Термодинамические характеристики координационных равновесий β-аланина,L-серина,D,L-α-аланил-D,L-α-аланина,глицил-глицина и глицил-аспарагина с ионами 3d-переходных металлов(II) в водном растворе тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

ДРОБИЛОВА ОЛЬГА МИХАЙЛОВНА

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КООРДИНАЦИОННЫХ РАВНОВЕСИЙ р-АЛАНИНА, Ь-СЕРИНА, Б,Ь-а-АЛАНИЛ-В,Ь-а-АЛАНИНА, ГЛИЦИЛ-ГЛИЦИНА И ГЛИЦИЛ-АСПАРАГИНА С ИОНАМИ 3(1-ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ(Н) В ВОДНОМ РАСТВОРЕ

02.00.04 — физическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

5 СЕН 2011

Иваново - 2011

4852886

Работа выполнена на кафедре аналитической химии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ивановский государственный химико-технологический университет».

Научный руководитель:

кандидат химических наук, профессор Кочергина Людмила Александровна

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Козловский Евгений Викторович

доктор химических наук, профессор Никольский Виктор Михайлович

Ведущая организация:

Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева

Защита состоится « Q£St£%lci' 2011 г. в_часов на заседании совета по защите

докторских и кандидатских диссертаций Д 212.063.06 при Ивановском государственном химико-технологическом университете по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7, ауд. Г 205.

Тел. (4932) 32-54-33 факс (4932) 32-54-33_e-mail: dissovet@isuct.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «ИГХТУ» по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 10.

Автореферат разослан «¿У» С&&11 г.

У

Ученый секретарь совета по защите ( fjic*/*-'?''

докторских и кандидатских диссертаций_/ /_Егорова Е.В

I. Общая характеристика работы.

Актуальность. Всестороннее изучение аминокарбоновых кислот и пептидов является в настоящее время весьма актуальным. Эти соединения обладают уникальными свойствами и принимают активное участие во многих процессах жизнедеятельности. Термодинамика, как раздел науки, описывающий фундаментальные свойства биолигандов и соединений на их основе, имеет непосредственное отношение к интерпретации биохимических процессов в живых системах. В настоящее время такие термодинамические параметры как Дв, ДН и ДЭ широко применяются для описания закономерностей процессов, протекающих с участием аминокислот и пептидов. Множество биохимических процессов связано с необходимостью участия в них ионов металлов. В связи с этим, важным является изучение координационных соединений ионов металлов с аминокислотами и, вместе с тем, факторов, влияющих на процесс их образования. Также актуально получение надежных данных по термодинамике реакций комплексообразования ионов Си2+, №2+, Со2+и гп2+ с пептидами, поскольку данное исследование поможет приблизить понимание механизма действия биологически активных веществ на основании белков и микроэлементов.

Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (госконтракт № 02.740.11.0253).

Целью_работы является выявление влияния природы центрального иона-

комплексообразователя и биолиганда на термодинамические характеристики реакций комплексообразования Р-аланина, 1.-серина, 0,Ь-а-аланил-0,Ь-а-аланина, глицил-глицина и глицил-аспарагина с ионами Зё-переходных металлов в водном растворе. Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд задач:

- установить состав комплексов, образованных биолигавдами с ионами Зс1-переходных металлов;

- провести термохимическое исследование протолитических и координационных равновесий изучаемых аминокислот и пептидов с ионами меди(И), никеля(И), кобальта(11), цинка(Н) и кадмия(Н);

- на основе экспериментальных данных определить термодинамические характеристики реакций образования 26 координационных соединений;

- на основе анализа термодинамических параметров выявить корреляции со структурными особенностями аминокислот и пептидов.

Научная новизна. Впервые прямым калориметрическим методом получены тепловые эффекты реакций комплексообразования р-аланина с ионами меди(И), кобальта(И) и цинка(И), Ь-серина с ионами никеля(И), кобальта(П), цинка(И) и кадмия(П), ГЭ.Ь-а-аланил-0,Ь-а-аланина с цинком(П), глицил-аспарагина с ионами никеля(Н) и меди(П), а также глицил-глицина с ионами цинка(П) и кобальта(П) в различных температурных и концентрационных условиях; рассчитаны стандартные термодинамические характеристики комплексов МЬ+, МЬ2 и МЬ3" Рассмотрено влияние иона - комплексообразователя на термодинамические характеристики процессов комплексообразования с участием исследуемых биолигандов. Проанализированы температурно-независимые и температурно-зависимые составляющие термодинамических параметров реакций комплексообразования иона металла(П) в растворах аминокислот и пептидов.

Практическое значение работы. Экспериментальный материал о координационных равновесиях в растворах исследованных лигандов, полученный в настоящей работе, может служить основой для исследования термодинамических свойств сложных белковых систем. Высокая точность данных о термодинамических характеристиках реакций комплексообразования позволяет рекомендовать их в качестве справочного материала, а также для разработки, обоснования и оптимизации технологических процессов с участием аминокислот, пептидов и их комплексов с «металлами жизни». Полученные данные о влиянии концентрации фонового электролита и температуры на координационные

равновесия позволяют прогнозировать свойства неисследованных соединений данного класса.

Апробация работы. Отдельные разделы диссертации докладывались на VIII Международной конференции «Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах» (г.Суздаль. 2007); XXIII Международной Чугаевской конференции по координационной химия (г.Одесса. 2007); IX Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Химия и химическая технология в XXI веке» (г.Томск. 2008), III и IV Региональных конференциях молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Крестовские чтения) (г. Иваново. 2008, 2009), XVII Международной конференции по химической термодинамике в России (г. Казань 2009), XXIV Международной Чугаевской конференции «Физико-химические методы в химии координационных соединений» (Санкт-Петербург 2009), , а также на ежегодных научных конференциях Ивановского химико-технологического университета 2006 - 2008 года.

Публикации. По результатам работы опубликовано 7 статей в ведущих академических журналах из перечня ВАК и тезисы 16 сообщений на международных и российских конференциях.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 172 страницах машинописного текста, содержит 43 рисунка, 36 таблиц, состоит из следующих разделов: введения, главы, посвященной обзору литературы, трех глав, включающих экспериментальный материал и его обсуждение, итоговые выводы; списка цитируемой литературы, содержащего 111 наименований работ отечественных и зарубежных авторов и приложения.

II. Основное содержание работы.

Во Введении обоснованы актуальность темы и выбор объектов исследования, сформулированы цели работы, научная новизна и практическая значимость.

