или DL-треонин проявляются различия, причиной которого является участие в реакции комплексообразования депротонированных форм лиганда и в зависимости от их оптической формы растворы содержат цис- и транс-изомеры в различных соотношениях. При участии в реакции комплексообразования L-треонина преобладают цис-изомеры, что объясняется участием спиртовых групп обоих лигандов в координации, приводящей к увеличению, как термодинамической, так и кинетической устойчивости комплекса. При транс-расположении амино- и карбокси-групп обе спиртовые группы лиганда находятся с одной стороны от экваториальной плоскости и одна из них не участвует в координации с ионом металла.

6. Установлено, что параметры спин-гамильтониана для цис- и транс-изомеров комплексов с L- и DL-треонином не имеют различий (в пределах ошибки определения), что означает неизменность экваториального расположения атомов, а замена молекулы воды (или гидроксид-иона) в аксиальном положении на спиртовую группу аминокислоты не сказывается на значениях g-фактора и константы СТВ.

1. Martell А.Е., Calvin M. Chemistry of metal chelate compounds. New-York: Prentice-Hall. 1962. 620 p.

2. Nakamoto K., McCarthy P.J. Spectroscopy and structure of metal chelate compounds. New York: Wiley. 1968. 588 p.

3. Lewis J., Wilkins R.G. Modern coordination chemistry. New York: Interscience. 1960. 652 p.

4. Дарбре А. Практическая химия белка. M.: Мир. 1989. 420 е.;

5. Новые методы анализа аминокислот, пептидов и белков / Под. ред. Овчинникова Ю.А. М.: Мир. 1974. 265 с.

6. Биологические аспекты координационной химии / Под ред. Яци-мирского К.Б. Киев: Наукова Думка, 1979. 268 с.

7. Cotsis Е. D., Fiat D. 170 NMR studies of the effect of mixed ligands on the bound water in aqueous solutions of amino acids and Co(II) // Magn. Reson. Chem., 1987. V. 25. N 5. P. 401-412.

8. Maslowska J., Gasinska E. Trwalosk komplekson matali prze-jsciowychz aminokwasami i jej wplyw na parametry rozdzeienia mi-eszaniny aminokwasow // Zesz. Nauk. Technolog i chem., 1998. N 41. C. 65-75.

9. Abdullah M.A., Barrett J., O'Brien P. A kinetic and equilibrium study of the reaction of glycine with chromium(III) in aqueous solutions // J. Chem. Soc. Dalton. Trans., 1984. N 8. P. 1647-1650.

10. Ю.Акбаров А.Б., Харитонов Ю.Я., Исламов M.H. Бионеорганические аспекты особенностей взаимосвязи типа состав строение — специфическая активность биокомплексов // Журн. неорг. химии, 1993. Т. 38. №2. С. 312-326.

11. Яковлев Ю.Б., Ушакова В.Г. Координация иона таллия с моно и дикарбоновыми аминокислотами // Журн. неорг. химии, 1983. Т. 28. №8. С. 2142-2144.

12. Зильберман Я.Е., Штырлин В.Г., Захаров А.В., Сапрыкова З.А. Устойчивость и лабильность комплексов Ni(II) с аминокислотами // Журн. неорг. химии, 1992. Т. 37. № 2. С. 388-396.

13. Konteatis Z., Brittain H.G. Solution chemistry of lanthanide complexes. IV. Stability constant of the 1:1 complexes of Gd(III) with glycine and polyglycines // J. Inorg. and Nucl. Chem., 1981. V. 43. N 7. P. 1675-1676.

14. Jian Rui Liu, Xu Wu Yang, Yu Dong Hou, Sheng Li Gao, Qi Zhen Shi. Determination of constant-volume combustion energy for the-complexes of zinc amino acids // Thermochim. Acta, 1999. V. 329. P. 123-127.

15. Леглер E.B., Казбанов В.И, Казаченко А.С. Изучение равновесия комплексообразования в системе Ag(I)-racraflHH // Журн. неорган. химии, 2002. Т. 47, № 1. с. 158-161.

