Сольватационное состояние производных имидазола и их координация (ацетат)тетрафенилпорфиринатом хрома(III) в амфипротонных средах

Трифонова, Ирина Павловна

Сольватационное состояние производных имидазола и их координация (ацетат)тетрафенилпорфиринатом хрома(III) в амфипротонных средах тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

Трифонова, Ирина Павловна АВТОР

кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Иваново МЕСТО ЗАЩИТЫ

2003 ГОД ЗАЩИТЫ

02.00.04 КОД ВАК РФ

Диссертация по химии на тему «Сольватационное состояние производных имидазола и их координация (ацетат)тетрафенилпорфиринатом хрома(III) в амфипротонных средах»

Автореферат диссертации на тему "Сольватационное состояние производных имидазола и их координация (ацетат)тетрафенилпорфиринатом хрома(III) в амфипротонных средах"

На правах рукописи

Трифонова Ирина Павловна

СОЛЬВАТАЦИОННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ ИМИДАЗОЛА И ИХ КООРДИНАЦИЯ (АЦЕТАТ)ТЕТРАФЕНИЛПОРФИРИНАТОМ ХРОМА(Ш) В АМФИПРОТОННЫХ СРЕДАХ

02.00.04. - Физическая химия 02.00.01. — Неорганическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Иваново-2003

Работа выполнена в Ивановском государственном химико-технологическом

университете.

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор

Бурмистров Владимир Александрович Научный консультант: доктор химических наук, профессор Койфман Оскар Иосифович

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Голубчиков Олег Александрович доктор химических наук, профессор Колкер Аркадий Михайлович

Ведущая организация: Институт общей и неорганической химии им.Курнакова РАН

Защита диссертации состоится 16 июня 2003г. в 10_часов на заседании

диссертационного совета К212.063.01 в Ивановском государственном химико-технологическом университете по адресу: 153460, г.Иваново, пр.Ф.Энгельса, д.7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановского государственного химико-технологического университета по адресу: 153460, г.Иваново, пр.Ф.Энгельса, д.8.

Автореферат разослан 16 мая 2003г.

Ученый секретарь диссертационного совета Егорова Е.В.

~77ST

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Азотсодержащие гетероциклы играют исключительно важную роль при функционировании биологических объектов. Имидазольный фрагмент гистидина участвует в стабилизации третичной структуры белков, способствует высокой каталитической активности протеиназ, обеспечивает кислородный транспорт гемоглобина. Последний процесс, а также фармакологическое действие витамина В12 осуществляется за счет аксиальной координации азолов метал-локомплексами биологически активных макрогетероциклов. Двойственный (прото-но- и электронодонорный) характер производных имидазола придает им способность к сильным специфическим взаимодействиям, ассоциации, таутомерии, быстрому протонному обмену. На реакционную способность этих молекул существенное влияние оказывает сольватационные и ассоциативные взаимодействия, приводящие к существенному перераспределению электронной плотности в пределах ароматического цикла. Несмотря на это влиянию специфической сольватации азолов на реакционную способность уделялось крайне мало внимания. Таким образом, оценка влияния сольватационного состояния производных имидазола и ассоциативного состояния растворителя на кинетику и механизм координации металлоком-плексами порфиринов в амфипротонных средах, представляется весьма актуальной.

Цель работы заключалась в установлении закономерностей влияния ассоциации и сольватации имидазола и его метилпроизводных на реакционную способность в процессе аксиальной координации тетрафенилпорфиринатом хрома (III) в индивидуальных и смешанных растворителях, моделирующих протеиновое окружение биологических макроциклов.

Научная новизна. Впервые получены данные о спектральных проявлениях ассоциации, неспецифической сольватации и образовании Н-комплексов в растворах имидазола и его метилпроизводных в спектрах ЯМР13С. Определены константы устойчивости ассоциатов и Н-комплексов со спиртами путем компьютерного моделирования химических сдвигов ядер углерода, что позволило рассчитать концентрации всех устойчивых асооциативных и сольватационных форм гетероциклов при любых составах растворов в амфипротонных растворителях. Впервые показано, что реакция аксиального замещения амфипротонных молекул, координированных хромовым комплексом тетрафенилпорфина в растворах и ацетилцеллюлозной матрице происходит путем последовательного образования внешнесферного Н-комплекса с гетероциклом с последующим внешнесферным замещением, причем диссоциация координационной связи металл-гидроксилсодержащий лиганд активируется растворителем.

Практическая значимость. Результаты исследования растворов гетероциклов методом ЯМР могут быть использованы для расчетов тс-электронной плотности на ядрах углерода имидазольного кольца с целью оценки влияния специфической сольватации на его реакционную способность. Закономерности аксиального обмена амфипротонных лигавдов в низкомолекулярных жидкостях и гидрофильных полимерных матрицах, моделирующих окружение биомакроциклов, будут полезны для понимания механизмов их действия в разнообразных биологических процессах.

Настоящая работа была выполнена в рамках госбюджетной темы ИГХТУ "Теоретические основы синтеза и исследование строения и физико-химических свойств фталоцианинов, порфиринов и других макрогетероштлпчоских соединений^

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА I С.Петербург о// J 09 VH& а«?// У

" по заказ-наряду Минобразования РФ, а так же при финансовой поддержке гранта РФФИ 02-03-32463а и гранта Минобразования РФ по фундаментальным исследованиям в области технических наук ТСЮ-9.2-702.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на: I Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы химии и химической технологии (Химия-97)"(Иваново, 1997г.); XIX Всероссийском Чугаев-ском совещании по химии комплексных соединений (Иваново,1999г.); XX Международной Чугаевской конференции по координационной химии (Ростов-на-Дону, 2001г.); VIII Международной конференции "Проблемы сольватации и комплексо-образования в растворах" (Иваново, 2001г.); XXII и ХХ1П научных сессиях Российского семинара по химии порфиринов и их аналогов (Иваново, 2001г.); пятой школе-конференции молодых ученых стран СНГ по химии порфиринов и родственных соединений (Москва.2002г.); П Всероссийской научной конференции "Физико-химия процессов переработки полимеров" (Иваново,2002г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи и тезисы 7докладов на Всероссийских и Международных научных конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов и списка цитированной литературы из 156 наименований Материалы работы изложены на 143 страницах, включают в себя 26 таблиц, 31 рисунок.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР В литературном обзоре рассмотрены вопросы, связанные со структурой и реакционной способностью азагетероциклов, а также с их таутомерными превращениями, ассоциацией и сольватацией в растворах. Основное внимание уделено таким физико-химическим характеристикам азагетероциклов, как ароматичность, распределение я-электронной плотности, донорные и акцепторные свойства, от которых в первую очередь зависит их реакционная способность.

Рассмотрены структура и строение металлопорфиринов, находящие свое отражение в электронных абсорбционных спектрах. Проведен анализ литературы, посвященной аксиальной координации как важнейшей реакции металлопорфиринов. Описаны способы получения и свойства порфириновых комплексов хрома

Представлены данные по сольватация порфиринов и их металлокомплексов.

И. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Экспериментальная часть состоит из двух разделов. Первый раздел посвящен выбору и обоснованию объектов и методов исследования. Во втором разделе описаны методики подготовки исследуемых веществ и растворителей, а так же методы исследования: Фурье спектроскопия ЯМР высокого разрешения на ядрах углерода-13, электронная спектроскопия в УФ-видимой области, кондуктометрия. Приведены методики расчета констант ассоциации и комплексообразования для азагетероциклов, расчета констант скорости и активационных параметров, методики регрессионного анализа многофакгорного кинетического эксперимента.

III. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ III. 1. Сольватация азагетероцнклов в протонодонорных средах

Проведена оценка сольватационных и ассоциативных проявлений в спектрах ЯМР 13С растворов пиридина, имвдазола и его метилзамещенных. Анализ зависимостей химических сдвигов 13С гетероциклов от содержанияэтанола (или ТГФ) в смеси со слабосольватирующими растворителями(циклогексан-В12, тетрахлорме-тан, хлороформ) (рис. 1,2), позволил разделить вклады неспецифической сольватации и образования Н-комплексов двух типов: по "пиридиновому" (тип I) и по "пир-рольному" атому азота (тап II).

Из концентрационных зависимостей (рис. 1,2) рассчитаны химические сдвиги гетероциклов в Н-комплексах со спиртами путем экстраполяции прямолинейной зависимости 5с=А[Ссп), отражающей неспецифическую сольватацию, на ось ординат.

122,5 122,4 122,3

ч: 122,2 ^122,1 « 122 121,9 121,8

V ♦ 1

• 4

128,5

-сп«1Д(ТГ®)- М§Яь/Л

5 10 15

С3тажтл(ТГ®),МОЛЬ/Л

Рис.1 Зависимости величин химических сдвигов ядер углерода имидазола 54>5 в бинарных смесях от концентрации 1-этанола; 2-ТГФ;3-метанола; 4- пропанола в хлороформе.

Рис.2 Зависимости величин химических сдвигов ядер углерода 1Ме1т 54>5 в бинарных смесях от концентрации этанола и ТГФ 1 -хлороформ -этанол, 2 - тетрахлорме-тан-этанол, 3-хлороформ - ТГФ, 4 -тетрахлорметан - ТГФ Для оценки адекватности такого подхода, исходя из концентрационной зависимости 3, были рассчитаны константы устойчивости комплексов пиридин-этанол в бинарных смесях с циклогексаном, тетрахлорметаном и хлороформом (Куст=1,5л/моль, 3,1 л/моль и 3,2 л/моль соответственно) с использованием аддитивности вкладов в химический сдвиг электронодонора). Полученные результаты удовлетворительно согласуются с литературными данными, полученными при помощи ПК спектроскопии.

Изотопное замещение в гидроксильной группе спирта (монодейтероэтанол С2Н5ОВ) приводит к некоторому упрочнению комплекса с водородной связью (К-1,6 л/моль), что еще раз подтверждает надежность метода ЯМР 13С, испльзуе-мого для изучения специфической сольватации.

