Синтез, исследование соединений железа и кобальта Cl-аминокислотами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

Академия наук Республики Кыргызстан

Институт неорганической и физической химии

На правах рукописи УДК 541 .'121:536.7+ 547.466.577.1 5|17

КУРМАНБЕКОВА Гулбубу Токтосуновна

СИНТЕЗ,

ИССЛЕДОВАНИЕ СОЕДИНЕНИИ ЖЕЛЕЗА И КОБАЛЬТА Сь —АМИНОКИСЛОТАМИ

Специальность 02.00.01 — неорганическая химия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Бишкек 1992

АКА1Ет НАУК РЕСПТБШШ! КЫРГЫЗСТАН ИНСТИТУТ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

На правах рукописи

КУРМАНБЕКОВА Гулбуйу Токтосуиовна

УДК 541.121:536.7+547.466.577.15/17

СИНТЕЗ, ИССПЩСЕАЯИЕ СОЕДИНЕНИЙ ШЕЗА К КОБАЛЬТА С 1-А1Ш0КШЮТАЖ

Специальность 02.00.01 - неорганическая химия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Бишкек - 1992

Работа выполнена в лаборатории химии аминокислот и юс производных Института органической химии АН Республики Кыргызстан.

Научный руководитель

член-корреспондент АН Республики Кыргызстан, доктор химических наук БАКАСОВА З.Б.

Офидальные ошоненты доктор химических наук, профессор Кэдынов М. А. кандидат химических наук, старший научный сотрудник Казыбаев С.К.

Ведущая аргашааиан-. Кастщуг хюлия АН Узбекской ССР

Зацита состоится " /¿7" ¿^/^/¿¿^-¿¿Л-- 1992 г. в часов на заседании Специализированного Совета К G09.C5.0I по присуждению ученой степени кандидата химических наук в Институте неорганической и физической химии АН Республики Кыргызстан по адресу: г.Блшкек, проспект Ленина, 267, комната 33й„

С диссертацией ыоняо ознакомиться в центральной научной библиотеке АН Республики Кыргнзстан (г.Еишкек, проспект Лента, 265).

Автореферат разослан е- 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета кандидат хим.наук, с.н.с.

г^^аг-^и Л.П.Еалкунова

Подписано в пАмат.. 02- &3 Дпрмят 6С>*Х'</у£

Печать офсетная, овуд* п.п.Зак. /о6~ .Тип, /ОО

г. Бишкек, ул. Коммунистическая, 68. Типография КСХИ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность темы. Б настоящее враля возросла значимость исследований по разработке методов синтеза различных соединений L-аминокислот с заданными свойственна, среди которых определяющую роль играют их биологическая активность и водорастворимость. Соединения ь-аминокислот могут быть эффективно применены для решения таких важнейших задач, как повышение продуктивности животноводства,. урожайности сельскохозяйственных культур, улучпе-ния питательности продукции, производимой в шгзевоё промышленности к в медицине. В этом отношении весьма ванными являются "соединения, полученные из аминокислот а солей биоактивных металлов (кобальт, железо и т.д.), Функции которых в организме 'связаны с выработкой ряда гормонов, витаминов, ферментов и других биорегуляторов.

Поэтому синтез новых соединений на основе ь-аминокислот и солей кобальта, келеза является одной из актуальных проблем в современной химии.

Ионы железа и кобальта имеют исключительно большое значение в биохимических процессах. Например, кобальт входит в состав витамина Bj2. железо - в состав гемоглобина крови и некоторых ферментов (каталаза, пероксидаза), а х,-глутаминовая кислота является составной частью фолиегой кислоты, важного антианемического витамина, стимулирущего кроветворные функции организма. Е настоящее время установлено значение х-глутаминовой кислоты как одного из основных Факторов обезвреживания аммиака в организме. Следовательно, новые соединения на основе этих металлов с аминокислотами могут повысить их биологическую активность.

3 качестве объекта изучения нами были выбраны натриевая и литиевая соли х-глуташгаовои кислота, X—аланин, Х-лейцин, X—лизин, х-аргин"н, ь-дистеян и хлориды кобальта, железа.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с координационным планом ИХ? лаборатории химии аминокислот и их производных ПОХ АН Республики Кыргызстан, }' гос. регистрации 0I82.2C550I3 по теме: "Исследование в области химии, физико-хи-мии и технологии аминокислот и их производных".

Цель п задачи г,?боты. Целью данной работы является синтез новых соединений l -аминокислот с солями яелеза и кобальта, об-

ладающюс биологической активностью, особенно кроветворными и ростостимулирующими свойствами, а также определить наиболее оптимальные пути их практического использования. Лля осуществления поставленной цели резались конкретные задачи.

1. Изучить взаимные растворимости компонентов в тройных конденсированных системах, соде-ла^их хлориды кобальта (П) и яелеза (Ш), х -глутаминат натрия, £, -глутаминат лития, х-ала-ши, х-лейцин, ь -лизин, х -аргинин, и х-цистеин в водной среде, установить состав, а такие равновесные концентрационные пределы выделяющихся новых твердых фаз.