Литературный обзор посвящен вопросам, связанным со структурой и физико-химическими свойствами аминокислот и низкомолекулярных пептидов и их растворов. На основании критического анализа литературных данных по термодинамическим характеристикам координационных равновесий в растворах аминокислот и пептидов с ионами 3(1-переходных металлов(Н) ■ выбраны наиболее вероятные значения термодинамических констант устойчивости исследуемых комплексов. Отмечена противоречивость в величинах тепловых эффектов реакций комплексообразования в исследуемых системах; отсутствие результатов термохимических исследований реакций комплексообразования с участием глицил-глицина, глицил-аспарагина и D,L-a-anaHmi-D,L-а-аланина.

В Экспериментальной части приведены характеристики реактивов и описание калориметрической установки. Для проведения калориметрических измерений использовали калориметр с изотермической оболочкой и автоматической записью кривой «температура-время»; калибровку калориметра проводили электрическим током. Датчиком температуры служил термистор КМТ-14. Температура изотермической оболочки поддерживалась с точностью ±0,005 К. Рабочий объем калориметрической ячейки составлял 50,10 мл.

Калориметр позволяет измерять малые по величине тепловые эффекты (2 - 40 кДж) с достаточной точностью (0,2 - 0,5%). Проверка работы калориметрической системы по теплотам растворения хлористого калия в воде и теплотам нейтрализации сильной кислоты сильным основанием показала хорошее согласование экспериментально измеренных величин с наиболее надежными литературными данными, что свидетельствует об отсутствии заметных систематических ошибок в работе калориметра.

Раздел Обсуждение результатов разделен на несколько глав.

1. Термодинамика реакций комплексообразовання В-аланвна с попами меди(Щ, кобальтаПР и цинкаШ') в водном растворе.

Комплексообразование р-аланина с ионами меди(П), кобальта(Н) и цинка(И) сопровождается следующими реакциями:

Мег++ Ala" = MeAla+ (1) Ме2++ Н20 = МеОН++ Н+ (4)

Ме2+ + 2 Ala" = МеА1а2 (2) Н20 = ОН' + Н+ (5)

Н+ + Ala" = HAlai (3)

Оптимизация условий калориметрического определения тепловых эффектов образования комплексов позволила выделить такие области рН и такие соотношения [металл]: [лиганд], при которых выходы изучаемых соединений были бы максимальными, а доли других процессов - минимальными. На рис. 1. приведены диаграммы равновесий в системе аминокислота - ион кобальта(П) при соотношениях [металл] :[лиганд], равных 1:2 (а) и 1:17 (б). Возможность присутствия гидроксокомплекса значительно усложняет проведение эксперимента (рис. 1а). Для того, чтобы исключить «побочные» процессы комплексообразовання с конкурирующим лигандом (ОН" - ионами) при определении тепловых эффектов процессов образования комплексных частиц ML+ и ML2 калориметрические измерения целесообразно проводить при нескольких соотношениях [металл]:[лиганд] и при рН не менее 10,0.

а> б)

Рис.1. Диаграмма равновесий в системе кобальт (II) - р-аланин при отношении компонентов Со : Ala', равном а) 1:2 ; б) 1:17

Величина соотношения [металл]:[лиганд] варьировалась для системы аминокислота -ион меди(И) от 1:1 до 1:5, для кобальта(И) опыты проводили при соотношении [металл]:[лиганд] = 1:15; 1:17; 1:20 (рис. 16), а для цинка(П) соотношение [металл]:[лиганд] составляло 1:6 и 1:10.

Точная навеска раствора нитрата металла(П) помещалась в стеклянную ампулу; концентрация Ме2+ после разбивания ампулы составляла 0,005 моль/л, а приготовленный раствор Р-аланина - в калориметрический стаканчик. Были также определены теплоты разведения раствора Me(N03)2 в растворах фонового электролита (KN03). Опыты проводились при 288,15, 298,15 и 308,15 К и значениях ионной силы от 0,25 до 1,00 на фоне нитрата калия.

Независимые тепловые эффекты при образовании в растворе координационных соединений состава 1:1 и 1:2 находились в результате решения системы двух линейных уравнений с двумя неизвестными:

AmixH' - Да,,Н' = a'[McL4]AC0mpH(MeL+) + a'[MeL2]AcompH(MeL2) + а^ПЬ^Д^Н + а'[ОН"]ДН„ + а'[МеОН+]ДН(МеОН+) (6)

Am¡,H" - Д^Н" = a"[MeL+]AcompH(MeL+) + а"[МеЬ2]ДсотрН(МеЬ) + «"[HL^H + а'' [ОН] ДН„ + а'' [МеОН1] Ai I(MeOI Г) (7)

Здесь Л1Ш,Н - тепловой эффект (кДж/моль) смешения раствора лиганда с нитратом металла(П) при соответствующем соотношении [металл]:[лиганд] и исходном значении рН; Д^Н - тепловой эффект (кДж/моль) разведения раствора Ме(К03)2 в растворе фонового электролита; Д^ЩМеХД ДСОТ1,рН(МеЬ2) - тепловые эффекты реакций образования комплексов МеЬ , МеЬ2 соответственно; Д^Н - тепловой эффект диссоциации аминокислоты; ДН„ - тепловой эффект образования воды из ионов; ДН(МеОН+) - тепловой эффект образования гидроксокомплекса металла; «[МеЬ4], а[МеЬ2], а[НЬ±], а[МеОН'] и а[ОН"] - характеризуют полноту протекания процессов образования частиц МеЬ+, МеЬ2, ШД МеОН+ и воды соответственно .

Долю образования комплексных частиц рассчитывали следующим образом: ап=[МеЦ2'п]ко„/с0Ме (8)

где [МеЬ,,2'"]^ - равновесные концентрации частиц МеЬп " в конце калориметрического опыта; с°Мс - общая концентрация иона Ме2+, введенного с ампулой, с учетом разбавления до объема калориметрической жидкости.

Стандартные тепловые эффекты реакций образования р-аланинатных комплексов меди(П), кобальта(П) и цинка(П) были найдены графической экстраполяцией полученных величин к нулевой ионной силе раствора по уравнению с одним индивидуальным параметром:

ДН - Дг2ЧЧ/)= ДН° + Ы (9)

где ДН - тепловой эффект (кДж/моль) при фиксированном значении ионной силы; ДН° -стандартное изменение энтальпии в соответствующем процессе (кДж/моль); А7.2 - разность квадратов зарядов продуктов реакции и исходных веществ; у(1) - функция ионной силы, рассчитываемая теоретически; Ь - эмпирический коэффициент; I - значение ионной силы раствора.

Значения ДН0^ и ДН°р2 для реакций комплексообразования р-аминопропионой кислоты с ионами меди(Н), кобальта(П) и цинка(П) приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Стандартные термодинамические характеристики реакций

комплексообразования ионов переходных металловЩ) с Р-аланином при 298,15 К.