Описанная выше схема не может быть использована для расчета констант устойчивости комплексов имидазола и его 2,- и 4-метилзамещенных вследствие сильной ассоциации за счет Н-связей, которая отчетливо проявляется в спектрах ЯМР.

Расчеты, связанные с комплексообразованием этих гетероциклов, требуют учета их ассоциативного состояния.

Ш.1.2.Ассоциация и комплексообразование имидазола и его метилзамещенных Для оценки констант устойчивости ассоциатов имидазола были получены концентрационные зависимости химических сдвигов ,3С в хлороформе, приведенные на рис.3.

136

ш» ям> «я ^

; •< • г!1*'

,,.«8? И • 15 V8 4

139 138 + 137 136 + 135 134

« IX N 2 5 Ю Т- ~

1 1,5 2 С1т(1 Ме!т),моль/л

2,5

Рис.3 Зависимость химических сдвигов ядер углерода 1т и 1Ме1т в хлороформе от концентрации 1т при температуре: 1-293К, 2 -298К, 3 - ЗОЗК, 4 -308К, 5 -313К, 6 -318К; от концентрации 1Ме1т7-293К

Характерный вид кривых свидетельствует о сильной ассоциации имидазола за счет Н-связей, что подтверждает совершенно иной характер зависимости 5=Г(С) для 1Ме1т (рис.3), способного лишь к диполь-дипольной ассоциации. Представленные на рисунке зависимости были использованы для расчета химических сдвигов для мономера, димера, тримера имидазола, а так же констант димеризации и тримеризации с помощью нелинейного метода наименьших квадратов. Высокий уровень сходимости экспериментальных значений 5 и рассчитанных свидетельствует об адекватности принятой модели ассоциации. Химические сдвиги для мономера, димера и тримера, а также константы димеризации и тримеризации представлены в таблице 1

Эти данные были использованы для расчета констант устойчивости комплексов имидазол-этанол путем апроксимации концентрационных зависимостей химических сдвигов (рис.1 и 2) уравнениями для расчета вкладов в усредненный химический сдвиг мономера, димера, тримера и комплекса. Константы устойчивости Н-комплексов 1ш-этанол и 1Ме1т-этанол при 293К составляют 13,7л/моль и 15,2 л/моль соответственно. Термодинамические параметры комплексообразования приведены в диссертации.

Полученные константы ассоциации и комплексообразования позволяют рассчитать содержание всех ассоциативных и сольватационных форм имидазола при разных концентрациях гетероцикла, составах растворителя и температуре.

Таблица 1

Спектральные и термодинамические характеристики _ассоциатов имидазола в хлороформе_

Т,К Химические сдвиги 13 С2, м.д. к2, л/моль К3, л/моль Термодинамические параметры

мономер димер тример

293 135,638 135,814 135,99 13,2 33,4 АН2=-13,62кДж/моль

298 135,616 135,802 135,987 13,1 31,4 АН3=-9,83кДж/моль

303 135,594 135,784 135,974 11,1 29,3 ДС2^-6,37кДж/моль

308 135,570 135,769 135,968 10,8 27,6 ДС3=-8,54кДж/моль

313 135,548 135,754 135,96 9,3 25,6 Д82=-24,7Дж/моль-К

318 135,525 135,738 135,95 8,8 24,5 Д8з=-4,4Дж/моль-К

Ш.2. Кинетика аксиальной координации производных имидазола ацетат тетрафенилпорфиринатом хрома(1П) Ш.2.1. Спектральные проявления аксиальной координации Изменения, наблюдаемые в электронных спектрах поглощения при введении 1т в раствор (АсО)СгТРР в этаноле, свидетельствуют о наличии двух последовательных стадий аксиальной координации гетероцикла, сопровождающихся уменьшением оптической плотности исходной полосы Соре при 444 нм, возникновением максимума поглощения интермедиата при 449нм, который затем исчезает с возникновением нового максимума при 454нм. При этом сохраняются две четкие изобес-тические точки. Аналогичная спектральная картина наблюдается при проведении реакции в метаноле, 1-пропаноле, 2-пропаноле, 1-бутаноле, а также при введении 1-Ме1т, 2-Ме1т, 4Ме1т в этанольный рас-к\ „О^ твор (АсО)СгТРР. Схема реакции, по-видимому, является общей н для имидазола и его изомеров в использованных нами амфипро-тонных растворителях.

С целью установления строения о ас исходного комплекса, интермедиата и

(1) продукта реакции координации были

проведены исследования методами электронной спектроскопии, ЯМР 'Н и кондуктометрии. (АсО)СгТРР имеет спектр, характерный для парамагнитных комплексов хрома(Ш) со слабым контактным сдвигом, большим уширени-|Су ем сигнала (А\'1/2=176Гц для исходного комплекса) и отсутствием тонкой структуры спектра. Возникновение интермедиата и продукта реакции сопровождается уширением резо-

Сг___у нансного сигнала (ДуЬ7=192Гц и Ау„2=216Гц соответственно),

(3) вследствие образования координационной связи имидазола с пара-О А с магнитным ионом металла (схема 3).

Результаты кондуктометрических измерений позволили установить, что образование заряженных частиц в растворах исходного комплекса, интермедиата и продукта реакции не происходит. Таким образом, приведенные выше данные позволяют исключить изменение степени окисления металла в ходе

реакции, образование бисимидазольного комплекса, свободных ионов или ионных пар. Эти результаты, а также данные, приведенные в литературе, позволяют заключить, что процесс аксиальной координации представляет собой последовательное замещение двух молекул спирта: вначале из внешней координационной сферы, а затем из внутренней. Высокая устойчивость димера спирта в шестом координационном положении октаэдрического комплекса (схема!) обусловлена сильным упрочнением Н-связи за счет координации атомом хрома гидроксилсодержащего ли-ганда. Это в свою очередь обеспечивает перераспределение электронной плотности от второй молекулы спирта к атому металла и упрочнение координационной связи. Очевидно, что образование внешнесферного Н-комплекса с более основным имида-золом (схема 2) на первой стадии процесса еще более упрочняет связь Сг-ЯОН.

/77.2.2. Кинетика образования внешнесферного комплекса с водородной связью Кинетика внешнесферного замещения спиртов на гетероциклы была исследована спектрофотометрически в области полосы Соре. Исходная концентрация (АсО)СгТРР составляла 2-10"5 моль/л, содержание гетероциклов подбирали с учетом условий псевдопервого порядка.

Эффективные константы скорости кэф для реакции псевдопервого порядка и истинные константы скорости к„ рассчитанные по формуле ку= кэф/[гетероцшсл], представлены для исследуемой реакции образования внешнесферного комплекса (АсО)СгТРР -этанол-гетероцикл в табл.2. В табл.3, приведены аналогичные кинетические и активационные параметры для замещения спиртов на имидазол.

Таблица 2.

Значения констант скорости и активационные параметры реакции _замещения этанола на азагетероцикл._

Гете- ро- цикл кзфь с"1 (ку!,л/моль с)

293К 298К ЗОЗК 308К 313К

1т 0,001033 (0,287) 0,002187 (0,608) 0,003812 (1,059) 0,007773 (2,159) 0,011536 (4,268)

Е^=101,6кДж/мольДО*=74ДкДж/мольДН*=99,2кДж/мольД8*=83,8Дж моль"1 КГ1

1Ме1т 0,000368 (1,176) 0,000746 (2,384) 0,001434 (4,582) 0,003236 (10,339) 0,005122 (16,364)

Еа=102ЛкДж/мольДа*=70,8кДж/мольДН"=1(Ю!2кДж/мольД8*==8,7Дж моль'1 К"1

4Ме1т 0,001835 (8,296) 0,003357 (12,242) 0,009754 (33,176) 0,026957 (91,691) 0,044297 (150,67)

Еа=128,ОкДж/мольДО"-66,8кДж/мольД[-1*=125,6кДж/мольЛ5''=197,2Дж моль'1 К"

2Ме1т 0,00277 (0,06) 0,005789 (0,125) 0,008441 (0,182) 0,010885 (0,235) 0,012897 (0,278)

Еа=71,1кДж/моль ДО =79,9кДж/моль ДН*=68,6кДж/моль Д8*=-38,1Дж моль'1 КГ'

Данные табл.2, свидетельствуют о том, что константы скорости зависят от концентрации гетероциклов в растворе и от наличия и расположения заместителя в

молекуле имидазола. Это позволяет исключить возможность внешнесферного замещения лигандов по механизму 8ц1(Ит), для которого лимитирующей стадией процесса является спонтанное элиминирование молекулы спирта и образование комплекса 1:1 в качестве интермедиата.

Для трех гетероциклов существует очень хорошая корреляция (Я2=0,9999) между 1пк„] и рКа (рис.4.), которая свидетельствует об ускорении реакции при увеличении электронодонорных свойств азагетероцикла. Заметно выпадает из этой корреляции лишь 2Ме1ш, реакционная способность которого значительно ниже, чем можно было ожидать, учитывая его максимальную основность в этом ряду замещенных, что, по-видимому, обусловлено возникновением пространственных затруднений со стороны метального заместителя, находящегося в непосредственной близости от реакционного центра.

Таблица 3.