2. Определить физико-химические константы ноеых соединений: удельная масса, удельный и молекулярный объемы, показателя преломления кристаллов, угол удельного вращения, растворилости в воде и органических растворителях.

3. Для выяснения молекулярного строения и установления характера связи в соединениях ъ-аминокислот, образующихся в изучениях системах, использовать физико-химические методы, в ток числе рентгено^азовый, термографический, ИК-спектроскопяческий.

4. Провести биологические испытания новых соединений х-аминокислот, в том числе двойного глутамината натрия-яеледа, как стимулятора роста молодняка сельскохозяйственных животных.

Научная: но-д--зна. I. Впервые изучены методом растворимости реакции взаимодействия в 9 тройных системах с участием хлоридов кобальта, железа и х-глутамината натрия и лития, х-аланина, X-лейцина, X -лизина,X -аргинина и х-цистеина в водной среде при 25°С. На основании данных диаграмм растворимости установлены концентрационные пределы равновесных растворов и состав вновь образуемых соединений.

Индивидуальность 12 полученных двойных соединений подтверждена данными рентгена?азового, термографического анализов и определением некоторых физико-химических констант.

2. Исследованы Ж-спектры поглощения вновь синтезированных соединений с целью установления места локализации связи молекул X-аминокислот с ионами биометаллов. Установлено, что в новых соединениях по сравнению с исходными х-аминокислотами полоса поглощения, соответствующая валентному колебанию ггИд-группы, смещена в высокочастотную область, что указывает на существование свободной группы. Частоты валентных колебаний карбоксильных

групп новых соединений х-амгаокислот понижены. Такое изменение КК-спектров может бить результатом взаимодействия металлов с аминокислотами -через кислород карбоксильных групп донорно-ак-цепторной связью.

3. Исследованы биологические активности новых препаратов: глутаминат катрий-иелеза обладает выраженным кроветворным свойством и может применяться в качестве биостимулятора роста и развития молодняка сельскохозяйственных животных; двойной аланинат кобальт - антимикробной активность», двойной аланин атйод и ста й кобальт обладает выраженным фунгицвднш действием на грибы.

Практическая веяность ваботы. Проведены биологические исследования глутамината железа, аланината хторяда кобальта и атани-ната йодистого кобальта ( jnac^HrjNO^'peclj'jb20; сос12'2с,Нг,К02-

•н20; Co(C5H7K02)2'2KaJ'H20).

Результаты лабораторных и производственных испытаний вновь синтезированных соединений - глутаыяната железа - показали, что препарат иогет найти применение в качестве лекарственных и профилактических препаратов против анемии, а также стимулятора роста и развития молодняка сельскохозяйственных .животных.

двойной аланинат хлорида кобальта обладает выраженной антимикробной активностью (сзлмонеллеза холера, стрептококк, эперихи-коли, стафилококк). а двойной аланинат йодистого кобальта проявил фунгицпднуто активность плотив грибов - возбудителей болезней сельскохозяйственных клвотнкх и птиц (асперегелез, мукороми-коз, кандлдамлкоз).

Таким образом установлено, что эти соединения могут найти применение в ветердяарной грекгаке. Все испытанные вещества относятся к мглотоксичякм препарата'.!.

.'." е тог к 7. с ел ел овачкя. Изучение реакции взаийодеРствкя ь-гяу-тамяната натрия и литая, L -аланлна, ь-леглдина, х-лизина, Ь-аргшгкна и ь -цкетекна с хлоридами кобальта и лелеза проводилось класснчесгим методом изотермической растворимости при 25°С, который позволяет с достаточной степенью точности установить со стая; я конпентрадкояяь'е пределы существования комплексных а двоглнх соедпненг::, оаз переменного состава, часто не обнаружи-гае'.гю: другими методами исследования.

ZK-спектрн поглощения полученных соединений регистрировали на спектрофотометре "Specord-75 Л3" с использованием методики

прессования вещества с бромистым калием в области частот от 4CG до 36СО см-1.

Рентгенофазовый анализ выполнен на ди^рактоыетре ДРОН-1,5 ( сик -излучение с никелеш:.! фильтром).

Диа^еренциально-терлический анализ проводили на дерпватогра-ffe системы i.Паулин, К.Паулпк и Л.Эрдеи.

Аптобалгл Результаты работы доложены на XI Респуб-

ликанской конференции молодых ученых (г.Фрунзе, IS38), на УП Всесоюзно;,: совещании по <1ХА (г.Фрунзе, 1988), на научно-теоретической конференции "Знологая окрузсавцзй среды" (г.Ташкент, ISSQ), на расширенном заседании лаборатории хпгки аминокислот и язе производные Института органической химки АН Республики Кыргызстан (г.Бишкек, 1991).

Р-^тикании. По теме диссертации опубликованы девять работ, •Материалы диссертации вклггчени б два научно-исследовательских отчета Инстятута органической химик Ал Республики Кыргызстан.