16. Крылова Л.Ф., Павлушко Т.А. Изомерные разнолигандные комплексы платины(И) с аминокислотами ряда глицина // Журн. неорган. химии, 2001. Т. 46. № 6. С. 930-941.

17. Sigel H., Martin R.B. Coordinating properties of the amide bond. Stsbilty and structure of metal ion complexes of peptides and related lugands // Chem. Rev., 1982. V. 82. N 4. P. 385-426.

18. Brill A.S., Martin R.B., Williams R.J.P. in B.Pullman (ed.). Electronic aspects of biochemistry. Academic Press. New York. 1964. 582 p.

19. Metal clusters in proteins. /Edited by Lawrence Que. Ir. American Chem. Soc. Washington. 1988. 456 p.

20. Неорганическая биохимия / Под ред. Эйхгорна Г. М.: Мир, 1979. Т. 1.712 с.

21. Яцимирский К.Б., Васильев В.П. Константы нестойкости комплексных соединений. М. 1959. 206 с.

22. Гринштейн Дж., Виниц М. Химия аминокислот и пептидов. М.: Мир. 1965. 420 с.

23. Каррер П. Курс органической химии. М.: ГНТИ Хим. лит. 1962. 1280 с.

24. Химия биологически активных соединений. / Под ред. Преображенского Н.А., Евстигнеевой Р.П. М.: Химия. 1970. 532 с.

25. Панюшкин В.Т. Спектрохимия координационных соединений редкоземельных элементов.//Дисс. . на соискан. уч. степени докт. хим. наук. Ростов н/Д: РГУ, 1983.

26. Szabo-Planka Т., Rockenbauer A., Korecz L. An ESR study of coordination modes in copper(II) complexes of 1-serine in aqueous solution at ligand excess above pH 7 // Polyhedron. 1999. N 14. P. 1969.

27. Пейк Дж. Парамагнитный резонанс. М.: Мир. 1965. 280 с.

28. Лоу В. Парамагнитный резонанс в твердых телах. М.: Изд-во иностр. лит. 1962. 242 с.

29. Сликтер Ч. Основы теории магнитного резонанса. М.: Мир. 1967. 324 с.

30. Вертц Дж., Болтон Дж. Теория и практические приложения метода ЭПР. М.: Мир. 1975. 550 с.

31. Керрингтон А., Мак-Лечлан Э. Магнитный резонанс и его применение в химии. М.: Мир. 1970. 447 с.

32. Блюменфельд Л.А., Воеводский В.В., Семенов А.Г. Применение электронного парамагнитного резонанса в химии. Изд- Сиб. отделения АН СССР, 1962. 240 с.

33. Пул Ч. Техника ЭПР-спектроскопии. М.: Мир. 1970. 558 с.

34. Куска X., Роджерс М. ЭПР комплексов переходных металлов. М.: Мир. 1970. 220 с.

35. Эткинс П., Саймоне М. Спектры ЭПР и строение неорганических радикалов. М.: Мир. 1972. 324 с.

36. Бучаченко А.П. Стабильные радикалы. М.: Изд-во АН СССР, 1963.230 с.

37. Лебедев Я.С., Муромцев В.И. ЭПР и релаксация стабилизированных радикалов. М.: Химия, 1972. 255 с.

38. Жидомиров Г.М., Лебедев Я.С., Добряков С.Н. Интерпретация сложных спектров ЭПР. М.: Наука. 1975. 216 с.

39. Соложенкин П.М. Электронный парамагнитный резонанс в анализе веществ. Душанбе: Дониш. 1986. 261 с.

40. Соложенкин П.М., Сидоренко Г.Г. Контроль содержания металлов в рудных пульпах и растворах методом электронного парамагнитного резонанса. М.: Наука, 1973. 220 с.

41. Абрагам А. Блини Б. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов. М.: Мир. 1972. Т. 1. 651 е.; Т. 2. 349 с.