Процесс ~ ^сошр^ , кДж/моль " ДсошрН°, кДж/моль Дсотр^ , Дж/(мольК)

Си2++ А1а" = СиА1а + 7,50 ±0,08 42,85 ±0,46 23,72 ±0,11 57,9±1,6

Си2++ 2А1а" = СиА1а2 13,21 ±0,09 76,36 ±0,51 44,28 ±0,07 97,5± 1,7

Со2++ А1а" = СоА1а+ 4,12±0,08 23,52 ±0,46 14,61 ± 0,11 30,2± 1,6

Со2++ 2А1а~ = СоА1а2 7,14±0,19 40,76±0,51 23,72±0,17 57,2± 1,7

гп2*+ А1а~ = 7пА1а4 4,63±0,09 26,43 ±0,44 10,28±0,24 54,2± 1,9

Хп2*+ 2А1а" = ХпА1а2 7,96 ±0,11 45,44±0,50 16,99 ±0,23 95,4 ±1,9

Из табл.1 видно, что тепловые эффекты процессов образования комплексов, а, следовательно, и прочность связи лиганда с ионом металла увеличиваются для комплексов состава 1:1 и 1:2 в ряду 2п1+ < Со2+ < №2+ < Си2+.

2. Термодинамика процессов образования комплексов Ь-сепина с ионами 3(1-пепеходных металлов.

Тепловые эффекты реакций комплексообразования в системе Ь-серин - ионы никеля(П) - вода определяли по двум методикам, первая из которых описана в разделе 1.

По второй методике в ампулу загружалась точная навеска раствора KSer. Масса навески раствора KSer варьировалась от 0,1 до 0,7 гр. Ампулу разбивали в 0,0025 моль/л раствор нитрата никеля(П) объемом 50,10 мл. В калориметрической ячейке после разрушения ампулы концентрация иона Ser' составляла (1,59 - 5,63) ■ 10"3 моль/л. Также были измерены теплоты разведения раствора серината калия в растворах фонового электролита.

На основании экспериментальных данных рассчитывали теплоты реакций комплексообразования, удовлетворяющие минимуму функции:

f = ¿(AH"" - ДН'"")^ mm

In (10)

где А Н " п - экспериментально измеренные тепловые эффекты; А Н расч - рассчитанные тепловые эффекты; п - число опытов; се - весовой множитель.

Расчет энтальпий образования комплексов никеля(Н) с L-серином по второй методике выполняли по программе HEAT. Стандартные тепловые эффекты комплексов L-серина с ионами переходных металлов были найдены графической экстраполяцией полученных величин к нулевой ионной силе раствора по уравнению (9).

Значения AH°pi, ДН°р2 и ДН°р3 для системы L-серин - ион Ni2+ при температуре 298,15 К, найденные по двум независимым методикам, в пределах погрешности совпадают друг с другом. Это увеличивает надежность полученных в настоящей работе данных. Стандартные термодинамические характеристики реакций комплексообразования ионов переходных металлов с а-амино-Р-оксипропионовой кислотой в настоящей работе найдены впервые и приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Стандартные термодинамические характеристики реакций комплексообразования иона металла(П) с L-серином при 298,15 К._

Процесс lgß°n - AconpG0, кД ж/моль " ДсотрН , кДж/моль ^compS , Дж/(мольК)

Ni2++ Ser" = NiSer + 6,01 ±0,29 34,31 ±0,29 14,79±0,28 65,5 ±1,6

Ni2++2Ser" = NiSer2 10,78 ±0,59 61,54±0,50 31,37±0,13 101,2± 1,8

Ni2++ 3Ser~ = NiSer3" 13,99±0,75 79,86 ±0,75 44,29±0,36 119,3±1,8

Co2++Ser" = CoSer + 4,88±0,27 27,86 ±0,31 6,37±0,25 72,1 ±1,7

Co2++2Ser~ =CoSer2 8,51 ±0,56 48,58±0,52 13,96±0,13 116,1 ±1,8

Co2++3Ser~ = CoSer3" 11,12±0,75 63,48±0,74 22,01 ±0,36 139Д ± 1,8

Cd2++ Ser" = CdSer + 4,48±0,23 25,57±0,29 6,03±0,28 65,6±1,6

Cd2++2Ser" = CdSer2 7,95 ±0,55 45,38±0,50 13,22±0,13 107,9 ±1,8

Cd2++3Ser" =CdSer3" 10,14±0,75 57,88±0,75 24,41 ±0,37 112,3 ± 1,8

Znz++ Ser" = ZnSer + 5,38±0,28 30,71 ±0,32 6,12±0,28 82,5 ±1,6

Zn2++2Ser" = ZnSer2 9,36±0,51 53,43±0,52 14,97±0,23 129,0 ±1,9

Комплексные соединения Ь-серина с ионами цинка(Н) и кобальта(Н) более устойчивы, чем аналогичные комплексы с (З-аланином, что является косвенным доказательством участия спиртовой группы серина в координации. Энтропийный фактор устойчивости комплексов Ь-серина с ионами цинка(П) и кобальта(Н) намного выше, чем для комплексов Р-аланином с данными металлами.

Данный факт можно объяснить тем, что после связывания аминокислоты по основным донорным группам при наличии у иона металла свободных для координации орбиталей атом кислорода спиртовой группы может вытеснять молекулу растворителя и образовывать донорно-акцепторную связь с ионом металла. Это, по-видимому, приводит к возникновению еще одного хелатного кольца.

Э. Термохимическое исследование координационных равновесий в растворах Р.Ь-а-аланнл-Р.Ь-а-аланниа с нонами цинка(Щ.

Исключительно важную роль дипегпиды играют в биохимических процессах, являясь строительным материалом белков и других биологически важных субстратов. В сочетании с ионами металлов они обеспечивают протекание большого числа биохимических реакций. Стандартные тепловые эффекты реакций образования комплексов цинка(11) с 0,Ь-а-аланил-0,Ь-а-аланином были найдены графической экстраполяцией полученных величин к нулевой ионной силе раствора по уравнению (9) и приведены в табл.3.

Таблица 3.

Стандартные термодинамические характеристики реакций

комплексообразования иона цинка(11) с Р,1^а-аланил-Р,Ь-а-аланином при 298,15 К.

Процесс " АсошоО0. кДж/моль ^сотр^ > кДж/моль Дсотр^ > Дж/(мольК)

гп2++ Рер" = гпРер + 3,52±0,08 20,09 ±0,46 11,11 ±0,40 30,1 ±1,6

2п2++2Рер" = 2пРер2 6,60 ±0,09 37,68 ±0,51 20,41 ±0,37 57,9 ±1,7

4. Термодинамика реакций комплексообразования глиннл-глицпна с ионами ичнка(Н) и кобальтаШ).