Сггттуга и -^--е».- тапогг:. Диссертация излокена на/¿S страница:! машинописного текста, вклячая,// таблиц и рисунков, состоит из введения, литературно;; к экспериментально" частей, списка использованной литературы и приложения, в котором тлеются акты биологических испытаний предложенных соединений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАЕ0Та

Исследовано девять тройных систем, из них при участии Х-Глутамината натрш И ЛИТИЯ - три: üaCcHgl'O^-FeClj-rbO; Ьх05Ее1?0^-?еС1т-н2с; ыс^ПдИОд-СоС^-^с взаимодействия аланяна, лейцина, цистеина, лизина и аргинина с хлоридом кобальта и железа в водных растворах изучены следующие: CjKnix^-CoCi?--Н20; CgH^jfTOg-CoClp-EjO-, CgE^iT^-PeClj-HgC; G6"l6!4°£--FeCl^-E^; CgK^IT/j.Cb-CoClg-'^O; cjKyliC^S-CoCI^-^0 z ПОЛИТерма растворимости аланпна.

В первой группе систем рассматривали взаимодействия ь-глу-тамината натрия с хлоридом железа при 25°С. Изотерма растворилос-ти представлена четырьмя ветвями, отвечавшими кристаллизации двух НОВЫХ соединеш'й: jrTaCqHgriQt'FeCii/j'JEoO я 2I:aCc;HsrCi.. •Feciz*4E2o , а также вводных компонентов 1т.-.сг,:-:5:тс4 и 7eCi-, (рис.1).

У,-л! \ \

Рис.1. Систзла Нас^з^ко^-ресхз-кзо при 25°С

Равновесный раствор первой эвтоническоЁ. точки характеризуется следущпм составом: I--глутаминат натрия - АО,12%, хлорид железа - 9,64£. Двойная соль выделяется в виде светлокоричнево-го кристаллического поропка, под микроскопом кристаллы представлены квадратными пластинками (рисЛ а,б).

При образовании глутамкната натрия железа мезаяалекулярное

взаимодействие осуществляется между катионом яалеза и глутаыина-тсм через кислород карбоксильных и азот аыинных груш. Для подтверждения полученных данных при изучении химического взаимодействия х-гвдроглутамината натрия с хлоридом железа в водных растворах, наряду с растворимостью, были исследованы свойства жвдкой фазы: плотность, показатели преломления, вязкость.

Изотерма, состав-свойства характеризовалось наличием четырех ветвей, как и на диаграмме растворимости. Первая ветвь отвечала растворам, выделяющим глутаминат натрия. Плотность раствора, насыщенного глутгминатом натрия, равна 1,220 г/да3. Яри увеличении концентрации хлорзда железа и уменьшения глутамината натрия в растворе, плотность его падала до 1,203 г/см3. В переходной точке она составляла 1,204 т/т3.

Вторая ветЕЬ характеризовала удельную плотность растворов, находящихся в равновесии с донным осадном трехводного глутамината натрия-келеза, и колебалась от 1,224 до 1,ЗСЗ г/см3. В переходной точке растворы имели плотность, равную 1,ЗСЗ г/см3.

Третья ветвь отвечала жидким (газам, находящимся в равновесии с осадком второго соединения - четырехводного глутамината натрия хлорида железа. Плотность раствора в следующей эвтониче-ской точке достигала 1,260 г/см3. Для крайних ветвей, соответствующих выделению исходных компонентов, характерно повышение плотности зщцких Фаз.

Для равновесных раст-оров из глутамината натрия и хлористого железа был изучен такзе показатель преломления. Насыщенный глутаминатом натрия, он равен 1.4СЕ, а для хлорида железа -1,3670. Изотерма показателя преломления при 25°С была разделена на четыре ветви. Первая ветвь отвечала кристаллизации глутамината натрия. Дачее простиралась Еторая ветвь, характеризующаяся постепенным повышением показателя преломления до величины 1,4360, что обусловливало наличие в растворе калодиссоциирован-ного ноеого химического соединения двойного глутамината натрия -железа. Третья ветвь отвечата закономерному поЕЫщеняп показателя преломления до значения 1,4370. Четвертая вэтрь соответстгогала растворам, кристаллизующим хлорид келеза.

Третьигл показателем равновесных агавах !"аз бяяа вязкость раствора, которую в кадаой точке измеряли 3-4 ргза.аа о Словакия чего приводили среднее ее значение. Наскщекнг:* рассвср глутам::-ната натрия акел вязкость, равнуп £,14 пузз. С поапг-гяпел его концентрации вязкость раствора хара::теризоЕРлас^ тендззг^го:': ::

Рис.2 а,б

уменьшению. В переходной точке 2 равновесный раствор, отвечающий образования двойного глутамината натрия - железа, обладал вязкостью в 5,760 пуаз. В следующей переходной точке вязкости увеличивалась до 11,707 пуаз. .

При изучении вышеотмеченннх параметров равновесных' растворов ь -глутамината натрия, хлорида келеза в Еоде при 25°С были получены данные, хорош согласующиеся с диаграммой растворимости. Полненное соединение железа устойчиво на воздухе, его кристаллы светло-коричневого цвета. Соединение зарегистрировано в ЗНЦ КГХС г.Купавна гос. регистрации 9326489, 1969 г. Испытание его на острую токсичность свидетельствует о том, что соединение относится к малотоксичным препаратам (ЛД50 - 241,7+22,3 мг/кг). Оно рекомендовано в качестве добавки в кор.; молодняка сельскохозяйственных животных.