42. Альтшулер С.А., Козырев Б.М. Электронный парамагнитный резонанс соединений элементов промежуточных групп. М.: Наука. 1972. 672 с.

43. Маров И.Н., Костромина Н.А ЭПР и ЯМР в химии координационных соединений. М.: Наука. 1979. 358 с.

44. Ракитин Ю.В., Ларин Г.М., Минин В.В. Интерпретация спектров ЭПР координационных соединений. М.: Наука. 1993. 400 с.

45. Коган В.А., Зеленцов В.В., Ларин Г.М., Луков В.В. Комплексы переходных металлов с гидразонами. Физико-химические свойства и строение. М.: Наука, 1990. 112 с.

46. Луков В.Т. Магнетохимия моно-, би- и трехъядерных комплексов переходных металлов с органическими производными гилдрази-на //Дисс. . на соискан. уч. степени докт. хим. наук. Ростов н/Д: РГУ, 2000.

47. Шульгин В.Ф., Сарнит И .А., Ларин Г.М., Зуб В.Я. Исследование обменных взаимодействий через цепь а-связей в комплексах меди с салицилиденгидразонами дикарбоновых кислот методом ЭПР. // Украинский химический журнал, 2000. Т. 66. № 3. С. 9-12.

48. Коган В.А., Луков В.В., Епифанцев А.П. Новые комплексные соединения двухвалентной меди и никеля на основе моно- и бис-гидразонов 2,6-диформилфенола // Журн. неорган, химии, 1992. Т. 37. №6. С. 1305-1311.

49. Левченков С.И., Луков В.В., Коган В.А. Электронное влияние заместителей на магнитные свойства биядерных комплексов меди(Н) с бис-ацетилгидразонами 2,6-диформил-4-11-фенолов // Журн. неорган, химии, 1997. Т. 42. № 7. С. 1110-1113

50. Луков В.В., Левченков С.И., Коган В.А. Физико-химическое исследование моно- и биядерных комплексов меди(Н) с моно- и бис-ацилгидразонами // Координац.химия, 1995. Т. 21. № 5. С. 402-406.

51. Луков В.В., Коган В.А., Левченков С.И. Кристаллические структуры и особенности физико-химических свойств новых металло-хелатов меди(П) с ацилгидразонами замещенных производных салицилового альдегида // Журн. неорган, химии, 1998. Т. 43. № З.С. 421-425.

52. Левченков С.И., Луков В.В., Щербаков И.Н. Комплексы нитрата меди(П) с ацилгидразонами 5-Я-салициловых альдегидов: строение и магнитные свойства // Координац.химия, 1998. Т. 24. № 5. С. 354-358.

53. Луков В.В., Коган В.А., Богатырев Е.В. Физико-химическое исследование моноядерных металл-хелатов меди(П) с арилгидразо-нами Журн. неорган, химии, 1990. Т. 35. № 7. С. 1843-1844.

54. Hedewy S., Issa М.А.А., Isskander М. Coordination compounds of hydrazine derivatives with transition metals // Spectrosc. Lett., 1978. Vol. 11. N11. P. 901-909.

55. Pisipati V.G.K.M.,Rao N.V.S.,Muralikrishna Premchand V. ESR bonding parameters and hyperfine line width studies of ternary copper (II) complexes// Magn. Reson. Chem., 1986. V. 24. N 6. P. 512-518.

56. Kivelson D., Neiman R. ESR studies on the bonding in copper complexes//;. Chem. Phys., 1961. V. 35. N 1. P. 149-155.

57. Szabo-Planka Т., Horvath L.I. EPR study on copper (II) complexes of 1-a-amino acids in frozen solutions// Acta chim. hung. 1983. V. 114. № l.C. 15-22.

58. Yokoi Hiroshi, Hanaki Akira Dimer formation of copper (II) peptide complexes in aqueous solution as studied by ESR// Chem. Lett., 1983. N8. P. 1319-1322.