Константы скорости и активационные параметры реакции замещения _спиртов на 1п1._

Растворитель кэф1, с'1 (ку1уп/молв с)

293К 298К ЗОЗК 308К 313К

СН3ОН - 0,000431 (0,734) 0,000845 (1,44) 0,001586 (2.700) 0,002909 4,95

Е,=98,бкДж/моль ДО*=73,7кДж/моль ДН"=96,1 кДж/моль А5*=75,1Дж моль'1 КГ1

С2Н5ОН 0,001033 (0,287) 0,002187 (0,608) 0,003812 (1,059) 0,007773 (2,159) 0,011536 (4,268)

Е,=101,6кДж/моль ДО*=74,2 кДж/моль ДН*=99,2кДж/моль Д8*=83 8Дж моль"' 1С1

1-С3Н7ОН 0,00028 (0,480) 0,00091 (1,544) 0,0016 (2,721) 0,00486 (8,257)

Еа=104,4кДж/моль ДО*=71,9кДяс/моль ДН*=84,7кДж/моль Д8*=43,2Дж моль"1 К"'

2-С,Н7ОН 0,001935 (32,9) 0,005552 (94,4) 0,008443 (144) 0,021312 (363) -

Еа=114,ЗкДж/моль ДО*=61,7кДж/моль ДН*=1П,8кДж/моль Д8*=168,2Дж моль"1 К"'

1- С4Н9ОН 0,00049 (0,732) 0,001395 (2,080) 0,007462 (11,10) 0,013886 (20,700) -

Еа=175,8 кДж/моль ДО'=71,1 кДж/моль ДН*=111,8кДж/моль Д8*=136,5Дж мсяь"1 К1

Роль уходящего лиганда в процессе образования внешнесферного комплекса (АсО)СгТРР(1ЮН)-1т изучена для реакции замещения спирта на имида-зол в метаноле, этаноле, 1-пропаноле, 2-пропаноле и 1-бутаноле. Анализ данных, представленных в табл.3., показывает, что кинетические параметры процесса внешнесферного замещения зависят от природы спирта. Было показано, что это влияние обусловлено не изменением макросвойств среды, а строением уходящего лиганда.

180-РЮН

МвОН |пК ЕЮН

1200

Рис.6. Зависимость 1пку] от основности гетероциклов рКа для реакции внешнесферного замещения в этаноле при 298К.

Рис.7. Зависимость 1пкУ1 замещения имидазола от 1п константы устойчивости ассоциатов спиртов.

Обнаружена достаточно четкая линейная антибатная зависимость 1пку, с коэффициентом корреляции 0,999 в ряду спиртов нормального строения от способности спиртов к ассоциации, оцениваемой по величине средней константы устойчивости ассоциатов (рис.7). Этот факт свидетельствует о том, что влияние строения спирта на прочность его ассоциата сохраняется и в координационном поле иона комплексообразователя. Вся разница, как это было показано выше, заключается в более прочном Н-связывании. Таким образом, данные табл.2, и рис.3, отражают закономерное уменьшение скорости замещения лигандов при увеличении прочности водородной связи в координационной сфере макроцик-лического комплекса. Следует отметить, что экспериментальная точка, соответствующая 2-пропанолу заметно отклоняется от линейной зависимости, что говорит о сильном ускорении обмена с участием этого спирта. Это может быть связано со стерическими затруднениями при образовании комплекса 1:2, когда в качестве аксиальных лигандов выступают спирты изостроения.

Для подтверждения сделанных выше заключений была изучена кинетика реакции внешнесферного замещения в монодейтероэтаноле (С2Н500). Полученные данные указывают на наличие первичного обратного кинетического изотопного эфекта, величина которого кгДн варьируется от 2,4 до 4,8 при различных температурах. Эти данные свидетельствуют, во-первых, об однозначном участии протона (и дейтерия) в процессе внешнесферного замещения, во-вторых, полностью исключают возможность расщепления связи -ОН в лимитирующей стадии.

Таким образом, можно заключить, что вся представленная в этом разделе совокупность экспериментальных фактов противоречит механизму нуклеофиль-ного замещения Б^сит} и свидетельствует о многих признаках механизма и заметном влиянии гетероцикла на переходное состояние.

П1.2.3. Кинетика и механизм внутрисферного замещения спирта на гетероцикл

Внутрисферное замещение спиртов, координированных (аце-тат)гетрафенилпорфиринатом хрома(Ш) на имидазол или его производные может бьггь описано уравнением.

(АсО)СгТРР(1ЮН) + 1т —> (АсО)СгТРР(Ьп) + ЯОН 1т в этой реакции может означать как лиганд, связанный во внешнесфер-ном комплексе, так и молекулу гетероцикла, находящуюся в объеме растворителя. В качестве гетероциклов использовали 1т, 1 -МеЬп, 2-Ме1т, 4-Ме1т, реакцию проводили в среде метанола, этанола, 1-пропанола, 2-пропанола и 1-бутанола.

Таблица 4.

Значения констант скорости и активационные параметры _реакции замещения этанола на азагетероцикл._

Гетеро- кхьг, С1 (ку2,л/молв 0

цикл 293K 298К ЗОЗК 308К 313К

Im 0,00003 0,000056 0,000196 0,000346 0,00057

(0,003) (0,006) (0,02) (0,035) (0,058)

E,=l 17,4 кДж/моль AG® ~85,7кД ж/моль ДН"=114,9кДж/моль АЯ"=97,7Дж моль"1 КГ'

lMelm 0,000044 0,000078 0,000122 0,000213 0,000355

(0,006) (0,010) (0,163) (0,028) (0,047)

Е, =79,ЗкДж/моль ДС=84,ЗкДж/моль ДН*=76,8кДж/моль AS*—25,2Дж- моль'1 Ю'

4-MeIm 0,000036 0,000068 0,00014 0,000309 0,000471

(0,003) (0,006) (0,012) (0,266) (0,406)

Еа=101,2 кДж/моль ДС*=85,7кДж/моль ДН*=98,7кДж/моль ДБМЗ^Дж моль"1 К"'

2MeIm 0,000025 0,000044 0,000083 0,000185

(00053) (0,00096) (0,0018) (0,004)

Еа=67,8кДж/моль AG*=80,3кДж/моль ДН"=65,ЗкДж/моль Д8*=-50,2Дж- мэть*1 1С'

В таблице 4. представлены эффективные константы скорости к^, для реакции гетероциклов с (AcO)CrTPP—ROH и константы скоростивторого порядка kv (kv= 1ц/[гетероцикл]), а также активационные параметры процесса, рассчитанные из температурных зависимостей 1пкэф.

В табл. 5. приведены аналогичные данные для замещения спиртов на имидазол. Внутрисферное замещение спиртов на гетероцикл происходит намного медленнее внешнесферного обмена. Так, константы скорости в среднем на 2-3 порядка меньше, чем к¥1(табл. 4. и табл. 5.)

Анализ данных табл. 4. свидетельствует о слабом влиянии структуры входящего лиганда на кинетические параметры реакции замещения, за исключением 2MeIm , для которого значения kv2 на порядок ниже по сравнению с другими гетероциклами. При этом скорость реакции существенно зависит от концентрации гетероцикла в растворе. Результаты кинетических измерений, приведенные в табл. 5., свидетельствуют об очень незначительном влиянии природы спирта на скорость и активационные параметры внутрисферного замещения.

Таблица 5.

Константы скорости и активационные параметры реакции замещения __ спиртов на 1т._

Растворитель Кф2, С"' (кй,л/молв с)

293К 298К ЗОЗК 308К 313К

СН3ОН - 0,000123 (0,015) 0,000219 (0,027) 0,000421 (0,052) 0,000741 (0,091)

Е, =93,6 кДж/моль ДС=83,ЗкДж/маль ДН"=91,2кДж/моль Д5"=25,ЗДж моль"1 К"'

С2Н5ОН 0,00003 (0,003) 0,000056 (0,006) 0,000196 (0,02) 0,000346 (0,035) 0,00057 (0,058)

Е,=117,4 кДж/моль ЛО*=85,7кДж/моль АН*=114,9кДж/мольЛ8*=97,7Дж маль'! К

1-С3Н7ОН 0,000031 (0,003) 0,00005 (0,004) 0,000072 (0,006) 0,000271 (0,023) 0,000314 (0,027)

Еа=96,5 кДж/моль ДСЧМкДж/моль ДН*=--91.2кДж/моль Д8'=15,8Дж моль"1 1С1

2-С3Н7ОН 0,000026 (0,004) 0,000076 (0,013) 0,000253 (0,043) 0,00022 (0,038) 0,000952 (0,163)

Еа=126,5кДж/мольДО*=83,7кДж/'мольДН*=124,ОкДж/мольЛ8"=135,ЗДж моль"1 КГ

1-С4Н9ОН 0,000017 (0,003) 0,000035 (0,005) 0,000067 (0,010) - 0,000181 (0,027)

Еа=95,8 кДж/моль ДО*^86,ОкДж/моль ДП"=93,4кДж/моль Д8*=24,8Дж моль'1 К"1

При этом, никакой устойчивой корреляции между 1пкй и полярностью среды (фактор Кирквуда), электронодонорными (донорное число ОК), электро-ноакцепторными (акцепторные числа АЛ и Ет) свойствами уходящего л и ганда зафиксировать не удалось.

Полученная нами совокупность кинетических параметров для реакции внутрисферного замещения не обладает убедительными признаками диссоциативного механизма слабое влияние природы входящего и сильное - уходящего лиганда. В то же время и заметного влияния входящего лиганда, характерного для образования семикоординированного комплекса в переходном состоянии "октаэдрический клин"при механизме 8ц2(кт)> не было обнаружено.

Для установления преимущественного механизма аксиального внутрисферного замещения была исследована кинетика этого процесса в смешанных растворителях хлороформ - спирт (этанол, метанол).

На рис.б.а приведена зависимость эффективной константы скорости реакции псевдопервого порядка от состава бинарного растворителя этанол-хлороформ, обладающие отчетливо выраженным экстремальным характером. При этом, было однозначно установлено, что характер зависимостей (рис. б.а), проявляющийся в наличии абсолютного максимума в области малых концентраций спирта и локальных экстремумов в области 0,4 - 0,5 моль/л и Смет=0,25 -0,3 моль/л, сохраняется при изменении природы спирта (этанол и метанол), концентрации имидазола и температуры и не может являться случайным.