Изотерма растворимости системы ыс^КдШ^-СоСХз-НзО характеризуется наличием четырех ветвей (рис.3), две крайние из которых отвечают кристаллизации исходных компонентов - ъ-глута-мината лития и хлористого кобальта. Третья точка характеризуется началом образогачия нового безводного двойного химического соединепш. Рторая ветвь (точки 3-8) соответствует насыщенным растворам, выделяч'дкм безводное двойное соединение. Состав его

характеризуется содержанием 1гглутамината лития - 70,20$, хлорида кобальта - 29,80$, что соответствует формуле 2Ы.с5н8ио4' •СоС12.

-- % Шг

Рис.3. Система ис5н8М0^-СоС12-Н20 при 25°С

Химический анализ этого соединения, освобожденного от маточного раствора, дал следующие результата: ъ-глутамикат лития 69,80?,, хлорид кобальта - 30,05^, что весьма близко составу, теоретически рассчитанного двойного химического соединения. Третья ветвь (8-12) отвечает процессу образования гвдратироЕая-ной средней соли литийглутаминатхлорида кобальта: ыс^ндио^-сосхз'2н20.

Кривая растворимости системы ы.С5Н8К04-РеС1з-Н20 состоит также из четырех ветгей, отвечающих кристаллизации исходных компонентов и соединений: ЗЬз^НаПОц.-РеС 13• ЗН2О; гхкз^НоИО^» •?еС1з-5Н20, которые выделяются из насыщенных растворов в кн-конгруэнтнорастворимой форме. Установленные соединения выделены в кристаллическом виде. Их индивидуальности идентифицированы методами химического, рентгеноФазового, термогравиметрического, ИК-спектроскопического анализов.

Впервые ками измена растворимость' аланина в водной среде от 10 до 80°С. В литературе данные по растворимости алан'.гна отсутствуют. Полученные экспериментальные данные по растворимости аланина в воде сведены в таблицу и на их основе построена диаграмма политерт.м растворимости. Из дпагражты видно, что растворимость аланина находится в прямой зависимости от температуры.

Изотерма растворимости системы с-^п^г,02-СсС12~п20 ®«еет три ветви кристаллизация, соответствующие выделению в твердую фазу . исходных компонентов и одного инконгруэнтно растворимого двойного соединения состава СоС12• 20• 1>2° (рис.4).

Химический аначиз этого соединения, освобожденного от маточного раствора, показал следующее количество аланина - 54,20$, хлористого кобатьта - 38,ЗОЙ, воды - 6,95$, что весьма близко к составу теоретически установленного двойного химического соединения. Данное соединение представляет собой кристаллические пластинки розово-фиолетового цЕета, растворимость в воде равна 16,12$. Новое химическое соединение зарегистрировано в ШЦ БИХС г.Купавна, }' гос. регистрации 5323386, 1985 г. и проведено испытание на биологическую активность. Результаты испытания показали, что препарат мапотоксячен и обладает антшикробной активностью.

Изотерма растворилости системы с^щ^т^оа^-я^о представлена тремя ветвями, крайние из которых отвечают кристаллизации исходных компонентов, а средняя - образованию нового соединения с соотношением компонентов (в масс£): лейцкн - 40,18, хлорид кобальта - 49,00, вода -.9,41, что соответствует хил:¡ческой формуле Сс/312'С6з1^!Ю2-В20 (1:1:1). Следует отметить, что линия насыщения равновесных растворов данной системы, Евиду значительной растворгалостп исходного компонента.- С0С12 - растянута вдоль горизонтального катета и соответствует содержанию хлорида кобальта. С накоплением в растворе 16,055? хлорида кобальта наблюдается выделение новой фазы в виде двойного одноводного соединения.

И

Рис.4. Система с5н71?о2-СоС12-Н20 при 25°С

Изотерма растворимости тройной системы на диаграмме характеризуется тремя ветвями кристаллизации солей: выделением иестиводного хлорида яелеза, кристаллизацией двух-водного гвдрата двойного лизшата хлорида железа; выделением ли-лина (рис.5Соединение, образующееся при взаимодействии лизл-• на с хлоридом железа, характеризуется собственны:.«! константами. Данное соединение было выделено и подвергнуто химическому анализу, в результате чего было найдено: лизина - 68,72'', хлорвда железа - 23,5955 и воды - 5,68$. Соединение зарегистрировано в БНЦ БИХС г.Купавна «Г гос. регистрации 0326589, 1989 г.

Тройная система РеС1з-Сбн-1бк4°2-н20 на ДиагРа,1Ие растворимости также имеет среднюю ветвь, отвечающую кристаллизации конгруэнтно растворимого двойного одноводного аргшината хлорида железа. Соединение было выделено Епервые, и для него изучены некоторые физико-химические константы. Химическим анализом установлено следующее содержание компонентов в комплексе: аргикг-на - 46,&2%, хлорид нелеза - 47,345, вода - 5,045?. Соединение беяевого цвета, хорошо растворимо в Еоде, плохо - в ацетоне,

спирте, нерастворило в бензоле, четнреххлористом углероде, сильно гигроскопично на воздухе, зарегистрировано в ШД БИХС г.Купавна, .'' гос. регистрации 9326689, 1989 г.