59. Misra B.N., Kripal R. Bonding parameters and ESR hyperfine linewidth of the Cu (II)-DL-alanine complex// Actachim. Sci.hung., 1981. V. 107.N2. P. 101-113.

60. Kivelson D., Collins G. Electron spin resonance line width in liquids. Paramagnetic resonance. Vol. 2. Academic Press. New York. 1962. P. 496-512.

61. Wilson R, Kivelson D. ESR linewidths in solutions. 1. Experiments on anizotropic and spin-rotational effects. // J. Phys. Chem, 1966. V. 44. N1. P. 154-168.

62. Goodman B.A., McPhail D.B. Electron spin resonance parameters for some copper (Il)-bis(amino acid)complexes // J. Chem. Soc., Dalton Trans.- 1985.-№ 86.- C. 1717-1718.

63. Jianmin L., Jifa F. Studies on crystals of amino acid complexes (I). Electronic structure of Cu (L-val)2-H20 crystals. // Cryst. Res. and Technol., 1989. V. 24. №5. P. k74-k77.

64. Glowiak Tadeusz, Podgorska Irena X-ray, spectroscopic and magnetic studies of hexaaqua copper (II) di(diphenylphosphate)duglycine// Inorg. Chim. Acta 1986.- V. 125 (B17).- №2.- C. 83-88.

65. Basosi Riccardo, Gaggelli Elena, Antholine William E., Valensin Gianni g-Tensor anisotropy and electron-nucleus dipole-dipole interaction in the Cu(II)-(L-His)2 complex in solution// Bull Magn. Reson.- 1984.-V 6.- №1-2.- C. 68-70.

66. Deshpande S.V., Sharma R.K., Srivastava T.S. EPR and electronic abл ,sorbtion studies of interaction of Cu glycylglycine complexes with nucleoasides. //Inorg. chim. acta, 1983. V. 78. N 1. P. 137-142.

67. Sato M., Matsuki S., Ikeda M., Nakaya Jun-ichi Effect of deprotona-tion of the coordinated water molecule on properties of copper (II) complex with glycyl-glycine and H20 // Inorg. chim. acta .- 1986 .-V. 125 (B 17).- №1.- C. 49-54.

68. Blaquiere Colette, Sharrock Patrick Magnetic interactions in spin-labelled glycine complexed to cupric ions// Transit. Metal Chem.- 1986.-V. 11.- №11.- C. 418-422.

69. Blaquiere Colette, Sharrock Patrick Analysis of spin-labelled glycyl-glycine interactions with cupric ions// Transit. Metal Chem.- 1986.- V. 11.- C.410-414.

70. Basosi R., Pogni R., Delia Lunga G. Coordination modes of histidine moiete in copper (II) dipeptide complexes deteeted by mulfifrequency ESR// Bull. Magn. Resonan.-1992.- V. 14.- № 1-4.- C. 224-228.

71. Nascimento Otaciro R., Tabak Marcel On the interaction of Cu(II) with the heavy dipeptide Gly-Trp// J. Inorg. Biochem.- 1985.- V. 23.-№1.- C. 13-27.

72. Sharrok Patrik Ternary complexis of imidazole and his derivative// Nouv. J. Chim.- 1986.- V. 10- № 4-5.- C. 269-275.

73. Sharrock P., Haran R. Serine, threonine and a-hydroxyamine coordination to cupric ions by hydroxyl-oxygenmetal bonds //J. Coord. Chem. 1981. V. 11. N2. P. 117-124.

74. Chun-Mei Fan*, Ling-Jun Bai, Lian-Hu Wei, Wu-Lin Yang and De-Wei Guo. Synthesis, characterization and function of ternary cop-per(II) complexes // Transition Met. Chem., 1997 V. 22. P. 109-112

75. Rizzi A. C., Piro О. E., Castellano E. E., Nascimento O. R., Brondino C. D. Structure and single crystal EPR study of Cu(II)(L-threonine)2-H20 // Inorg. Chim. Acta, 2000. V. 305. N 1. P. 19-25.