Анализ литературных данных в системе глицил-глицин - ион цинка(И) показал, что растворе образуются комплексные частицы состава гпРер+, 7.пРер2 и 2пРер3", а в системе глицил-глицин - ион кобальта(И) преобладают моно- и бискоординированные комплексы. В связи с этим при измерении суммарных тепловых эффектов процесса комплексообразования для глицил-глицина и иона кобальта были использованы только два исходных значения рН и в системе расчетных уравнений вида (6) исчезает третье слагаемое. В целом методика ДН°в2 и ДН°рз была аналогична, используемой при изучении

измерении

АН°р1,

координационных равновесий с участием 0,Ь-а-аланил-0,Ь-а-аланина. Стандартные термодинамические характеристики глицил-глицинатных комплексов цинка(Н) и кобальта(И) приведены в табл.4.

Таблица 4.

Стандартные термодинамические характеристики реакций комплексообразования иона цинка(Н) и кобальта(Н) с глицил-глицином.

Процесс

ьН п

- А„

Г° кДж/моль

~ ^сошр'

кДж/моль

Дсотр^ ,

Дж/(мольК)

'¿п2*+ Рер" = гпРер'

4,18±0,19

23,86±0,29

10,23±0,18

45,7 ±1,6

гп2++2Рер" = гпРер,

7,42 ±0,39

42,36±0,50

21,37±0,33

70,4 ±1,8

7гг++ ЗРер

: 2пРер3"

8,78±0,55

50,12±0,75

28,34±0,46

73,1 ±1,9

Со2++ Рер" = СоРер'

3,54±0,19

20,21 ±0,46

12,97±0,18

23,5 ±1,6

Со2++2Рер~ = СоРер2

6,26±0,39

35,73 ±0,51

23,19±0,37

42,1 ± 1,7

Ранее были определены стандартные термодинамические характеристики реакций образования глицинатных комплексов цинка(И). Сравнение показало, что ион цинка(Н) образует с аминокислотой более прочные комплексные соединения, чем с дипептидом. Это приводит к уменьшению экзотермичности реакций комплексообразования при переходе от аминокислоты к пептиду; так, величины теплот реакций образования комплексов иона цинка(Н) с глицином составили: A^HV-nGly*) = . 15,41 кДж/моль, Ac„r„pH0(ZnGly2) = -26,64 кДж/моль и ДсотрН (ZnGly3") = - 41,69 кДж/моль, а соответствующие характеристики для дипептида значительно меньше: ДсотрН° (ZnGlyGly4) = - 10,23 кДж/моль, ДсотрН (ZnGlyGly2) = - 21,37 кДж/моль и A^p^ZnGlyGlyj") = - 28,34 кДж/моль, соответственно.

Изменения энтропии в процессах образования координационных соединений с участием пептида меньше, чем у аминокислоты. Это, по-видимому связано с разным количество молекул воды, высвобождающихся из сольватных оболочек ионов в результате реакции комплексообразования. Аминокислоты и пептиды являются бидентантными лигандами, но координирование их ионами металлов происходит по-разному. Если аминокислоты координируются с ионом металла с помощью амино- и карбоксильной группы, то пептид может образовывать с металлом связи не только с помощью аминогруппы, но и с участием пептидного азота.

5- Термодинамика реакций комплексообразования глицнл-аспарагнна с нонами ннкеля(П) н медиШ) в водном растворе.

Система глицил-аспарагин - медь(Н) является одним из наиболее сложных и интересных объектов исследования в биохимии, поскольку нет единого мнения о формах существования комплексных частиц в исследуемой системе. Для выбора наиболее вероятного равновесного состава системы необходимо было провести детальный расчет протолитических и координационных равновесий в системе ионы меди(Н) - глицил-аспарагин - вода при различных значениях рН.

В системах, содержащих ион меди(Н) в качестве иона - комплексообразователя, наряду с образованием монокоординированного комплекса (12) становится возможной реакция его разложения, сопровождающаяся диссоциацией протона амидной группы, участвующей в образовании координационного узла. В исследуемой системе возможно также существование бискоордшшрованного комплекса меди(П) с глицил-аспарагином, содержащего одну депротонированную пептидную группу. Таким образом, при взаимодействии растворов, содержащих ион меди(И) и дипептид, в калориметре возможно протекание следующих процессов:

Cu2+ + Pep"=CuPep+ (12) Н+ + Pep" = НРер* (16)

Си + 2Рер' = СиРер2 (13) Си2+ + Н20 = СиОН+ + Н+ (17)

Си2+ + Рер--Н+=СиН.,Рер+ (14) Н20 = (Ж + Н+ (18)

Си + 2Рер" - Н+ = СиН.[Рер"2 (15)

Проведенные расчеты позволили выполнить детальное термохимическое исследование реакций комплексообразования меди(П) с глицил-аспарагином в водном растворе при различных значениях рН. Расчёт равновесного ионного состава растворов проводили с использованием программы RRSU с учётом протекания процессов (12) - (18), поскольку нельзя не учитывать работы, где с большой долей вероятности предполагается возможность диссоциации пептидного водорода в моно- и дикоординированных комплексов меди(Н) с глицил-аспарагином. На рис. 3 приведены диаграммы равновесий в системе медь-пептид в водном растворе при различных соотношениях | металл] :[лиганд]. Они были использованы для выбора оптимальных условий термохимических опытов. Г1о результатам расчета равновесного состава было установлено, что нормальный комплекс состава 1:2 не образуется вовсе; поэтому процесс (13) не учитывался в дальнейших расчетах.

М« МО мм м» н2?ер ч ИРер1

М" Рер-

ММ мм

м* М" cu*- / \ СиН Fep Д CuH .Fep*

ММ

• ta

а) б)

Рис.3. Диаграмма равновесий в системе медь - глщил-аспарагин в водном растворе при 298,15 К и значении ионной силы 0,25 М при соотношении [металл].[лиганд, равном а) 1:2 и 6) 1:5.

Наиболее удовлетворяющей задачам эксперимента является диаграмма при соотношении [металл]:[лиганд], равном 1:5; она представлена на рис.Зб. При меньшем избытке биолиганда (рис. За), существенно снижался выход комплексов СиРер+, СиН^Рер и СиН.|Рер"2 и становилась значительной равновесная концентрация гидрокомплекса СиОН+; соотношение больше, чем 1:5 нецелесообразно.

При определении теплот смешения раствор дипептида готовили по точной навеске глицил-аспарагина; калиброванной пипеткой прибавляли рассчитанное количество раствора щелочи для создания заданных значений рН, равных 7,5; 8,0 и 8,5, а также необходимое количество фонового электролита для поддержания соответствующего значения ионной силы раствора. Точная навеска раствора Си(ЫОз)2 помещалась в стеклянную ампулу, а приготовленный раствор пептида - в калориметрический стаканчик. При определении тепловых эффектов разведения раствора нитрата меди(П) калориметрической жидкостью был раствор нитрата калия с соответствующим значением ионной силы. Стандартные тепловые эффекты реакций образования комплексов никеля(Н) и меди(И) с глвдил-аспарагином были найдены графической экстраполяцией полученных величин нулевой ионной силе раствора и приведены в настоящей работе впервые (табл.5).