На диаграмме система Сосг^-с^^ИцР^-^О кривая растворимости имеет такке три ветви аналогично предыдущей диаграммы, крайние из которых отвечают кристаллизации исходных компонентов. Средняя ветвь указывает на образование нового соединения с соотношением исход-тех компонентов (ыасс^): аргинин - 38,90, хлорид кобальта - 54,ЗС, вода - 5,50. 3 переходной точке зидхой фазы количество аргинина уменьшается от 33,78 до 37,СОЙ. Образующиеся соединения в воде растворимо конгруэнтно (рис.6) и соответ-стзуег химической с:о-муле СоС12♦сбН15%02«Н20 . Таким образом,

Pec.6. Слетела c&en6п^о2-сoCi2-н20 при 25°C

метод растворимости является наиболее удобным и точным для изучения процессов комплексообразованкя, происходящих в тройных конденсированных системах, определения концентрацкошшх пределов насыщения равновесных растворов, установления состава образуемых соединений.

Соединение CoCl2•C^H.piiOgS• 2Н20 ..которое выделяется из насыщенных растворов в инконгруэнтно растворимой форме. Химическим анализом на:;дено, что цистепна раЕно 42.2СЯ, хлорида

кобальта - 45,20£, воды - 11,60$. Это близко по составу к теоретически рассчитанному двойному химическому соединении. Кристаллы выделенного соединения розового цвета.

Синтез двойных соединений аланина и L -глутамкната натрия с хлоридом железа (Е1) и йод г. стыл кобальтом

Для проведения лабораторных и производственных испытаний новых соединений требовалось иметь достаточно большое количество, что явилось причиной разработки метода синтеза отдельных комплексов.

Вышеуказанные соединения синтезированы в водной среде при комнатной температуре. Методы их получения просты и легко доступны. Выход целевого продукта от 85 до 90%. методы получения проверены в больших количествах (500 г) в лабораторных условиях. В качестве примера мокно привести способ синтеза двойного глута-мкната натрия железа: при взаимодействии 43 г ь-глутамината натрия одноводного, растворенного в 100 мл воды, с 12,50 г хлористого железа (Е) при перемешивании (около двух часов) образуется осадок светло-коричневого цвета. Условие реакции образования соединения ЗНаС^КО^-РеС^-З^О следующее: t 35-40°С, рН 5,5-6,0. Внешний вад препарата под микроскопом представляет собой кристаллическое вещество светло-коричневого цвета; содержание основного вещества не менее 95$. Осадок промывали гидролизным спиртом и сушили в вакуум-эксикаторе над прокаленным хлористым кальцием или перхлоратом магния. Препарат на воздухе устойчив.

■ Физико-химическое изучение твердых фаз

Для новых твердых фаз, образующихся в исследованных системах, нами определена.такие физико-химические константы, как относительная масса кристаллов, молекулярный и удельный объемы, показатели преломления, угол удельного вращения и растворимость в воде и органических растворителях (табл.1), а такие сняты микрофотография некоторых кристаллов. Изучение свойств новых соединений позволило доказать их химическую индивидуальность.

И^-спектроскопиче ские исследования

Для выявления места локализации связи ir аминокислот с хлоридами кобальта и яелеза нами сняты ИК-спектры вновь синтезированных соединений. Сравнительный анализ ЙК-спектров новых двойных соединений и i-аминокислот ( ь-глутамината натрия, лития) и сопоставление с литературными данными позволили выявить особенности изменения строения и положение полос поглощения Функциональных групп (СООН, im2, С00", си, ) в результате

образования соответствующих соединений (табл.2).

Известно, что аминокислоты в твердом состоянии находятся в цвиттерионной форме. Вследствие этого в ИК-спектрах наблюдается широкая полоса валентного колебания, характерная для протонкро-

Физико-химические свойства двойных глутаминатов Иа*, И *, Ме'

++

Ме

Таблица 3.1. и двойных аланинатов,

лейцинатов, лиэинатов, аргининатов, цистеинатов с двух- и трехвалентными металлами

!

Ш! I 1

Соединение

!Молеку-!Удель-'Молеку-!Удель-!Удель- !Раство!Темпера-!Показатель ¡лярная !ная !лярныи Гный !ное вра!риг.гаь!тура »преломления !¡масса ' ' " ' ' ' '

!масса,!объем, 'объем,!щение, ! г/и3 !см3 ! см3/Г ! Д

!в воде'плавле- '-! % !ния,°С !