Причиной аномального характера кривых кэфг'ДСс.рт,) могло бы явиться влияние состава бинарного растворителя на ассоциативное и сольватационное состояние как спирта, так и имидазола (учитывая их амфотерный характер и

данные полученные в разделе Ш.1.). Абцнссы локальных экстремумов кинетических кривых в области концентраций 0,4-0,5моль/л для этанола и 0,25-0,3 моль/л для метанола практически совпадают с азеотропными составами бинарных смесей метанол - хлороформ и этанол-хлорофрм. Как известно, главная особенность систем с азеотропией состоит в том, что в термодинамическом отношении они ведут себя как чистое вещество независимо от числа компонентов.

Для оценки основных факторов влияния на кинетические параметры процесса были использованы методы планирования эксперимента, описанные в разделе П. Эксперимент проводили для бинарного растворителя этанол -хлороформ в двух различных областях:

а) область восходящей ветви кинетической кривой кЭф2=^СспИрта);

б) область нисходящей ветви кинетической кривой кэф2=^Сспнрта).

В качестве независимых переменных х, и были выбраны концентрации этанола и имидазола соответственно.

Для участка а было получено следующее уравнение

У = 0.0004555 + 0.004065 х^ + 2.09694 х2

Для участка кривой кэфф^^С^ола), соответствующего падению к^,

У = 0.001848 - 0.003272 х1 + 4.36735х2 + 0.001085^

Анализ полученных нами регрессионных уравнений показывает, что содержание имидазола в растворе закономерно способствует протеканию внутри-сферного замещения лигацца (коэффициенты со знаком + в каждом уравнении). Влияние спирта в смеси неоднозначно: из фактора способствующего реакции на

первом этапе (положительный коэффициент при X,) он превращается в препятствующий (отрицательный знак ПрИ х|).

Регрессионный анализ позволил однозначно установить факт участия этанола в стадиях, определяющих скорость процесса. Спирт является и уходящим лигандом, и растворителем, поэтому, учитывая его амфипротонный характер и значительную сольватирующую способность, следует ожидать, что состав бинарной смеси будет значительно влиять на ассоциативное состояние спирта и сольватационное состояние имидазола. В связи с этим, нами на основании литературных данных были получены зависимости концентрации мономеров спиртов и средней степени ассоциации для этанола и метанола от состава бинарной смеси хлороформ спирт. Пользуясь данными по константам устойчивости ассоциатов и комплексов имидазола (раздел П1.1.) , построены зависимости содержания асоциативных и сольватационных форм гетероцикла от состава бинарной смеси (исходная концентрация имидазола 1,96-10-4 моль/л соответствовала условиям проведения эксперимента). Анализ этих данных позволяет заключить, что роль спирта в процессе аксиального обмена, во-первых, связана с наличием его мономерных молекул в растворе, во-вторых, обусловлена связыва-

о—Н--ЛО

ф>

ОАс (4)

нием " свободного " имидазола в Н-комплекс, и, вследствие этого, уменьшением его реакционной способности.

Как было показано выше, высокая устойчивость комплексов гидроксилсо-держащих соединений обусловлена образованием внешнесферного Н-комплекса с электронодонором и перераспределением электронной плотности от последнего к металлу (схема 1). Внешнесферное замещение молекулы спирта на более сильный электронодонор имидазол должно способствовать большему упрочнению связи Сг-ЯОН (схема 2). При этом, учитывая симметрию орбитали металла (к2, ответственной за образование координационной аксиальной а-связи с непо-деленной электронной парой кислорода и тетраэдрическую конфигурацию последнего, можно считать, что вторая пара п-электронов свободна и может участвовать в донорно-акцепторных взаимодействиях, в частности, образовывать Н-связь с другой молекулой спирта (схема 4). Понятно, что в качестве протонодо-нора должна выступать "свободная" мономерная молекула спирта, поскольку специфическая ассоциация исключает ее участие в такого рода взаимодействиях. Следствием Н-комплексообразования во внешней координационной сфере должно явиться снижение суммарной электронной плотности на атоме кислорода координированной молекулы спирта, и естественно, ослабление координационной связи Сг-0 в шестом положении октаэдрического комплекса.

Таким образом, общее уравнение рассмотренной нами реакции внутри-сферного замещения может быть записано так:

А к, В к, (АсО)СгТРР(ЯОЯ)+ КОН |->(АсО)СгТРР(КОН)2+1т-

(АсО)СгТРР(1т)+(1ЮН)2

В этой схеме ради упрощения не показана молекула имидазола, образующая внешнесферный комплекс, в предположении его пассивной роли в данной реакции. Для вывода кинетического уравнения было введено допущения о наличии стационарного состояния активного интермедиата В. В таком случае

Й[С] к1к3[А1[КОН1Пт]

-= кеЛА] =-•

йт к2+к3[1т!

11 к2 1

Преобразуя, получили -=-+-•-. Таким обра-

ке£ к1 [1ЮН1 к^ДОИ] [1т]

зом, при удовлетворительном соответствии данной кинетической схемы зависимость 1/кэф от 1/[1ш мон] при постоянной [Р.ОН] должна бьггь линейной. В связи с этим, нами были экспериментально получены эффективные константы скорости реакции псевдопервого порядка внутрисферного замещения этанола на имидазол при различных концентрациях последнего в этаноле при 298К. Величины кэф, а также константы устойчивости ассоциатов имидазола и Н-комплексов 1т-эганол были использованы для получения концентрационной зависимости 1/Ц^ от обратной концентрации "свободного" мономерного имидазола). Зависимость

удовлетворительно апроксимируется прямой (коэффициент корреляции Я2=0,986), что дает возможность рассчитать константу скорости к) =0,062 л-моль'1-с"1 и соотношение констант к2/к3 =0,00018.

0,0025 0,002 0,0015

а!" 0,001

0,0005 0

0,5

1,5

0,0008 0,0007 0,0006 то 0,0005 ^ 0,0004 0,0003 0,0002 0,0001

Сэтаиота- моль/л

а) б)

Рис. 6. Зависимости эффективной константы скорости реакции внутри-сферного замещения от концентрации этанола в бинарной смеси этанол-хлороформ: а) экспериментальная кривая (—экспериментальная кривая без учета области азеотропа), б) теоретическая кривая.

Полученные результаты позволяют смоделировать концентрационную зависимость эффективной константы скорости реакции внутрисферного замещения на азагетероциклы в аксиальном положении (ацетат) хром(1П)тетрафенилпорфина. Теоретическая кривая, представленная на рис. 66, имеет экстремум, положение максимума удовлетворительно соответствует экспериментальной зависимости (рис.ба). Полного совпадения кривых не произошло вследствие влияния свойств среды на константы скорости отдельных стадий, а также невозможности смоделировать условия смеси азеотропного состава.

В то же время, удовлетворительное соответствие экспериментальной кривой (пунктирная линия рис Ш.2.13.) и теоретической кинетической кривой подтверждает сделанные ранее предположения о сольволитическом ассоциативно-диссоциативном механизме реакции внутрисферного замещения спиртов. Основной особенностью предложенного механизма является активация аксиального обмена за счет взаимодействия уходящего лиганда со второй молекулой спирта.

111.3. Координация имидазола (ацетат)тетрафенилпорфиринатом хрома(Ш), инкорпорированным в полимерную матрицу

Как было уже показано в разделе П, алифатические спирты, по сути, представляют собой наиболее близкие низкомолекулярные модели протеинового окружения биологических макрогетероциклических металлокомплексов. Это касается их ам-фипротонного характера, полярности, гидрофильно-липофильного баланса и дру-

гих свойств. Тем не менее, возможности моделирования макромолекулярного окружения в присутствии воды путем использования низкомолекулярных аналогов спиртов ограничены. В связи с этим, нами спектрофотометрически была изучена реакция координации имидазола (ацетат)тетрафенилпорфиринатом хрома(Ш), инкорпорированным в полимерную матрицу на основе вторичного ацетата целлюлозы. Выбор полимера обусловлен его гидрофильностью, наличием гидроксильных групп, регулярностью.

Спектральные данные свидетельствуют о том, что процесс координации имидазола (АсО)СгТРР, инкорпорированным в полимерную матрицу, состоит из двух последовательных стадий, как и в алифатических спиртах. При этом спектры продукта (AcO)CrTPP(Im) в растворах и полимерном окружении полностью идентичны, отличия в положении полос исходного комплекса и интермедиата составляют около 1 им и, по-нашему мнению, могут иметь сольватохромную природу, либо быть связаны с различиями в свойствах гидроксилсодержащих аксиальных лиган-дов. Можно предположить, что эту роль может выполнять вода (влажность воздушно-сухого диацетата целлюлозы составляет 7%) или гидроксильные группы самого полимера.

Это позволяет утверждать, что схемы замещения лигандов в металлоком-плексах в растворах и в полимерном окружении в присутствии воды аналогичны: образование внешнесферного Н-комплекса и внутрисферное замещение. Тем не менее, кинетика замещения в полимерной матрице имеет свои особенности.

Так, динамика изменения оптической плотности при длинах волн, соответствующим максимумам поглощения исходного комплекса, интермедиата и продукта реакции указывает на то, что две последовательные стадии замещения гораздо более разделены во времени в отличие от процесса в растворах, что, по-видимому, обусловлено диффузионным контролем протекающего процесса.

ВЫВОДЫ

1. С целью изучения влияния сольватации на реакционную способность аза-гетероциклов впервые исследованы спектры ЯМР 1 С пиридина, имидазола и его метилпроизводных в бинарных смесях спиртов и слабосольватирующих растворителей. Установлены спектральные проявления ассоциации, неспецифической сольватации и образования Н-комплексов различной структуры.

2. Путем компьютерного моделирования концентрационных зависимостей химических сдвигов были рассчитаны константы устойчивости ассоциатов и комплексов гетероциклов с этанолом, что позволило получить исчерпывающую информацию о содержании всех устойчивых сольватационных и ассоциативных форм имидазола и 1-метилимидазола при любых составах бинарного растворителя.