76. Shulin Zhao, Yi-Ming Liu. Enantioseparation of underivatized amino acids by capillary electrophoresis using copper(II)-(S)-3-aminopyrrolidine-l-histidine ternary complex as the chiral selector // Analytica Chimica Acta. 2001. V. 426. N 1. P. 65-70

77. D-Amino acids in sequences of secreted peptides of multicellular organisms / Ed. Jolles P., Switzerland: Experientia Supplementa, 1998. 208 p.

78. M. Friedman, J. Agric. Food Chem. 1999. V. 47. P. 3457.

79. R.A. Volkmann, S.D. Heck, EXS, 1998. V. 85. P. 87.

80. Pettit L.D., Swash J.L.M. Study of coordination modes in copper(II) complexes of 1- and dl-threonine// J. Chem. Soc., Dalton Trans.-1976.-C. 2416

81. Brooker G., Pettit L.D. Stereoselective complex formation between simple dipeptides and hydrogen and copper (II) ions// J. Chem. Soc. Dalton Trans.- 1975- № 21.- C. 2302-2304.

82. Brooker G., Pettit L.D. Stereoselective effects of the formation of ternary complexes of simple amino-acids with copper// J. Chem. Soc. Chem communs.-1974.- № 20.- C. 813-814.

83. Leslie D. Pettit L., Swash M. Stereoselectivity in the formation of mononuclear complexes of histidine and some bivalent metall ions// J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1976. - №7. - C. 588 - 594.

84. Ritsma J.H, Van de Grampel J.C., Jellinek F. Stereoselectivity in the complex formation of histidine with cobalt (II) and nickel (II)// Re-cueil trav. Chim.-1969.- V. 88.- C. 411-416.

85. Dallavalle F., Folesani G., Sabatini A., Tegoni M., Vacca A. Formation equilibria of ternary complexes of copper(II) with (S)-tryptophanhydroxamic acid and both D- and L- amino acids in aqueous solution // Polyhedron, 2001. N 1. P. 103-109.

86. Ларин Г.М., Зверева Г.А., Минин В.В., Ракитин Ю.В. Реакции обмена серосодержащими лигандами в системе медь(Н)-никель(П). //Журн. неорг. химии. 1988. Т. 33. N 8. С. 2011.

87. Kittl W.S., Rode В.М. Electron spin resonance determination of formation constant of Cu(II) dipeptide complexes// J. Chem. Soc. Dalton. Trans. 1983. N3. P. 409-414.

88. Krishnamoorthy G., Prabhananda B.S. Mechanism of spin transfer to next neighbors 13C and 31P.// J. Magn. Res. 1978. V. 30. N 2. P. 273.

89. Ларин Г.М., Ротов A.B., Дзюба В.И. Изомерия координационных соединений меди(Н) с гидроксамовыми кислотами. // Известия РАН. Серия химическая, 1999. № 4. С. 726-729.

90. Ларин Г.М., Умаров Б.Б., Минин В.В., Ракитин Ю.В., Юсупов В.Г., Парпиев Н.А., Буслаев Ю.А. Антиферромагнитный обмен по цепочке а-связей в биядерных комплексах меди(П). // Доклады АН СССР, 1988. Т. 303. № 1. Р. 139.

91. Ларин Г.М., Минин В.В., Ракитин Ю.В. Идентификация методом ЭПР очень слабых обменных взаимодействий в биядерных комплексах меди. // Неорганические материалы, 1994. Т. 30. № 11. С. 1424-1428.

92. Ларин Г.М., Юсупов В.Г., Парпиев Н.А., Каримов М.М. Исследование методом ЭПР взаимодействия комплексов меди(Н) с пиперидином. //Координационная химия, 1997. Т. 23. № 1. С. 71-75.

93. Ларин Г.М., Панова Г.В., Рухадзе Е.Г. Изучение бис-5,5'-салицилал-1,2-пропилендиамина меди методом ЭПР. // Докл. АН СССР. 1966. Т. 166. N2. С. 363.