Таблица 5.

Стандартные термодинамические характеристики реакций комплексообразования иона никеля(П) и меди(Н) с глицил-аспарагином.

Процесс

Ni2++ Рер" = NiPep f

Ni2++ 2Рер = NiPep2

Cu2++ Рер" <-> CuPep+

Cu2++ Pep" - H+«-* CuH.|Pep

Cu2++2Pep"- H+ ~ CuH.,Pep:

lgP°„

4,47±0,29

8,05 ±0,39

6,53 ±0,29

2,30±0,19

5,35±0,75

- Д«

Г0

кДж/моль

25,52 ±0,39

45,95 ±0,55

37,29±0,29

13,13±0,50

30,54±0,75

" Дсошр^ y кДж/моль

17,18 ±0,28

34,97±0,52

26,00±0,28

6,08 ±0,13

25,03 ±0,36

Дсотр^ ,

Дж/(мольК)

28,0±1,4

36,8±1,9

37,8±1,6

23,6±1,8

18,5±1,8

Данные, полученные в настоящей работе, позволяют сделать вывод о том, что в системе ион меди(И) - глицин-аспарагин - вода в интервале рН 4 - 10 и при соотношениях [металл]:[лиганд], не превышающих 1:10, образуются, в основном, три вида комплексных частиц CuPep", СиН.,Рер и СиН.,Рер"2.

6 Корреляция между термодинамическими характеристиками процессов комплексообразования н структурными особенностям!, аминокислот н дипептидпи.

Уравнение реакций комплексообразования в водном растворе обычно представляют схемой:

М(Н20)т + ЦН20), = МЦН20)р + (т+1-р) Н20 (19)

В результате такой реакции происходит «размораживание» воды около исходных ионов и «замораживание» их около образовавшегося комплекса. Характерной особенностью этой схемы является появление в растворе (ш+1-р) молей «размороженной» воды из гидратных оболочек ионов в результате реакции.

Изменение термодинамических функций в процессе, например, изменение теплоемкости ДГСР можно представить как

ДгСр= ДгСр(асс) + (т+1-р) ДГСР1 (20)

где ДгСр(асс) -изменение теплоемкости вследствие уменьшения числа частиц за счет собственно комплексообразования; ДгСр1- изменение теплоемкости воды, вызванное «размораживанием» воды и связанными с этим эффектами.

Наиболее близким термодинамическим аналогом этих величин будет, очевидно изменение теплоемкости при плавлении льда. Доказано, что ДгСп,„„.,=0 тогда

ДгСр1=37,7*(т+1-р). Р< 1 (21)

Поскольку в реакциях комплексообразования, протекающих с разрушением гидратных оболочек реагирующих частиц, т+1-р>0, можно ожидать, что изменение теплоемкости в реакции (19) будет положительным, следовательно, реакция с ростом температуры будет становиться более эндотермичной или менее экзотермичной. Действительно как показано в настоящей работе (табл. 6), все исследованные реакции комплексообразования и с аминокислотами, и с пептидами с ростом температуры становятся менее экзотермичными.

Таблица 6.

Стандартные тепловые эффекты реакций комплексообразования иона цинка(П) и

Процесс Т, К " ЛсотцН0, кДж/моль ДсотрСр", Дж/(мольК)

¿пг++ Рер" = гпРер + 288,15 11,02±0,18 77±3

298,15 10,23±0,18

308,15 9,47±0,18

2п2++2Рер" = гпРер2 288,15 22,35±0,33 101 ±4

298,15 21,37±0,33

308,15 20,34±0,33

гп2++ЗРер- =гпРер3" 288,15 29,45 ±0,46 111 ±6

298,15 28,34±0,46

308,15 27,22±0,46

Со2++рер- = СоРер + 288,15 13,67±0,18 72±3

298,15 12,97±0,18

308,15 12,23±0,18

Со2++ 2Рер" = СоРер2 288,15 24,03 ±0,33 82±4

298,15 23,19±0,33

308,15 22,37±0,33

'ии™"ь комплексов никеля, кобальта, кадмия и цинка с изученными аминокислотами и дипептидами в значительной мере обусловлена высокой экзотермичностью их образования. Экзотермичный тепловой эффект реакции указывает на то, что образование связей между центральным ионом и лигандом является энтальпийно

выгодным процессом, величина Л,Н которого компенсирует затраты тепла, необходимые на частичную десольватацию центрального атома и лиганда. Координация аминогрупп обеспечивает отрицательный вклад в энтальпию комплексообразования. Экзотермичность тепловых эффектов в процессах комплексообразования увеличивается с ростом ионной силы. В противоположность этому, с ростом температуры тепловые эффекты реакций комплексообразования уменьшаются по абсолютной величине.

Изменение энтропии имеет положительное значение, уменьшающееся с ростом ионной силы, что может быть объяснено уменьшением гидратации частиц, участвующих в процессе образования комплексов, вследствие усиления ассоциации молекул растворителя и конкуренции со стороны фонового электролита. Можно ожидать более выраженной зависимости ДЭ от ионной силы при фоновых электролитах с более высокими числами гидратации.

Комплексообразующую способность переходных металлов с биолигандами часто характеризуют с помощью ряда Ирвинга - Уильямса: Мп2+ < Бе2* < Со2+ < № + < Си + > Хп +. Однако, положение цинка в данном ряду не постоянно. Тепловые эффекты процессов образования комплексов, а, следовательно, и прочность связи Р-аланина с ионом металла увеличиваются для комплексов состава 1:1 и 1:2 в ряду ¿п2* < Со2+ < №2+ < Си2+, для Ь-серина - в ряду Со2+ < С<1 < Ъп1¥ < №2+. Аналогичная зависимость наблюдается и в устойчивости этих комплексов. Необходимо отметить, что последовательность Ирвинга -Уильямса справедлива и для данных лигандов. Характер изменения энтальпии реакций комплексообразования коррелирует со структурными параметрами. По-видимому, по мере формирования 3(1-оболочек координационные связи М-И, а также М-О упрочняются и достигают максимума при завершении координационной структуры. Для комплексов Ъп, Со, №, Си и Сс1 средние расстояния М-О и, в особенности, М-Ы достигают максимума у меди, что вызывает у комплексов исследуемых лигандов максимальный тепловой эффект в рассматриваемом ряду.

Для анализа данных по термодинамике реакций комплексообразования биолигандов с Зс1-переходными металлами оказывается полезным подход, основанный на представлениях Герни. Проведенный анализ позволил отметить некоторые закономерности в изменении температурно-зависимых и температурно-независимых составляющих термодинамических параметров процессов комплексообразования иона цинка(П) в ряду исследованных аминокислот (табл.7).