Ир ! Щ

ы

I 147,13 1,538 95,70 0,650 +12,90 0,9 189 1,5190 1,615

2 N^$N¡N01, •Нг0 187,09 1,690 100,80 0,580 +21,70 72,00 225 1,3600 1,420

3 зыаС$НъЩ -геСЦ-ЩО 723,50 2,720. 240,07 0,840 +31,36 39,00 187-190

4 1НаС5НйП0ь^еЩ'ЧН10 572,50 3,050 238,36 0,327 +34,92 27,00 210,83

5 С5Н8Мг6с 152,94 1,470 104,58 0,680 +15,22 22,94 184

6 ¿¿с5н8мг'сосс2-гн2о 319,00 2,036 195,91 0,491 + 10 30,60 215 1,5630 1,620

7 558,65 2,093 86,79 0,478 +24,69 30,45 151 1,4070 1,441

8 С3Н7Щ 89,10 0,918 96,80 1,069 +2,70 16,12 297 1,4960 1,510

9 СоССг ■гс3н1но1 -нго 41&, 00 1,850 176,21 0,540 +1,82 19,42 172 1,3600 1,405

10 СбНгзиОг 131,18 1,293 101,45 0,773 +11,50 2,43 293-295

II СоС1г-СеН,3мо2'Нго 279,01 2,580 108,14 0,387 +24,46 20,01 ' 147

12 176,00 2,201 95,71 0,453 +3,5 вНС1 39,69 201

13 соссг-с6и,6н^0г'нго 323,83' 3,010 74,36 0,332 +19,62 10,00 178

14 РеСС3-ЗС6Н,6^0г -НгО 708,00 1,640 238,41 0,540 ■418,78 9,00 ИЗ

15 С{ н {¡¡N¿0,г 145,00 1,909 95,67 0,523 +6,50 37,20 233

16 РеССз-зСбНх^Ог-гНгО 637,00 2,360 238,77 0,423 +27,08 8,50 163,4

17 С3НгН0г5 121,16 1,266 96,10 0,710 +9,80 21,86 178 Г, 4600 1,480

18 Соиг-С3Н1Мг5-1Нг0 287,06 2,110 136,00 0,473 +15 ,80 8,92 208 1,8850 1,986

Таблица 2

Основные колебательные частоты (га-1-), обнаруженные в ПК-спектрах полученных соединений х-аминокислот

Соединения \)*s№). i u. J(O-H) i V as Сcoa-) ! ^ i (C00~) i в- (M;) j 1 CN

с5ндно^ 3IC0-290C 1640 141С 1590

NaCjEglTO^'Í^O 3430-3280 1700 1400 1620

3rToCcHgt:04 -FeClj • J320 2990-2940 1620 1430 1550

CjEgNOiiLi 35CG—33C0 1640 1490 1530

Х±С5На1ГО4'СоС12-2Н20 3318-3225 1625 1450 1574

2X-ÍC сНдГГОй. • PeC lz • 5H20 3360-3100 1630 1425 1470

CjE^NCb 3IC0-3CCG 1640 1500

С oC 12 'ЭС 3Н7ПО 2 • H2O 32CG-3CCC 16 OC 1415 1495

c3h13no2 3ICC-2950 1590 1425 1525

С oC12'CgH^ sK02•н2о 3240-2920 1620 i42c 1510

сбн1б%°2 " 3500-3200 1650 1420 1470

CoC 12 *CgS-] glfy.02 • H20 3450-3000 1460 1460 1490

?eC 12 • 3C5H^ 5U4O2 • н20 3380-3200 1760 1470 1530

C6H13N2°2 320C-3COO 1590 1430 1420

EeCI5•3n2°2*2H2° 325C-3170 1580 1410 1520

c3h7iic2s 3IC0-3000 i6g0 1410 1510

С oC 12' c5h7iío2s * 2H20 3300-3100 1660 1460 1495

ванной аминогруппы при 32GC-2ICC см-1, а также полосы вблизи I6IC-I590 см-^ и 1410 см--'-, которые относятся соответственно к Ves(C00") и Vj (С00") ионизированной карбоксильной группы.

В Ил-спектре поглощения L -глутамяната натрия (НГлКа) при 3430 и 32Б0 см-1 проявляются полосы поглощения, относящиеся соответственно к i)as( ) я -) s { аминогруппам (рис.7),

3 ГД-спактре глутамината лит;1я (рис.8) в отличие от глута-:.;иноеой кислоты проявляются Еалентнке и деформационные колебания HHj группы соответственно з области 3500 и ЗЗСО см-1" и ISCC с:.-1-1580 с:."1.

Как показьтвагат ПК-сцг-ктры, в новых соединениях по сравнению с х-глутаииново:; кпслотой, ъ -глуташнатом натрия, х-глу-т^линатсм лития, L-аяанином, х-лейцпном, х-лизином, х -аргинин стл к Ь-акстекнои полоса поглощения, соответстзупщая валент-ноггу кслебаяю группы, слежена в высокочастотную область

РИС.7. liK-СПОКТрЫ îîaC5K8H04; 3N СсВ8Ш4'?еС:Ц'ЗН2С

3318, 3225, 33£0, 320С, ЗЗБС, 33C0-3ICC, 30СС-3450, 3430 с."1. Частоты валентных колебание карбоксильных групп новых соедсненй: ь -аминокислот пониненп п проявляется в пределах I57D, 156G, 1575, I45D ел"-. Такое лзкенеязе ¡К-сяектроз колет быть объяснено взаимодействие" Со"^", с l-аминокислотами через кислород карбоксильных групп координационной связью. Наиболее достоверно о способе координации ъ -амякокгаяст и их двойных комплексах mozho судить по калкчл'о или отсутствие полосы Еогполенкв сэответствуэдос связям С00-Ле в дяенновояноеой области, которое .. требует отдельного исследования.