94. Ларин Г.М., Минин В.В., Янкина Л.Ф. Влияние хелатирующе-го дитиолиганда в реакции образования имидокомплексов Mo(V). // Коорд. химия. 1988. Т. 14. N 12. С. 1644.

95. Ларин Г.М., Минин В.В., Янкина Л.Ф. ЭПР комплекса фени-лимидо-трисдиэтилтиофосфата молибдена (V). // Коорд. химия. 1990. Т. 16. N8. С. 1057.

96. Ларин Г.М., Зверева Г.А. ЭПР комплексов никеля (III) с гек-саазамакроциклическими лигандами. // Коорд. химия. 1996. Т. 22. N4. С. 310.

97. Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики. М.: Наука. 1983. 658 с.

98. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. М.: Физматгиз. 1963. 702 с.

99. D. Н. Powell, P. Furrer, P. A. Pittet and А. Е. Merbach, J. Phys. Chem., 1995,99, 16622.

100. A. Pasquarello, I. Petri, P. S. Salmon, O. Parisel, R. Саг, Ё. Toth, D. H. Powell, H. E. Fischer, L. Helm and A. E. Merbach, Science, 2001,291,856.

101. Neubrand A., Thaler F., Korner M., Zahl A., Hubbard C. D., Van Eldik R. Mechanism of water exchange on five-coordinate copper(II) complexes // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2002. P. 957-961.

102. Шкляев А.А., Ануфриенко В.Ф. ЭПР аддуктов бис-ацетилацетонатов Cu(II) с фосфинами. // Журн. структуры, химии. 1976. Т. 17. N3. С. 530.

103. Sloqvist , Lund A., Maruani J. An ESR investigation of the dynamical behavior of the cyclopentane cation in CF3CCI3. // Chem. Phys. V. 125. P. 293.

104. Kaplan J.I. The density matrix method for calculation of NMR spectra. // J. Chem. Phys. 1958. V. 28. P. 278.

105. Alexander S. Exchange of interaction nuclear spin in nuclear magnetic resonance. I. Intramolecular exchange.//J. Chem. Phys. 1962. V. 37. N5. P. 967-974.

106. Alexander S. Exchange of interaction nuclear spin in nuclear magnetic resonance. II. Chemical exchange. // J. Chem. Phys. 1962. V. 37. N5. P. 974-981.

107. Kleir D.A., Binsch G. General theory of exchange-broadened NMR line shapes. II. Exploitation of invariance properties. // J. Magn. Res. 1970. V.3.N2. P. 146.

108. Stephenson D.S., Binsch G. Iterative computer analysis of complex exchange-broadened NMR band shapes. // J. Magn. Res. 1978. V. 32. N 3. P. 145.

109. Heinzer J. Fast computation of exchange-broadened isotropic E.S.R. spectra. // Mol. phys. 1971. V. 22. N 1. P. 167.

110. Heinzer J. Least-squares analysis of exchange-broadened ESR spectra. //J. Magn. Reson. 1974. V. 13. N 1. P. 124.

111. Панюшкин В.Т. Спектрохимия координационных соединений РЗЭ. Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 1984. 126 с.

112. Панюшкин В.Т., Буиклиский В.Д., Болотин С.Н. Применение метода матрицы спиновой плотности в спектроскопии ЯМР и ЭПР. Краснодар: Просвещение-Юг, 1999. 116 с.

113. Буков Н.Н., Буиклиский В.Д., Панюшкин В.Т. Физические методы исследования координационных соединений редкоземельных элементов. Краснодар: Изд-во КубГУ, 2000. 320 с.

114. Панюшкин В.Т., Шумкин A.M., Буиклиский В.Д. Изучение динамической системы парамагнитный ион-органический субстрат методом полного сигнала формы спектра ЯМР. // Коорд. химия, 1980. Т. 6. N 11. С. 1625-1629.