Таблица 7.

Температурно-зависимые (з) и независимые (из) составляющие термодинамических

характеристик процессов образования комплексов ионов цинка(Н) с глицином, [!-_аланином, Р,^триптофаном и Ь-серином при температуре 298,15К.

Процесс " Дсотр<3°з " ДсотрО нз • ДсотрН^нз Д оО ^сотр11 з д с0

кДж/моль Дж/мольК

гп2Ч А1а" «-> 2пА1а + 19,28 17,11 6,85 87,6

гп2++2А1а" гпА1а2 35,72 29,63 12,69 162,4

Zn2++^тp^ZnYтp* 23,465 18,18 8,33 106,6

Ъпг*+ 2Тгр~ <-»гпТгр2 41,19 36,72 14,63 187,2

2П24+ 8еГ <-> 2п8ег * 25,51 15,16 9,06 116,0

гп2++28ег" <-гп8ег2 37,21 28,14 13,21 169,1

Проведенный анализ позволил отметить некоторые закономерности в изменении температурно-зависимых и температурно-независимых составляющих термодинами-ческих параметров процессов комплексообразования иона цинка(П) в ряду исследованных

аминокислот (табл.7.). Во-первых, для всех реакций образования однокоординированных комплексов алифатических аминокислот наблюдается увеличение величины ДГНШ приблизительно на 2 кДж/моль в ряду L-серин, р-аланин и 0,Ь-триптофан, (для L-серина 15,16 кДж/моль, Р-аланина 17,11 кДж/моль и D,l.-триптофана 19,32 кДж/моль. Во-вторых, температурно-зависимые вклады энтальпии и энтропии последовательно увеличиваются по мере увеличения числа лигандов, причем с присоединением второго лиганда Д,Н0з увеличивается примерно вдвое. Например, для р-аланина вклады АГН°3 для процессов Zn2++ Ala" = ZnAIa + и Zn2t+ 2А1а" = ZnAla2 соответствуют следующим значениям 6,85 кДж/моль и 12,69 кДж/моль. В-третьих, для реакций образования комплексов состава 1:1 температурно-зависимые вклады в изменение эитальпии последовательно увеличиваются в ряду Р-аланин, 0,Ь-триптофан, L-серин.

Температурно-независимые слагаемые ДГНШ для реакций комплексообразования L-серина с ионами переходных металлов (табл. 8.) имеют отрицательные значения; их величины для комплексов одинакового состава (ML+, ML2 и ML3") становятся более отрицательными в ряду Cd2+, Со2+, Zn2+ и Ni2+. Следует отметить, что вклады ДгН„з для системы Р-аланин - металл - вода достаточно близки для моно- и дикоординированных комплексов кобальта(П) и кадмия(И) (и даже для цинка(П)); однако существенно увеличиваются по абсолютной величине для никеля(Н) (почти вдвое по сравнению с цинком).

Таблица 8.

Температурнозависимые (з) и независимые (из) составляющие термодинамических характеристик процессов образования комплексов Зй-переходных

металлов с L-серином.

Процесс д pO ^comp^J нз " AcompH нз A Дсотр5 3

кДж/моль Дж/мольК

Coi++ Ser" = CoSer + 23,22 14,59 8,25 105,5

Co2++2Ser" = CoSer2 40,27 28,22 14,31 183,1

Co2++3Ser" =CoSer3- 52,69 40,66 18,72 239,5

Ni24Ser" = NiSer + 21,77 22,50 7,73 98,9

Ni2++ 2Ser~ =NiSer2 36,99 44,61 13,14 168,1

Ni2++3Ser" =NiSer3" 48,34 61,39 17,17 219,7

Cd2++ Ser" = CdSer + 21,78 13,74 7,74 99,0

Cd2++ 2Ser~ =CdSer2 38,46 26,83 13,66 174,8

Cd2++3Ser~ = CdSer3" 46,79 40,96 16,62 212,7

Zn2++ Ser" = ZnSer + 25,51 15,16 9,06 116,0

Zn¿++2Ser" =ZnSer2 37,21 28,14 13,21 169,1

Анализ термодинамических характеристик реакций комплексообразования в исследуемой системе (по схеме Герни) показал, что температурно-зависимые слагаемые ДГН, во всех случаях положительны и имеют близкие значения для комплексов кобальта, цинка, никеля, меди с аминокислотами, т.е. мало чувствительны к электронному строению центрального иона. Температурно-независимые слагаемые А,Н,П имеют отрицательные значения; их величины для аналогичных комплексов от кобальта к меди становятся более отрицательными. Таким образом, полученные данные свидетельствуют от том, что независимые от температуры слагаемые ДГН„, мало чувствительны к координации лигандов через донорные атомы кислорода ацетатных групп, а определяются главным образом, природой центрального иона и числом координированных атомов иминного азота.

Положительное значение Д^ для всех комплексов аминокислот с Зd-пepexoдными металлами свидетельствует об уменьшении силы электростатического взаимодействия

полярных молекул растворителя с комплексным ионом и высвобождении некоторого числа молекул воды из гидратных оболочек исходных реагентов.

Основные итоги и выводы.

1. Математическое моделирование равновесий в растворах ионов 30-переходных металлов с ß-аланином, L-серином и 0,Ь-триптофаном показало, что преобладающими комплексными частицами в растворах аминокислот являются МеАм , МеАм2".

На основании критического анализа литературных данных по протолитическим и координационным равновесиям в растворах глицил-глицина и глицил-аспарагина с ионами меди(И), цинка(Н), никеля(П) и кобальта(П) показано, что в присутствии этих лигандов равновесный состав системы значительно более сложный. В частности, при введении в раствор пептида иона меди(11) наряду с нормальным монокоординированным комплексом образуются и частицы состава СиН.|Рер и CuH.iPep'2.

2. Прямым калориметрическим методом определены энтальпии реакций образования координационных соединений ионов переходных металлов с ß-аланином, D,L-триптофаном, L-серином, 0,Ь-а-аланил-0,Ь-а-аланином, глицил-глицином и глицил-аспарагином при различных температурах в широком интервале концентраций фонового электролита. Впервые оценены теплоты реакций образования комплексов глицил-аспарагина с ионами меди(И), содержащих депротонированную пептидную группу. Рассчитаны стандартные термодинамические характеристики реакций образования 28 комплексных соединений с билигандами. Для 24 систем полная термодинамическая характеристика при стандартных условиях и для практически важных солевых растворах приводится впервые.

3. Полученные термодинамические характеристики реакций комплексообразования были проанализированы на основании теории Герни. Комплексообразующая способность переходных металлов с ß-аланином и L-серином охарактеризована с помощью ряда Ирвинга - Уильямса.