теркогравшетрический аяаясз полученных соединений L -аминокислот

ХаннкЁ метод использован с целью установления терьзпеской устойчивости полученных соединений, а также для подтверждения индивидуальности синтезированных веществ. Обзими для всех нокс; соединений и исходных компонентов являются термоэффекты, соответствующие плавлении и потере кристаллизационной воды, а такке терляческие эффекты, соответствутоцне дазгшеаг-еку ргзлоЕенга продуктов первичного распада.

Дерпватогратаа одноводного глутамината натрия (рис.9) имеет три эндотермических эффекта. ПерЕЫй - при 75°С отвечает значения) кристаллизационной воды; при ПС°С соответствует началу плавления соли. Третий эффект при 146°С связан с переходом глутамината вероятно ь пирролпдонкарбоната натрия. Как видно из рис.10, дериЕатограмма полученного глутамината натрия-железа показывает, что температура отщепления кристаллизационной водь' соответствует IQC°C, 2С0°С; при 310 и 455°С начинается разложение соединения.с образованием окекда натрия; экзотермически" эффект при 553°С, вероятно связан с окислением орган.тческой части продуктов распада. Отсутствие на тешограммах нового соединения теткических эндо- и экзозффектоЕ, характерных для исходных Ее-зеств, подтверждает индивидуальность получение: соединений. (Следует отметить, что термоэффекты скнтез1фОБепных соединений завя-сят от строения и природы х-анпяокислот, а такие состава образует,щх комплексов. Различные значения температур плавления связаны с неоднородностьп энергии связи в кристаллических репеткэх. Вероятно, у большинства комплексов процесс дегидратации кркстал-

о

го

40 60 60

, 250' 225' ,200' !Г5° № 125 !00' 75' 50' 25' О'

Ряс.9. Деривате грамма НаСзЕвНО^.

лизационной воды связан с началом плавления соединений. Экзотермические эффекты в интервале температур 314-580°С обусловлены одновременно интенсивным разложением и окислением газообразных продуктов органической части и образованием оксидов металла.

Сравнение мелелоскостных расстояний и интенсизностей линий исходных компонентов и новых химических соединений показало, что они являются химически индивидуальными соединениями, имеющими свол характерные кристаллические соединения.

3 отделе биофармакологии синтетических и природных соединений АН Республики Кыргызстан, в Кыргызском сельскохозяйственном институте им.К.II.Скрябина и в сельскохозяйственной академии км.Тимирязева (г..Москва) проведена биолог::ческая оценка гядра-тированного глутамината натрпя-г.елеза (10, аланяната хлорида кобальта, аланяната йодисто г кобальта. При исследовании ЛДдр двойного гидратироваплого глутамиьлта натрия-зелеза (2) установлено, что его доза составляет 241+2^,3 мг/кг. Данное соединение в дозе 30 мг/кг способствует потшпенгзо в врова гекоглобкяа. Отмечено некоторое поЕЬщтенпе в периферической крови ретикулоцптов, что о б ъя сня е т ся ст лггете; - препаратоТГкостнодазговогб кроветзоронгя. После биологических испытал:::: и установления токсичности препарата 6ел зрогеаев з качестве стимулятора роста при выращивании молодняка кругного рогатого скота раннего возраста. С этой дельт,

гг

40

во 80 юо по

/40 №0 №О

Рис. 10. Дериватограмма ;&Сс,Н8Н0^ТеС1з*ЗН2о

е колхозе "друг-ба" '¿емхлпейского района Пензенской облает:" на телятах черно-пестрой порода: от 15 до ¿0-дневного возраста был -проведен научно-производственный слит. Оитхгмальной дозой Д1.-3, повыаавщей интенсивность роста телят ь возрасте от 15 до 35 дней, является 5 кг/кг епвой массы. Следовательно, данный препарат может быть рекомендован при вцрадиБаякк молодняка сельскохозяйственных животных.

Испытаны действия двойного алан'.шата кобальта и дво.'тного аланината йодистого кобальта на некоторые микроорганизм возбудителей болезней селъхозкивотнкх. Результаты свидетельствуют о том, что испытанные аланиновые препараты являются биологически активными, малотоксичными веществами, обладающие антимикробным И фуНГИЦВДНЫЫ деЁСТВИЯМЕ.

выводы

1. Впервые проведено исследование по взаимодействию х-глу-тамината натрия, ь-глутамината лития, х-аланина, , х-лейцина,

1-лизина, ъ -аргинина, х-цистеина с хлоридами железа и кобальта в водных растворах методом растворимости при 25°С.