115. Панюшкин В.Т., Шумкин A.M., Буиклиский В.Д. Описание спектров комплексов парамагнитных ионов с использованием метода спиновой матрицы плотности. // ТЭХ, 1983. Т. 19. № 2. С. 347-352.

116. Панюшкин В.Т., Ващук А.В., Шумкин A.M. Определение времен релаксации и предельных парамагнитных сдвигов по полной форме линии в спектрах ЯМР. Теорет. и эксп. химия. 1991. Т. 5. N 6. С. 745-749.

117. Panyushkin V.T., Achrimenko N.V., Khachatrian A.S. Mixed-ligand complexes of three valent lanthanide ions with acetyl acetone and some organic unsaturated acids.//Polyhedron, 1998. V. 17. N 18. P. 3053-3058.

118. Панюшкин B.T., Ващук А.В., Хачатрян А.С. Моделирование комплексообразования РЗЭ с ацетилацетоном и непредельными органическими кислотами и возможность его изучения методом

119. ЯМР. // Координ. химия, 1996, Т. 22, № 3, С. 187 191.

120. Паиюшкин В.Т., Ващук А.В., Болотин С.Н. Оценка погрешностей определения констант равновесия методом ЯМР. //Коорд. химия. 1991. Т. 17. Вып. 8. С. 1042-1044.

121. Панюшкин В.Т., Волынкин В.А.// О возможности определения параметров реакций комплексообразования методом спиновой матрицы плотности при изменении типа спиновой системы лиганда.//Журн. структурн. химии, 2000. Т. 43. N 3. С. 660-662.

122. Панюшкин В.Т., Болотин С.Н., Ващук А.В. Применение формализма спиновой матрицы плотности к описанию формы линии спектра ЭПР при комплексообразовании в растворе. // Журн. структурн. химии. 1997. N 2. С. 385-388.

123. Болотин С.Н., Ващук А.В., Панюшкин В.Т. Исследование комплексообразования хлорида меди с а-аминокислотами в водном растворе по данным спектров ЭПР. // Журн. общей химии. 1996. Т. 66. Вып. 8. С. 1360.

124. Болотин С.Н., Панюшкин В.Т. Исследование методом ЭПР комплексообразования меди (II) с аминокислотами при различных рН // Журнал общей химии, 1998. Т. 68. Вып. 6. С. 1034-1038.

125. Abramenko V.A., Bolotion S.N., Nikolaenko I.A. Effect of рН on copper(II) chelate with L-histidine according to ESR spectra data.// Journal of Molecular Liqids, 2001. V. 91. P. 219-222

126. Шеставин А.И., Болотин C.H., Буков H.H., Панюшкин В.Т. Комплексообразование галактуроновой кислоты с ионами меди(П) и неодима(Ш) в водном растворе // Журн. общей химии, 2001. Т. 71. Вып. 9. С. 1438-1441.

127. Дэннис Д., Шнабель Р., Численные методы безусловной оптимизации и решения нелинейных уравнений. М.: Мир, 1988. 440 с.

128. Пшеничный Б.П.,Данилин Ю.Т. Численные методы в экспериментальных задачах. М.: Наука, 1975. 248 с.

129. Банди Б. Методы оптимизации. М.: Радиосвязь, 1988. 164 с.

130. Виленкин В.А. Метод последовательных приближений. М.: Наука, 1968. 238 с.

131. Щербакова Э.С., Гольдштейн И.П., Гурьянова Е.Н. Методы математической обработки результатов физико-химического исследования комплексных соединений.// Успехи химии, 1978. Т. 47. Вып. 12. С. 2134.

132. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. М.: Наука, 1970. 658 с.

133. Николаенко И.А. Комплексообразование Cu(II) с L-гистидином в водном растворе по данным спектров ЭПР (моделирование и эксперимент). Дисс. . на соиск. уч. степени канд. хим. наук. Краснодар. Кубанский государственный университет, 2002.

134. Методы исследования быстрых реакций. / Под ред. Г. Хемми-са. М.: Мир, 1977.518 с.