3. Методами сканирующей электронной спектроскопии, кондуктометрии и ЯМР 'Н изучена реакция аксиальной координации имидазола и его метилпроизводных (ацетат)тетрафенилпорфиринатом хрома (III) в алифатических спиртах и бинарных смесях спирт - хлороформ. Показано, что обмен растворителя в шестом координационном положении на гетероцикл происходит за счет двух последовательных стадий - образования внешнесферного комплекса с водородной связью и последующего внутрисферного замещения с образованием координационной связи хром-имидазол.

4. Спектрофотометрически исследована кинетика внешнесферного замещения спирта на гетероцикл в метаноле, этаноле, 1- и 2-пропанолах и 1-бутаноле. Рассчитаны константы скорости и активационные параметры процесса, установлено ускорение аксиального обмена при увеличении основности входящего лиганда и замедление при повышении склонности спиртов к ассоциации. Показано влияние стерических напряжений вблизи реакционных центров лигандов.

5. Впервые обнаружен обратный первичный кинетический изотопный эффект при проведении реакции внешнесферного обмена лигандов в монодейтероэтаноле, свидетельствующий об участии атома водорода (дейтерия) в лимитирующей стадии процесса.

6. Исследована кинетика внутрисферного замещения спиртов на гетероцикл спектрофотометрическим методом. Установлено незначительное влияние полярности среды и электронных свойств входящего и уходящего лигандов на кинетические параметры процесса.

7. Впервые получены экстремальные зависимости константы скорости внутрисферного замещения от состава бинарных растворителей спирт - хлороформ. Регрессионный анализ двухфакторного кинетического эксперимента позволил зафиксировать участие не только имвдазола, но и сольватирующего растворителя в аксиальном обмене.

8. На основании результатов регрессионного анализа, полученных ранее сведений о сольватационном состоянии гетероциклов и литературных данных об ассоциативном состоянии спиртов было получено кинетическое уравнение внутрисферного аксиального замещения, включающего стадию взаимодействия «свободной» молекулы спирта с молекулой, координированной атомом хрома с последующим обменом ассоциата на гетероцикл.

9. Математическая обработка кинетического эксперимента, выполненного в индивидуальном этаноле, в рамках предложенного сольволитического ассоциативно-диссоциативного механизма позволила рассчитать константы скорости отдельных стадий процесса и смоделировать экстремальную зависимость константы скорости от состава растворителя.

10. Впервые спектрофотометрически изучена аксиальная координация ими-дазола ацетаттетрафенилпорфиринатом хрома (III), инкорпорированного в амфи-протонную диацетатцеллюлозную матрицу, в присутствии воды. Показано, что процесс соответствует двухстадийному замещению лигандов со спектральными характеристиками исходного вещества, интермедиата и продукта, близкими соответствующим параметрам участников реакции, протекающей в растворах.

Публикации

1.Трифонова И.П., Агеева Т.А., Койфман О.И. Особенности состояния порфирино-вых комплексов хрома в растворителях различной природы. Изв.вузов. Химия и химическая технология, 2001 -т.44, вып.1- с.136-138.

2. Александрийский В.В., Трифонова И.П., Шутов И.Г., Бурмистров В.А., Койфман О.И. Проявления электрофильной сольватации пиридина и имидазола в спектрах ЯМР ,3С. Изв.вузов. Химия и химическая технология, 2002 -т.45, вып.4- с.147-150.

3. Трифонова И.П., В.В. Александрийский В.В., Шутов И.Г., Бурмистров В.А., Койфман О.И. Электрофильная сольватация изомеров метилимидазола по данным ЯМР |3С. Изв.вузов. Химия и химическая технология, 2002 -т.45, вып.6- с.25-29.

4.Трифонова И.П., Зайцева C.B., Агеева Т.А. Особенности реакции экстракоординации имидазола металлопорфиринами. Критерии использования метода спектро-фотометрического титрования. Тезисы докладов I Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы химии и химической технологии (Химия 97) Иваново 15-25 сентября 1997г. с.83

5. Трифонова И.П., Агеева Т.А., Койфман О.И. Исследование замещения экстрали-ганда в смешаннолигандных комплексах LCr(X)TPP азотсодержащими молекулами. Тезисы докладов XIX Всеросийского Чугаевского совещания по химии комплексных соединений, 21-25 июня 1999г. Иваново, с. 182.

6. Трифонова И.П., Александрийский В.В., Агеева Т.А., Бурмистров В.А., Койфман О.И. Влияние среды на кинетику замещения растворителя в смешаннолигандных комплексах хром(Ш) тетрафенилпорфина. Тезисы докладов XX международной Чугаевской конференции по координационной химии, июнь 2001 г.,Ростов-на-Дону, с.434.

7. Трифонова И.П., Шутов И.Г., Александрийский В.В., Бурмистров В.А., Койфман О.И. Особенности образования водородных связей некоторых ароматических гете-роциклов с этанолом по данным ЯМР 13 С. Тезисы докладов VIII Международной конференции "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах " Иваново 8-11 октября 2001г.. с.279.

8. ОчеретовыйА.С., Тимонина Н.Ю., Трифонова И.П., Агеева Т.А. Определение констант скорости экстракоординации металлопорфиринов по спектрам поглощения. Тезисы докладов XXII и XXIII научных сессий Российского семинара по химии порфиринов и их аналогов. Иваново,2001г., с.39.

9. Трифонова И.П., Агеева Т.А., Бурмистров В.А., Койфман О.И. Исследование реакции замещения растворителя на азагетероцикл в комплексе (AcO)CrTPP(Solv) в протонодонорных средах. Тезисы докладов пятой школы-конференции молодых ученых стран СНГ по химии порфиринов и родственных соединений. 16-22 сентября 2002г., Москва, с.84-85.

Ю.Трифонова И.П., Бурмистров В.А., Кувшинова С.А., Завадский А.Е., Койфман О.И. Функционализация ацетилцеллюлозных мембран путем инкорпорирования тетрафенилпорфина и его металлокомплексов. Тезисы докладов II Всероссийской научной конференции "Физико-химия процессов переработки полимеров", 14-16 октября 2002г., Иваново, с.107-108.

Лицензия ЛР№06637 от 26.02.1999 Подписано в печать 12.05.2003 Формат бумаги 60х841/16.1п.л. Тираж 90экз. Заказ /? / ООО'Тексмарк" Иваново, ул.Шестернина, 3

20 2е>оЗ-А

~ 775é>

775 В

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Трифонова, Ирина Павловна

ВВЕДЕНИЕ

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Азотсодержащие гетероциклы

1.2. Получение, спектральные и структурные свойства металло-порфиринов

1.3. Экстракоординация малых молекул как важнейшая реакция металлопорфиринов

1.4. Способы получения и свойства порфириновых комплексов хрома

1.4.1. Порфириновые комплексы хрома(Ш)

1.4.2. Оксокомплексы хромтетрафенилпорфина

1.5. Сольватация порфиринов и их металлокомплексов 46 II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 53 II. 1. Выбор и обоснование объектов и методов исследования 53 II.2. Методики эксперимента

11.2.1. Методики спектроскопических и кондуктометрических измерений

11.2.2. Расчет констант ассоциации и комплексообразования азаге-тероциклов

11.2.3. Расчет констант скорости и активационных параметров реакции замещения

11.2.4. Экспериментально-статистическая модель реакции 62 III. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 68 III. 1. Сольватация азагетероциклов в амфипротонных средах 68 III. 1.1. Спектральные проявления сольватации азагетероциклов 68 III. 1.2. Ассоциация и комплексообразование имидазола и его метилзамещенных

111.2. Аксиальная координация производных имидазола (ацетат) тетрафенилпорфиринатомхрома(Ш)

111.2.1. Спектральные проявления аксиальной координации

111.2.2. Кинетика образования внешнесферного комплекса с водородной связью

111.2.3. Кинетика и механизм внутрисферного замещения спирта на гетероцикл

111.3. Координация имидазола (ацетат)тетрафенилпорфиринатом хрома(Ш), инкорпорированным в полимерную матрицу

4 ВЫВОДЫ

Введение диссертация по химии, на тему "Сольватационное состояние производных имидазола и их координация (ацетат)тетрафенилпорфиринатом хрома(III) в амфипротонных средах"

Азотсодержащие гетероциклы играют важную роль в функционировании биологических систем. Макрогетероциклы, в частности металло-порфирины, являются составной частью молекул гемоглобина, миоглоби-на, цитохрома и других природных белков. Азагетероциклы представляют собой структурные фрагменты таких незаменимых аминокислот как гис-тидин и триптофан, нуклеиновых кислот, нуклеотидов, ферментов, витаминов и т.д. [1] Гетероциклические соединения являются эффективными лекарственными препаратами, антисептиками, пестицидами, обладают каталитическими свойствами [2]. Среди них особое место занимают производные имидазола.

Входя в состав различных белков в качестве структурной единицы гистидина, имидазольный остаток выполняет различные функции:

-образуя координационную связь с атомом железа в геме, способствует переносу кислорода и диоксида углерода кровью [1];

-взаимодействуя с атомом кобальта витамина В-12, обеспечивает его фамакологическое действие;

-водородные связи между атомом азота гистидинового остатка и, например, гидроксильной группой остатка серина стабилизируют третичную структуру белка, наряду с электростатическим притяжением между противоположно заряженными группами, гидрофобными взаимодействиями и ковалентными поперечными связями [1];

-связанные через водородные связи остатки серина, аспаргина и гистидина, образуют активный центр таких энзимов как сериновые протеина-зы [3].

Последние десятилетия отмечены выдающимися достижениями в области исследования структуры и механизмов действия сложных и многообразных биомолекул, в том числе и содержащих гетероциклы.

Следует отметить, что биологические функции имидазола самым тесным образом связаны с двойственностью его молекулы, которая обладает протонодонорным и электронодонорным характером [4]. Это приводит к тому, что реакционная способность производных имидазола в природных системах в окружении биологически активных веществ и в присутствии воды зависит от множества факторов, а именно: способности к специфическим взаимодействиям, склонности к ассоциации, таутомерным превращениям и образованию различных протонированных форм в физиологических растворах [4]. В то же время, учет ассоциативного и сольватационного состояний замещенных имидазолов необходим как для осмысления исключительно сложных биохимических процессов, так и для моделирования объектов биологических систем путем использования синтетических или искусственных аналогов.