4. Полученные в настоящей работе термодинамические характеристики процессов комплексообразования в системах ионы Зс1-переходных металлов - ß-апанин, L-серин, D,L-a-аланил-О^-а-аланин, глицил-глицин и глицил-аспарагин в солевых растворах, при различных температурах и в стандартном состоянии существенно пополнят банк термохимических данных для алифатических аминокислот и дипептидов.

5. Рассчитаны стандартные энтальпии образования 26 комплексных соединений с биолигандами в водном растворе - ключевые величины в термохимии координационных соединений с биологически активными лигандами.

6. Исследовано влияние природы иона металла на формирование координационного узла с пептидами: глицил-глицином и глицил-аспарагином. Показано, что ион меди(П) обладает наибольшим лабилизирующим действием на протон амидной группы пептида.

Основное содержание диссертационной работы изложено в следующих работах:

1. Кочергина JI.A. Термодинамические характеристики реакций комплексообразования иона меди(И) с ß-аланином в водном растворе / Л.А. Кочергина, О.М. Дробилова //Журн. физ. химии. 2008. Т. 82. № 9. с. 1729 - 1733.

2. Кочергина JI.A. Термодинамические характеристики реакций комплексообразования в системе ион №2+ - ß-аланин в водном растворе / Л.А. Кочергина, О.В. Платонычева, О.М. Дробилова, В.В. Черников // Журн. неорг. химии. 2009. Т. 54. № 2. с. 377 - 384.

3. Кочергина Л.А. Термодинамическое исследование координационных равновесий в системе ион цинка(П) - ß-аланин - вода / Л.А. Кочергина, О.М. Дробилова, С.С. Дробилов // Коорд. химии. 2009. Т. 35. № 5. с. 394 - 400.

4. Кочергина Л.А. Термохимия реакций комплексообразования ионов Зс1-переходных металлов с L-серином в водном растворе / Л.А. Кочергина, О.М. Дробилова // Журн. физ. химии. 2009. Т. 83. № 8. с. 2030 - 2038.

5. Кочергина Л.А. Термодинамические характеристики процессов комплексообразования в системе ион цинка(П) с глицил-глицином в водном растворе / Л.А. Кочергина, О.М. Дробилова // Журн. неорг. химии. 2010. Т. 55. № 5. с. 819 - 825.

6. Кочергина Л.А. Термодинамические характеристики реакций комплексообразования в системе ион цинка(П)-Ь-серин-вода / Л.А. Кочергина, О.М. Дробилова, С.Е. Сивкина//Журн. общей химии. 2010. Т. 80. № 8. с. 1370 - 1377.

7. Кочергина Л.А. Термодинамические характеристики процессов комплексообразования в системе ион кобальта(Н) - глицил-глицин в водном растворе / Л.А. Кочергина, О.М. Дробилова // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2011. Т. 54. № 6. с. 26-30.

8. Мышкина О.М. Термодинамические характеристики реакций комплексообразования ионов меди(И) с р-аланином в водном растворе / О.М. Мышкина, Л.А. Кочергина // Тезисы докладов V Региональной конференции «Фундаментальные науки - специалисту нового века». Иваново. 2006. с. 31.

9. Мышкина О.М. Термохимическое исследование комплексообразования иона никеля(Н) с D,L-a-anaHHJi.-D,L-a-anaHHHOM в водном растворе / О.М. Мышкина, А.В. Емельянов, Л.А. Кочергина // Тезисы докладов V Региональной конференции «Фундаментальные науки - специалисту нового века». Иваново. 2006. с. 52.

10. Дробилов С.С. Термохимическое исследование реакций комплексообразования иона кобальта(И) с Р-аланином в водном растворе / С.С. Дробилов, О.М. Дробилова, Л.А. Кочергина // Тезисы докладов VI Региональной конференции «Фундаментальные науки -специалисту нового века». Иваново. 2007. с. 192.

11. Дробилова О.М. Термодинамика реакций комплексообразования иона меди(П) с р-аланином в водном растворе / О.М. Дробилова, С.С. Дробилов, Л.А. Кочергина // Тезисы докладов VIII Международной конференции "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах". Суздаль. 2007. с. 565.

12. Дробилова О.М. Термодинамические характеристики реакций комплексообразования иона цинка(Н) с р-аланином в водном растворе / О.М. Дробилова, С.С. Дробилов, Л.А. Кочергина // Тезисы докладов VIII Международной конференции "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах". Суздаль. 2007. С. 567.

13. Дробилова О.М. Термодинамика реакций комплексообразования иона цинка(И) с 1),1.-триптофаном в водном растворе / О.М. Дробилова, С.С. Дробилов, Л.А. Кочергина // Тезисы докладов XXIII Международной Чугаевской конференции по координационной химии. Одесса. 2007. с. 405.

14. Дробилова О.М. Исследование влияния температуры на термодинамические характеристики реакций комплексообразования цинка(П) с Р-аланином в водном растворе / О.М. Дробилова, С.С. Дробилов, Л.А. Кочергина // Тезисы докладов XXIII Международной Чугаевской конференции по координационной химии. Одесса. 2007. с. 404.

15. Дробилов С.С. Термодинамическое изучение реакций комплексообразования р-аланина с ионами переходных металлов / С.С. Дробилов, О.М. Дробилова, Л.А. Кочергина // Тезисы докладов VII Региональной конференции «Фундаментальные науки -специалисту нового века». Иваново. 2008. с. 16.

16. Сивкина С.Е. Термодинамика реакций комплексообразования D,L-a-anaHiM-D,L-a-аланина с ионом цинка(Н) в водном растворе / С.Е. Сивкина, О.М. Дробилова, Л.А. Кочергина // Тезисы докладов VII Региональной конференции «Фундаментальные науки - специалисту нового века». Иваново. 2008. с. 64.

17. Дробилова О.М. Термодинамика реакций комплексообразования глицил-глицина с ионами цинка(П) в водном растворе / О.М. Дробилова, JI.A. Кочергина // Тезисы докладов IX Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов "Химия и химическая технология в XXI веке". Томск. 2008. с. 149.

18. Дробилова О.М. Термохимия реакций комплексообразования (5-аланина с ионами 3(1-переходных металлов в водном растворе / О.М. Дробилова, Л.А. Кочергина // Тезисы докладов IX Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов "Химия и химическая технология в XXI веке". Томск. 2008. с. 148.

19. Дробилова О.М. Термодинамика реакций комплексообразования ионов никеля(И) с глицил-аспарагином в водном растворе / О.М. Дробилова // Тезисы докладов III Региональной конференции молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Крестовские чтения). Иваново. 2008. С.92.

20. Дробилова О.М. Термодинамические характеристики реакций комплексообразования L-серина с ионами кобальта(П) / О.М. Дробилова // Тезисы докладов III Региональной конференции молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Крестовские чтения). Иваново. 2008. с. 92 - 93.