2. Установлено образование из насыщенных растворов

следующих новых соединений: ЗНаСснсю„ •Б,еС1,,ЗН-0; сельпо, *

роч- о с. 5 8 4

•РеС^.Ч-^О; ЫС5Н8К0^.С0С19.2Н20; гЬК^ЕдПО^.СоС!,; ЗЫС5Н3Ю^.?еС13.ЗН20; ^ЬхС^т^еОХуЗ^', СоСО^-г^Н^НС^.

• ЗрО; СоС12.СбН13!102.Е20; СоС12.С6Н151Г402С1.Н20;

• ЗСбН15К40201.К20; 7еС13.ЗСбН13Н202.2Я20; СсС^.С^ИО^.гН^.

Определены их концентрационные пределы кристаллизации и выделены в кристаллическом состоянии.

3. Выявлена закономерность, что кислые аминокислоты являются более реакционноспособными лигандами, чем основные аминокислоты и аминокислоты с неполярными н-группами. Соответственно, при взаимодействии с хлоридами яелеза, кобальта х-глутаминат натрий и литий образуют по два новых соединения.

4. Индивидуальности полученных соединений подтверэдены данными химического, рентгенофазового, терлогравиметрического анализов и определением некоторых физико-химических констант, в частности, растворимости в Еоде и органических жидкостях, удельной массы, молекулярного и удельного объемов, угла удельного вращения, показателя преломления, температуры плавления.

5. Анализ колебательных спектров показывает, что вновь синтезированные соединения как и X-аминокислоты существуют в форме пвиттериона. Смещение в сторону низких частот колебаний ионизированной карбоксильной группы свидетельствует, что связь меязсу молекулами х-аминокислот с металлами осуществляется через кислород карбоксильной группы докорно-акцепторкой связью.

6. Термогравикетрические и рентгэнофазовке исследования и другие полученные физико-химические константы показывают, что еновь синтезированные соединена являются химически индивидуальными веществами кристат тического строения.

?. При испытания биологической активности полученных соединений выявлено, что гдутоыгяат натрия-железа (П) обладает кроветворным свойством, а таг-сне ыогет применяться в качестве бкоотя-,?лулятора роста п развития молодняка сельскохозяйственных г<иэот-

ных; двойной аланинат хлорида кобальта, аланинат йодистого кобальта обладают выраженным антимикробным и сгунгицидным свойствами и могут тшменяться е ветевинарии.

РЕЗЛЪТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЕОЕЕНЬ! Б СЕКУЩИХ ПУЫПКАЩ'ЛХ:

1. КурманбекоЕа Г.Т. Комплексообразование нейтральных аминокислот с солгали железа (Ш) // ".атериалы XI межреспубликанской научной конференции молодых ученых. - Фрунзе, 1988. - С.153.

2. Уметалиева С.К., Еакасова З.Б., Абдырасулова Е., Курман-бекова ГЛ. Синтез и исследование дицистеината кобальта (П) // УП Всесоюзное совещание по ФХА. - Фрунзе, 1988. - С.264-265.

3. Касимова С.1.1., Еакасова S.E., Уметалиева С."., Курманбе-кова Г.Т., Токторбаев Т.Т. бедные соединения аминокислот для рыбоводства И ^ Всесоюзное совещание по ФХА. - Фрунзе, 1288. -С.608-60Э.

^ 4. Клесов Н.М., Бакасова З.Б., Курманбекова Г.Т. Синтез антианемического препарата диглутамината железа (П) и его характеристика // Тез. докл. научн.-теоретич. кон*. "Экология окружающей среды". - Ташкент, 1990. - С.93.

5. Бакасова З.Б., Курманбекова Г,Т., Моддоярова A.A., Касимова С.Li. и др. Каталитическая активность комплексных соединений кобальта, железа, меди с оптически активными аминокислотами // Тез. докл. научно-теорет. кон?. "Экология окружающей среды". - Ташкент, 1990. - С.55.

6. Курманбекова Г.Т., Бакасова З.Б., Уметалиева С.К., ¡лол-доярова A.A. Взаимодействие l -гидроглутамината натрия с хлоридом железа (Ш) в водных растворах // Деп. в ВИНИТИ. - 1990.!! 49В90.

7. Курманбекова ГЛ., Бакасова З.Б., Уметалиева С.К., Мол-доярова A.A. Физико-химические свойства соединений железа с

-аминокислотами // Деп. в ВИНИТИ. - 1990. - 50Б90.

8. Курманбекова ГЛ., Еакасова З.Е., Уметалиева С.К., Касимова С.М. Исследование систем, состоящих из -аланина, ъ-аргинина, l -лейцина, х -цистеина с хлоридом кобальта в водных растворах // Деп. в ВИНИТИ. - 1990. - J" 6I79B90.

9. Бакасова З.Б., Иванова B.C., Мамырканов С.Н., Ярцев H.i.:., Клесов Н.М., Курманбекова ГЛ., Токтоналиева Н.Д., Султакеев P.E. 0 биологических свойствах и применении производных глута-миновой кислоты, железом и марганцем // Тез. докл. El съезда фармацевтов Кыргызской ССР. - Фрунзе, 1989. - С.92-93.