Несмотря на это влиянию специфической сольватации азолов на реакционную способность уделялось крайне мало внимания. Таким образом, оценка влияния сольватационного состояния производных имидазола на кинетику и механизм координации металлокомплексами порфиринов. в амфи-протонных средах, представляется весьма актуальной.

Цель работы заключалась в установлении закономерностей влияния ассоциации и сольватации имидазола и его метилпроизводных на реакционную способность в процессе аксиальной координации тетрафенилпорфири-натом хрома (III) в индивидуальных и смешанных растворителях, моделирующих протеиновое окружение биологических макроциклов.

Научная новизна. Впервые получены данные о спектральных проявлениях ассоциации, неспецифической сольватации и образовании Н-комплексов в растворах имидазола и его метилпроизводных в спектрах ЯМР |3С. Определены константы устойчивости ассоциатов и Н-комплексов со спиртами путем компьютерного моделирования химических сдвигов ядер углерода, что позволило рассчитать концентрации всех устойчивых асооциативных и сольватационных форм гетероциклов при любых составах растворов в амфипротонных растворителях. Впервые показано, что реакция аксиального замещения амфипротонных молекул, координированных хромовым комплексом тетрафенилпорфина в растворах и ацетилцеллюлозной диффузионной матрице происходит путем последовательного образования внешне-сферного Н-комплекса с гетероциклом с последующей перегруппировкой во внутрисферный комплекс, причем диссоциация координационной связи ме-талл-гидро кс ил содержащий лиганд активируется растворителем.

Практическая значимость. Результаты исследования растворов гетероциклов методом ЯМР могут быть использованы для расчетов я-электронной плотности на ядрах углерода имидазольного кольца с целью оценки влияния специфической сольватации на его реакционную способность. Закономерности аксиального обмена амфипротонных лигандов в низкомолекулярных жидкостях и гидрофильных полимерных матрицах, моделирующих окружение биомакроциклов, будут полезны для понимания механизмов их действия в разнообразных биологических процессах.

Заключение диссертации по теме "Физическая химия"

ВЫВОДЫ

1. С целью изучения влияния сольватации на реакционную способность азагетероциклов впервые исследованы спектры ЯМР 13С пиридина, имидазола и его метил производных в бинарных смесях спиртов и слабосольватирующих растворителей. Установлены спектральные проявления ассоциации, неспецифической сольватации и образования Н-комплексов различной структуры.

4. Спектрофотометрически исследована кинетика внешнесферного замещения спирта на гетероцикл в метаноле, этаноле, 1-й 2-пропанолах и 1-бутаноле. Рассчитаны константы скорости и активационные параметры процесса, установлено ускорение аксиального обмена при увеличении основности входящего лиганда и замедление при повышении склонности спиртов к ассоциации. Показано влияние стерических напряжений вблизи реакционных центров лигандов.

7. Впервые получены экстремальные зависимости константы скорости внутрисферного замещения от состава бинарных растворителей спирт -хлороформ. Регрессионный анализ двухфакторного кинетического эксперимента позволил зафиксировать участие не только имидазола, но и сольватирующего растворителя в аксиальном обмене.

10. Впервые спектрофотометрически изучена аксиальная координация имидазола ацетаттетрафенилпорфиринатом хрома (III), инкорпорированного в амфипротонную диацетатцеллюлозную матрицу, в присутствии воды. Показано, что процесс соответствует двухстадийному замещению лигандов со спектральными характеристиками исходного вещества, интермедиата и продукта, близкими соответствующим параметрам участников реакции, протекающей в растворах.

Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Трифонова, Ирина Павловна, Иваново

1. Ленинджер А. Основы биохимии, т.1- М.: Мир,1985,- 365 с.

2. Иванский В.И. Химия гетероциклических соединений. М.: Высшая школа, 1978, -560с.

3. Zundel G. Hydrogen bonds with large proton polarizability and proton transfer processes in electrochemistry end biology.- John Wiley &Sons, Inc., 2000.221 p.

4. Пожарский А.Ф. Теоретические основы химии гетероциклов.-М.: Химия, 1985,- 278

5. Общая органическая химия, т.8. Азотсодержащие гетероциклы. / Под ред. П.П.Сэммса. -М.: химия, 1985.- 752с.

6. Дьюар.Р., Догерти Р. Теория возмущения молекулярных орбиталей в органической химии. -М.: Мир, 1977,- 695с.

7. Hess В.A., Shaad L.J., Holyoke C.W. On the aromaticity of heterocycles containing the amine nitrogen or the ether oxygen. //Tetrahedron.-1972.-V.28,N.14.- p.3667-3667.

8. Физические методы в химии гетероциклических соединений./ Под ред. А.Р.Катрицкого,- М.: Химия, 1966,- 360с.

9. Ионин Б.И., Ершов Б.А., Кольцов А.И. ЯМР-спектроскопия в органической химии. -J1.: Химия, 1983.-272с.

10. Faure R., Vinsent E.-J., Elguera J. 13C NMR study of annular tautomerism of azoles in the solid state.// Heterocycle 1983.- V.20.-p.l713-1716.

11. М.Федоров JI.А., Сварино П., Вискарди Г., Ребров А.И., Барни Э. Спектроскопия ЯМР |?С таутомерных превращений в имидазольных соединениях.// Изв. Академии наук, серия химическая.-1992.-Т.2,- с.299-309.

12. Гогуадзе Н.Г., Хоштария Д.Э., Кришталик Л.И., Яцимирский А.К., Дейко С.А., Неверов А.А. Туннельный перенос протона при общеосновном гидролизе метилового эфира имидазолил-бензойной кислоты.// Ж.физ. хи-мии-1989.-т.63, N.1.-C.248-250.

13. Papadopoulos Е.Р., Hollstein U. Carbon-13 NMR Studies of Tautomerism in some 2- substituted imidazoles and benzimidazoles.//Organic Magnetic Reso-nance.-l 982.-V. 19,N.4.-p. 188-191.

14. Anderson D.M.W., Duncan J.L., Rossotti F.J.C. The hydrogen bonding of imidazole in carbon tetracloride solution. //J.Chem. Soc.- 1961.- p.2165-3171.

15. Perhard C., Josien M.-L. Etude par spectroscopie infrarouge des vibration de valence v(NH) et v(ND) de l'imidazole et du pirazole v(NH) et v(ND).// J.chim. phys. et phys.-chim. biol.- 1965.-V.62,- p.432-428.

16. Grimison A. The deuterium isotope effect in hydrogen bonding of imidazole in naphthalene solutions. // J.Phys.Chem.- 1963.-V.67, N.5.-p.962-965.

17. Morcillo J., Gallego E., Peral F. A critical study of the application of ultraviolet spectroscopy to the self-association of adenine, adenosine and 5"-AMP in aqueous solution//J. Mol. Struct.-1987.-N.157.-p.353-369

18. Peral F., Gallego E. Self- assosiation of imidazole and its methyl derivatives in aqueous solution. A study by ultraviolet spectroskopy.// J. Mol. Struct.-1997.-N.415.-p. 187-196.

19. Куркчи Г.А., Иогансен А.В. Водородные связи диазолов. Спектроскопическое иследование.//Ж. физ. химии,- 1991.-т.65.-с.1240-1248.

20. Badger R.M., Bauer S.H. Spectoscopic studies of the hydrogen bond. II. The shift of the oh vibrational frequency in the formation of hydrogen bond.// J. Cliern Phys. -1937,- V.5.-p.839-851.

21. Терентьев В.А. Термодинамика водородной связи,- Изд.Саратовского университета, 1973,-258с.

22. Иогансен А.В. ИК-спектроскопия и определение энергии водородной связи. В кн. Водородная связь.- М.: Мир,1981.-е.112-155.

23. Иогансен А.В. правило произведения кислотно-основных функций молекул при их ассоциации водородными связями в растворах в CCL*// Теор. и экспер. химия.-1971 .-t.37,N.3-е.302-311.

24. Бек М., Надыпал И. Исследование комплексообразования новейшими методами.-М.:Мир,1989.-411с.

25. Пиментел Дж., Мак-Клеллан О. Водородная связь. М.: Мир, 1964.-345с.

26. Cassidy C.S., Reinhardt L.A., Cleland W.W., Frey P.A. Hydrogen bonding in complexes of carboxylic asids with 1-alcylimidazoles: steric and isotopic effects on low barrier hydrogen bonding. //J. Chem.Soc., Perkin Trans.-1999,-V.2.- p.635-641.

27. Wang S.M., Lee L.-Y., Chen J.-T. Proton magnetic resonance studies on the self-assosiation and hydrogen bonding of imidazole in chloroform solutions.// Spectrochim.Acta.- 1979,- V.35A.-p.765-771.

28. FaceIli J.С. Nitrogen-15 chemical shift in the pyridine- methanol complex. // Chem. Phys. Letters.-2000.-V.332.-p.91-96.

29. Glaramunt R.M., Sanz D., Bouer G., Catalan J.// Experimental (I3C and 15N NMR spectroscopy) and theoretical (6-31G) stady of protonation of N-methylazoles and N-methylbenzazoles. // Magn. Reson. Chem.- 1993,- V.-31.-p.791-800.

30. Descoings M.-C. M. Goethals G., Seguin J.-P. Carbon-13 chemical shifts of metanolic carbon and electron reorganization induced by hydrogen bonding for methanol- base complexes. // J.Chem.Soc.Perkin Trans.II. 1987.-p.1733-1737.

31. Martinez-Carrera S. The crystal Structure of imidazole at -150oC. // Acta crystallog.-l 966.-V.20, N.6.- p.783-789.

32. Басоло.Ф., Пирсон P. Механизмы неорганических реакций. Изучение комплексов металлов в растворе.- М.:Мир, 1971.-588с.

33. Кукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений.-М.:Высш.школа,1985.- 455с.

34. Гарновский А.Д.,Васильченко И.С., Гарновский Д.А. Современные аспекты синтеза металлокомплексов. Основные лиганды и методы.- ЛаПО, Ростов-на-Дону, 2000.- 354с.

35. Porphyrins and metalloporpyrins. /Ed. by Smith K.M.- Amsterdam: Elsevier.-1975.-91 Op.

36. Buchler J.W. Synthesis and properties of metalloporphyrins. //In: The porphyrins./ Ed. by Dolphin D.N.Y.,- San Francisco, L, 1978.-V.l.-p.389-483.

37. Ломова Т.Н., Березин Б.Д. Успехи в синтезе комплексных соединений порфиринов с высокозарядными катионами р-, d- и f-металлов. //Коорд. химия.-1993.-Т. 19, N.3.-C. 171-184.

38. Березин Б.Д., Койфман О.И. Образование, строение и свойства экстракомплексов порфиринов. // Успехи химии.-1980.-Т.49, N12.- с.2389-2417.

39. Химия биологически активных природных соединений./ Под ред. Н.А.Преображенского, Р.П.Евстигнеевой.- М.: Химия, 1976.-с.100-184.

40. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов,- М.: Химия, 1986.-422с.

41. Березин Б.Д., Ениколопян Н.С. Металлопорфирины,- М.:Наука, 1988.-159с.

42. Гуринович Г.П., Севченко А.Н., Соловьев К.Н. Спектроскопия хлорофилла и родственных соединений,- Минск : Наука и техника, 1968.-517с.

43. Березин БД. Закономерности химических реакций. В кн.: Успехи химии порфиринов (под ред Голубчикова О.А.).-С.-Пб.- НИИ Химии СпбГУ, 1997.

44. Bonnett R., Brewer P., Noro K.,Noro T. Chemistry of vanadyl porphyrins. //Tetrahedron- 1978,- V.34.-p.379-385.

45. Pettersen R.C. The crystal and molecular structure of vanadyldeoxophyllo-erythroetioporphyrin-1.2-dichloroethane solvate: analogue of Chlorophyll.// Acta Crystallogr. Sect.B.-1969.- V.25, N.12.- p.2527-2539.

46. Loos M., Ascone I., Friant P.Vanadyl porphyrins: evidence for self-association and for specific interactions with hydroprocessing catalysts show from X.A.F.S. and E.S.R studies.// Catalysis today .-1990,- N.7.- p.497-513.

47. Sheinutt J.A., Dorb M.M. Unusual coordination and metal-ligand geometry of a vanadil porphyrin in aqueous solution.// J Phys Chem.- 1983.- V.87.- p.3012-3015.

48. Dickson F. E., Petrakis L. Infrared Evidence for the association of vanadium porphyrins.// J. Phys Chem. .-1970,- V.74, N 14.- p.2850-2853.

49. Band L. Homo- and heterodimer formation in metalloporphyrins.// Inorg. Chem. -1985,- V.24,N.5.- p.782-786.

50. Полубояров В.А., Полещук О.Х. Исследование термодинамики взаимодействия ванадилэтиопорфирина с N, О-содержащими лигандами.//Коорд. химия .- 1981 .-N.7.- С.1045-1048.

51. Ломова Т.Н., Березин Б.Д. Кинетика и механизм диссоциации мезотетра-фенилпорфиринов титанила и ванадила.//Ж. физ. хим. .-1983,- N4,- с.933-937

52. Buchler J.W., Eikelmann K., Puppe L., Rohboor K., Schneehag H., Week D.D. Metallkomplexe mit Tetrapyrrol-Ligand III. Darstellung Von Metallkomplexen des Octaäthylporpphins aus Metall-acetylacetonaten.//J. Liebigs Ann.Chem. .1971- N 745 -p.135-151.

53. Guilard R., Latour J.-M., Lecomte C., Marchon J.-C., Protas j., Ripoll D. Per-oxotitanium(IV) porhpyrins. Synthesis, stereochemistry and properties.// Inorg. Chem. 1978.-V.17, N5.-p. 1228-1237.

54. Fournari R., Guilard R, Fontesse M.,Latour J.-M., Marchon J.-C. Sinthese et propriétés de quelques porphyrines de titanyle.// Jurn. Organometallic Chem. -1976,- N.110.-p.205-217.

55. Wayland B.B., Mehne L.F., Swartz J. Mono-and biscarbonyl complexes of iron(II) tetraphenylporphyrin.//J.Am.Chem. Soc.-1978.-V.100,N.8.-p.2379-2383.

56. Scheidt W.R., Geiger D.K. Molecular stereochemistry of a low-spin fife-coordinate iron (II) porphyrinate. //Inorg.Chem.-1982.-V.21,N.3.-p.l208-1211.

57. Hashimoto Т., Dyer R.L., Crossley M.j., Baldwin J.E., Basolo F. Ligand, oxygen and carbon monoxide affinities of iron(II) modified "capped" porphyrins.// J.Am.Chem. Soc.-l982.-V. 104,N8.-p.2101 -2109.

58. Chin D.-H., La Mar G.N., Balch A.L., Role of ferryl (Fe02+) complexes in oxygen atom transfer reactions. Mechanism of iron(II) porphyrin catalized oxygenation of triphenylphosphine.// J.Am.Chem. Soc.-1980.-V.102,N18.-p.5945-5947.

59. Montenteau M., Lavalette D. Kinetic evidence for dioxygen stabilization in oxygenated iron(II)-porphyrins by distal polar interaction.// J. Chem. Soc.Chem.Communs-1982.- N6.-p.341-343.

60. Quinn R., Nappa M., Valentine J.S., New fife- and six-coordinate imidazole and imidozolate complexes of ferric tetraphenylporphyrin. // J.Am.Chem. Soc.-1982.-V. 104,N9.-p.2588-2595.

61. Groves J.Т., Haushalter R.C. E.S.R. evidence for Cromium(V) porphyrinates.// J.Chem.Soc. Chem. Comm. -1981.-N.22.-p.l 165-1166.

62. Yuan L.C., Bruice T.C. Mechanism of "Oxygen atom" transfer to (tetraphenyl-poфhyrinato)cromic chloride.// J. Amer. Chem. Soc.-1985.-V.105,N.2.-p.512-513.

63. Buchler J.W., Rohbock K. Metallkomplexe mit Tetrapyrrol-Liganden. VI. Neue Komplexe des Octaathylporphins mit Zentral-Ionen der Gruppen Iva bis Vila.// Inorg. Nucl. Chem. Lett.- 1972,- V.8, N12.- p.1073-1076.

64. Adler A.D., Longo F.R., Kampas F., Kim J. On the preparation of metallopor-phyrins.// J. Inorg. Nucl. Chem.-1970.- V.32.- p.2443-2446.

65. Tsutsui M., Velapldi R.A., Suzuki K., Vohwinkel F., Ichikawa M., Koyano T. Unusual mettalloporphyrins IV. Novel Methods for metal insertion into porphyrins.// J.Amer. Chem. Soc.- 1969.- V.91, N.23.- p. 6262-6266.

66. Голубчиков О.А., Цыганов Д.В., Семейкин А.С.,Зубцов В.А. Синтез и спектры поглощения порфириновых комплексов хрома (Ш).//Коорд. хи-мия.-1993.^.19,Ш,- с.706-710.

67. Suinmerville D.A., Jones R.D., Hoffman В.М., Basolo F. Chromium(III) porphyrins. Chemical and spectroscopic properties of chloro- meso-tetraphenylporphinatochromium(III) in nonaqueous solutions. //J.Amer.Chem. Soc. 1977,- V.99, N.25.- p. 8195-8202.

68. Basolo F., Jones R.D., Summerville D.A. Equilibrium contants for the axial coordination of meso-tetra-phenylporphinatomaganese(II) and chromium (III) complexes.// Acta Chem. Scand.- 1978.- A 32,- p.771-780.

69. Inamo M., Sugiura S., Fukuyama H., Funahashi S. Axial substituted pyridine on chloro(5,10,15,20-tetraphenylporphinato)chromium(III) in tolyene with special reference to the substituent effect. //Bull.Chem.Soc.Jpn.- 1994.- V.67, N.7.-p.1847-1854.

70. Fleischer E.B., Krishnamyrthy M. Substitutional^ labile Chromium. // J. Am.Chem. Soc.,.- 1971.-V.93.-p.3784-3786.91 .Krishnamyrthy M. Studies on reactions of imidazole with a Cr(III)-porphyrin. // Inorg.Chim.Acta.- 1978,- V.26.-p.137-144.

71. Ashley K., Leipoldt J.G., Joshi V.K. Kinetic and equilibrium stady of reaction of meso-tetrakis(p-sylfonatophenyl)porphyrinato diaquo-chromate(III) with tio-cyanate ion in aqueous solution. // Inorg. Chem.- 1980.- N19.- P.1608-1612.

72. Leipoldt J.G., Basson S.S., Rabie D.R. Kinetic and equilibrium stady of reaction of meso-tetra (4-N-methylpyridyl)porphinediaquochromium(III) with thio-cyanate and cyanide ion in aqueous solution. // Inorg. Nucl. Chem. 1981.-V.43, N.12.- p.3239-3244.

73. Groves J.T., Kruper W.J., Haushalter r.C., Butler W.M. Synthesis, characterization, and molecular structure of oxo(porphyrinato)chromium(IV) complexes.// Inorg. Chem.- 1982,- V.21, N.4.- p. 1363-1365.

74. Liston D.J., West B.O. Oxochromium compounds II: Reaction of oxygen with chromium (II) and chromium (III) porphyrins and synthesis of a (i-oxo chromium porphyrin derivative.// Inorg.Chem. 1985.- V.24, N.10.- p.1568-1576.

75. Fleischer E.B., Srivastava T.S. Some chromium and molybdenum tetraphenyl-porphines.// Inorg. Chim. Acta.-1971,- V.5, N.2.-p.151-153.