135. Slabo-Planka Т., Rockenbauer A., Korecz L., Nagy D. An electron spin resonance study of coordination modes in the copper(II)- histamine and copper(II)— L-histidine systems in fluid aqueous solution. // Polyhedron, 2000. V. 19. N 9. P. 1123- 1131.

136. Бек M., Надьпал И. Исследование комплексообразования новейшими методами. М.: Мир, 1989. 413 с.

137. Кумок В.Н. Применение метода минимизации дисперсии для констант устойчивости равновесия в растворах. // Ж. неорг. химии. 1971. Т. 16. N5. С. 1186.

138. Евсеев A.M., Николаева JI.C. Математическое моделирование химических равновесий. М.: Изд-во МГУ, 1988. 192 с.

139. Хартри Ф., Бергес К., Олкок Р. Равновесия в растворах. М.: Мир, 1983.360 с.

140. Белеванцев В.И., Пешевицкий Б.И. Исследование сложных равновесий в растворе. Новосибирск: Наука, 1978. 256 с.

141. Sayce I.G. // Talanta, 1967. N15. P. 1397.

142. Эммануель Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. М.: Высшая школа, 1984. 468 с.

143. Бугаевский А.А., Дунай Б.А. Расчет равновесного состава и буферных свойств растворов на электронных цифровых вычислительных машинах // Журн. аналит. химии, 1971. Т. 26. Вып. 2. С. 205-209.

144. Сальников Ю.И., Глебов А.А., Девятое Ф.В. Полиядерные комплексы в растворах. Казань: Изд-во КГУ, 1989. 288 с.

145. Sabatini A., Vacca A. A new method for least-squares refinement of stability constants // J. Chem. Soc. Dalton Trans., 1972. N. 16. P. 1693-1698.

146. Sabatini A., Vacca A., Gans P. MINIQAD a general computer programme for the computation of formation constants from poten-ciometric data // Talanta, 1974. V. 21. N.l. P. 53-77.

147. Nagypal I. A general computational method for the calculation of the constants and distribution of chemical equilibrium systems // Acta Chim. Acad. Scientiarum Hungaricae, 1974. V. 82. N 1. P. 29-41.

148. Avdeev A., Raymond K.N. Free metal and free ligand concentrations determined from titrations using only a pH electrode. Partial derivatives in equilibrium studies // Inorg. Chem., 1979. V. 18. N 6. P. 1605-1611.

149. Smith W.R. The computation of chemical equilibria in complex systems // Ind. and Eng. Chem. Fundam, 1980. V.l 9. N 1. P. 1-10.

150. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука. 1971. 380 с.

151. Основы аналитической химии.// Под ред. Золотова Ю.А. М.: Высшая школа, 2000. Т. 1 . 463 с.

152. Gergely A., Sovago I., Nagypal I., Kiraly R. Equuilibrium relations of alpha-aminoacid mixed complexes of transition metal ions // Inorg. Chim. Acta, 1972. V. 6. N 3. P. 435-439.

153. Киреева H.H., Штырлин В.Г., Захаров A.B. Влияние растворителя на лабильность аминокислотных комплексов меди(П) // Журн. неорган, химии, 1990. Т. 35. № 5. С. 1203-1209.

154. Киреева Н.Н., Штырлин В.Г., Захаров А.В. Лигандный обмен в водно-диоксановых растворах комплексов меди(Н) с аминокислотами//Журн. неорган, химии, 1990. Т. 35. № 5. С. 1210-1215.

155. Стаценко О.В., Болотин С.Н., Панюшкин В.Т. Комплексообра-зование меди(Н) с L- и DL-треонином по данным спектроскопии ЭПР //Журн. общей химии, 2003.

156. Hosny W.M., El-Medani S.M., Shoukry М.М. Equilibrium studies of the binary and ternary complexes involving tetracycline and amino acid or DNA constituents // Talanta, 1999. V. 48. N 8. P. 913-921.