76. Balch A.L., Latos-Grazynsky L., Noll B.C., Olmstead M.M., Zovinka E.P.//Geometric and electronic structure of paramagnetic tetraarylporphyrin complexes of chromium.// Inorg. Chem. -1992.-V.31 .-p.1148-1151.

77. Scheidt W.R., Reed C.A. Stereochemistry of the toluen solvate of a,p,y,5-tetraphenylporphinato chromium(II).// Inorg.Chem.- 1978,- V.17.- p.710-712.

78. Gouterman M., Hanson L.K., Khalit G.-E., Leenstra W.R., Buchler J.W.//Porphyrins.XXXII.Absorptions and luminescence of Cr(III) complexes.// J. Chem.Physc.-l975.-V.62,N.6.-p.2343-2353.

79. Okumura T., Endo S., Ui A., Itoh K.// Surface-enhanced resonance Raman-Scattering study on the axial ligation states of manganesese and cromium tetraphenylporphyrines absorbed on silver electrode surfaces.// Inorg.Chem.-1992.-V.31,N.9.-p. 1580-1584.

80. Бургер К. Сольватация, ионные реакции и комплексообразование в неводных средах,- М.: Мир, 1994.- 256с.

81. Фиалков.Ю.Я. Растворитель как средство управления химическим процессом.-Л. :Химия,1990.-240с.

82. Королева Т.А., Койфман О.И., Березин Б.Д. Термодинамика и спектроскопия экстракоординации имидазола и этанола на цинк-порфиринах.// Координац. химия.-1981.- Т.7, N.11, с.1642-1647.

83. Карманова Т.В., Койфман О.И., Березин Б.Д. Исследование термодинамики экстракоординации цинктетрафенилпорфина с лигандами различной природы.// Координац. химия.-1983.- Т.9, N.6.- с.772-776.

84. Пальм В.А. Основы количественной теории органических реакций.-Л.:Химия, 1977,- 359с.

85. Растворы неэлектролитов в жидкостях, (ред. Крестов Г.А.)- М: Наука, 1989.-c.109.

86. Вьюгин А.И. Термодинамика сольватации порфиринов и их комплексов./Автореф. дисс.док.хим.наук.-Иваново,1991. '

87. Голубчиков О.А. Строение и реакционная способность сольватоком-плексов переходных металлов при координации с порфиринами в неводных средах./ Автореф. дисс.док.хим.наук.-Иваново,1985.

88. La Mar G.N., Walker F.A. Proton nuclear magnetic resonance line widths and spin relaxation in paramagnetic metalloporphyrins of cromium (III), man-ganese(III), and iron(III).//J.Amer.Chem.Soc.-1973.-V.95, N21,-p.6950-6956.

89. Маров И.Н., Костромина H.A. ЭПР и ЯМР в химии координационных соединений,- М."Наука", 1979.- 268с.

90. Medforth C.J. NMR spectroscopy of diamagnetic porphyrins. // In the Porphyrin Handbook -V.5,P.35.- p. 1-80.

91. Walker F. A.Proton NMR and ERS spectroscopy of paramagnetic metallo-porphyrins. // In the Porphyrin Handbook -V.5,P.36.- p.81-175.

92. Buchler J.W., Lay R.L., Castle L., Ullruch V. Oxochromium(IV) porphyrins and their relationship to heme proteins.//Inorg.Chem.-1982.- V.21,N.2-p.842-844.

93. Федоров J1 .А., Ермаков A.H. Спектроскопия ЯМР в неорганическом анализе.-МЛ1аука\1989.- 245с.

94. Федоров Л.А. Спектроскопия ЯМР органических аналитических реагентов и их комплексов с ионами метаплов.-М.,,Наука,',1987.- 296с.

95. Piley D.P. Synthesis of Cr(III) porphyrin complexes and their 5 lCr labeled congeners.//Synth. React. Inorg. met.-org. chem.-1980.-V.10,N.2.-p.147-161.

96. Ломова Т.Н., Березин Б.Д., Опарин Л.В., Звездина В.В. Синтез и стабильность комплексов тетрафенилпорфина с высокозарядными ионами металлов первого переходного ряда.//Ж. неорг. химии.-1982.-Т.28,Вып.3.-с.683-688.

97. Эпштейн Л.С. Водородные связи и химические свойства органических соединений. /В кн.: Водородная связь,- М.: Мир,1981.-с.255.

98. Булычев В.П, Соколов Н.Д. Состояние квантовохимической теории водородной связи. В кн. Водородная связь.- М.: Мир, 1981.-е. 18

99. Биологически активные вещества в растворах. Структура, термодинамика, реакционная способность.(под ред. Кутепова A.M.) -М.:Наука,2001.-403с.

100. Porphyrins and Metallporphyrins./ Ed.by Smith К.M.-Amsterdam: Elsevier, 1975.-91 Op.

101. Райхардт X. Растворители в органической химии.-Л.:Химия, 1973.-395с.

102. Гордон А., Форд Р. Спутник химика.-М.: Мир, 1976, 541с.

103. Денеш И. Титрование в неводных средах.М.:Мир, 1971, 413с.

104. Саутин С.Н.Планирование эксперимента в химии и химической технологии.-Л.:Химия, 1975.-48с.

105. Ахназарова С.А., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии.- М.:Высш. шк., 1985.-327с.

106. Леви Г., Нельсон Г. Руководство по ядерному магнитному резонаесу углерода -13 для химиков-органиков.-М.:Мир, 1975.-295с.

107. Ахадов Я.Ю. Диэлектрические свойства бинарных растворов. М.:Наука, 1977.-400с.

108. Бурмистров В.А., Александрийский В.В., Койфман О.И. Структура Н-комплексов с участием оснований Шиффа по данным ЯМР13С./Журнал общ.химии.-1990.-т.60,N9.-С.2131-2135.

109. Осипов О.А., Минкин В.И. Справочник по дипольным моментам. -М.:Высш. шк., 1971.-414с.

110. Верещагин А.Н. Характеристики анизотропии поляризуемости молекул. -М.: Наука, 1982.-308с.

111. Грилихес М.С., Филановский Б.К. Контактная кондуктометрия. Теория и практика метода,-Л.:Химия, 1980.-175с.

112. Колкер A.M., Сафонова Л.П. Кондуктометрия. В кн. "Экспериментальные методы химии растворов".-М.: Наука, 1997.-С.91-140.

113. Шмид Р., Сапунов В.Н. Неформальная кинетика.-М.:Мир,1985.-264с.

114. Эмануэль М.Н., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики,- М.: Высш. шк., 1974.-400с.

115. Еремин Е.Н. Основы химической кинетики .М."Высшая школа", 375с.

116. Bonar-Law R.P., Sanders J.K.M. Polyol recognition by a steroid capped porphyrin. Enhancement and modulation of misfit guest binding by added water or methanol.//J.Am.Chem. Soc., 1995,- V.l 17.-p.259.

117. Schaner С.К., Anderson О.Р. Crystal and molecular structure of a six-coordinate zinc porphyrin: bis(tetrahydrofuran)(5,10,15,20-tetraphenyl-porphinato)zinc(II).// Inorg.Chem., 1985.- V.l 12.- p.4082-4086.

118. Barkigia K., Berber M.D.,Fajer J., Medforth C., Renener M.W., Smith K.M. Nonplanar porphyrins. X-ray structures of (2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl- and -octamethyl-5,10,15,20- tetraphenylporphynato)zinc(II).// J.Am.Chem. Soc., 1990,- V.l 12.-p.8851.

119. Барановский В.И., Сизова О.В., Третьяк В.М. Теоретическое исследование взаимодействий М-ОН2 и М ОН2- ОН2 на основании расчетов электронной структуры аквакомплексов ионов металлов.// Ж.общ. химии,-т.54, вып.З.- с.507.

120. Дуров В.А., Усачева T.M. Диэлектрические свойства и молекулярное строение жидких п-алканолов. //Ж.физ.химии, 1982.-N.3.-с.648-652.

121. Огородников С.К., Лестева Т.М. , Коган И.Б. Азеотропные смеси. Справочник. JI.: Химия, 1971, 848с.

122. Сторонкин А.В. Термодинамика гетерогенных систем. Изд. ЛГУ, 1967, 453с.

123. Типугина М.Ю., Ломова TTI. Закономерности реакции (ацетат)хром(Ш) тетрафенилпорфина с имидазолом.// Ж.физ.химии, 2002.-N.4.-с.653-657.

124. Меландер Л., Сондерс У. , Скорости реакций изотопных молекул.- М. "Мир", 1983, 344с.

125. Dannhauser W., Bahe L.W. Dielectric constant hydrogen -bonded liq-uids.III. Superheated alcohols.//J.Chem.Phys.,1964.-V.40,N.10.-p.3058-3066.

126. Dannhauser W., Bahe L.W., Lin R.Y. Dielectric constant hydrogen -bonded liquids.IV. Equlibrium and relaxation studies of homologous neo-alcohols. //J.Chem.Phys.,1965.-V.43,N.l.-p.257-266.

127. Марелл Дж., Кетлл С., Теддер Дж. Химическая связь.- М. "Мир", 1980, 383с.

128. Adamson A.S. Substitution reaction of Reinecher's salt. //J. Am. Chem. Soc., 1958,- V.80.-p.3183-3189.

129. Jones T.P., Harris W.F., Wallage W.J.// Can.J. Chem.Soc., 1951.-V.39,-p.2371

130. Типугина М.Ю., Ломова Т.Н. Координация пиридина (ацетат)хром(Ш) тетрафенилпорфином.// Ж.неорг.химии, 2002.-N.7.-C. 1085-1089.

131. Зайцева C.B., Зданович С.А., Голубчиков O.A. Синтез и координационные свойства порфириновых комплексов хрома (III) и хрома (IV). Тезисы докладов XX международной Чугаевской конференции по координационной химии, июнь 2001г.,Ростов-на-Дону, с.432.