21. Дробилова О.М. Термодинамические характеристики реакций комплексообразования ионов меди(Н) и никеля(И) с глицил-аспарагином в водном растворе / О.М. Дробилова, Л.А. Кочергина // Тезисы докладов IV Региональной конференции молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Крестовские чтения). Иваново. 2009. с. 21.

22. Drobilova О.М. Particularities of thermochemical investigation equilibria with participation of glycyl-glicine and ions of 3d-transitional metals in aqueous solution (abstract) / O.M. Drobilova, L.A. Kochergina // XVII International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia. Kazan. 2009. Abstracts. Vol. 2. P. 125.

23. Drobilova O.M. Thermodynamic characteristics of complexformation reactions of the zinc(II) ion with amino acids and peptides in aqueous solution (abstract) / O.M. Drobilova, L.A. Kochergina // XVII International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia. Kazan. 2009. Abstracts. Vol. 2. P. 126.

Подписано в печать 27.06.2011. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Усл.печ.л. 0,93. Уч.-изд.л. 1,03. Тираж 80 экз. Заказ 2575

ФГБОУ ВПО Ивановский государственный химико-технологический университет

Отпечатано на полиграфическом оборудовании кафедры экономики и финансов ФГБОУ ВПО «ИГХТУ» 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Литературный обзор.

1. Классификация, строение и физико-химические свойства аминокислот и низкомолекулярных пептидов. Металлы жизни.

Глава 2. Термодинамические характеристики реакций комплексообразования аминокислот и дипептидов с ионами 3 (¿-переходных металлов.

2.1. Анализ литературных данных по константам устойчивости и термодинамическим характеристикам р-аланина с ионами меди(П), кобальта(П) и цинка(П).

2.2. Термодинамика реакций комплексообразования Ь-серина с ионами никеля(ІІ), кобальта(П), цинка(11) и кадмия(П).

2.3. Термодинамические характеристики реакций образования комплексов В,Ь-а-аланил-В,Ь-а-аланина с ионами цинка(П).

2.4. Комплексообразование глицил-глицина с ионами кобальта(П) и цинка(П) в водном растворе.

2.5. Критический анализ литературных данных по координационным равновесиям в водных растворах глицил-аспарагина с ионами N1(11) и

Си(ІІ).

Глава 3. Экспериментальная часть.

3.1. Описание и основные характеристики калориметрической установки.

3.2. Методика проведения и расчета калориметрического опыта.

3.3. Проверка работы калориметрической установки.

3.4. Реактивы.

Глава 4. Термодинамика реакций комплексообразования аминокислот и дипептидов с ионами 3<1-переходных металлов.

4.1. Термохимическое исследование координационных равновесий Р-аланина с ионами меди(П), кобальта(П) и цинка(ІІ) в водном растворе.

4.2. Термодинамика координационных равновесий в системах ион никеля(П) кобальта(ІІ)-, цинка(ІІ)- и кадмия(ІІ)- Ь-серин — вода.

4.3. Термодинамика реакций комплексообразования в растворах 0,Ь-а-аланил-0,Ь-а-аланина с ионами цинка(ІІ).

4.4. Термодинамические характеристики реакций комплексообразования глицил-глицина с ионами цинка(П) и кобальта(ІІ) в водном растворе.

4.5. Термохимическое исследование протолитических и координационных равновесий глицил-аспарагина с ионами никеля(П) и меди(ІІ) в водном растворе.

Глава 5. Корреляция между термодинамическими характеристиками процессов комплексообразования и структурными особенностями биолигандов.

Современная биохимия, занимающаяся исследованием химических реакций, которые протекают в живых клетках, представляет настолько широкую область, что включает в себя почти все отрасли химии и биологии. Некоторые пептиды, как в свободном состоянии, так и в составе комплексов с металлами присутствуют в клетках и тканях и выполняют специфические биологические функции. К ним относятся антибиотики и другие соединения, обладающие высокой биологической активностью. Аминокислоты, в свою очередь, занимают ключевое положение в азотистом обмене. Многие из них также используются в медицинской практике в качестве лекарственных средств.

Число публикаций, посвященных исследованию поведения аминокислот и пептидов в водной среде и изучению их соединений с металлами, в последнее время увеличивается настолько, что можно говорить о том, что этот раздел химии переживает новый этап своего развития. Связано это и с тем, что современное развитие нанотехнологий требует более углубленного исследования соединений металлов с органическими лигандами, одними из простейших и одновременно очень важных, с практической точки зрения, представителей, которых и являются аминокислоты и низкомолекулярные пептиды.

Двухзарядные ионы Си, N1, Со, Тп и Сё склонны к комплексообразованию с аминокислотами и пептидами, содержащими азот в качестве донорного атома, имеют одинаковый заряд, но существенно разную структуру электронных оболочек; термохимическое исследование реакций комплексообразования биолигандов с катионами Зс1-переходных металлов позволяет проследить связь термодинамических характеристик координационных соединений с природой центрального иона.

Данные исследования были направлены на выявление связи термодинамических характеристик реакций комплексообразования со свойствами лигандов и ионов — комплексообразователей; определение влияния концентрации фонового электролита и температуры на термодинамические характеристики реакций комплексообразования.

АКТУАЛЬНОСТЬ

Всестороннее изучение аминокарбоновых кислот и пептидов является в настоящее время весьма актуальным. Эти соединения обладают уникальными свойствами и принимают активное участие во многих процессах жизнедеятельности. Термодинамика, как раздел науки, описывающий фундаментальные свойства биолигандов и их соединений, имеет непосредственное отношение к интерпретации биохимических процессов в живых системах. В настоящее время такие термодинамические параметры как АгО, ДГН и Аг8 широко применяются для описания закономерностей процессов, протекающих с участием аминокислот и пептидов, от которых зависит устойчивое развитие живых систем на клеточном уровне. Множество биохимических процессов связано с необходимостью участия в них ионов металлов. Такие процессы как перенос групп, окисление-восстановление, поддержание структуры стенок клеток и физиологический контроль немыслимы без участия в них ионов металлов. В связи с этим, важным является изучение координационных соединений ионов металлов с аминокислотами и факторов, влияющих на процесс их образования. Также актуально получение надежных данных по

Л I Л 11 О I | термодинамике реакций комплексообразования ионов Си , N1, Со и Zn с пептидами, поскольку данное исследование поможет приблизить понимание механизмов действия биологически активных веществ на основании белков и микроэлементов.

Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (госконтракт № 02.740.11.0253).

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является выявление влияния природы центрального иона-комплексообразователя и биолиганда на термодинамические характеристики реакций комплексообразования (3-аланина, Ь-серина, В,Ь-а-аланил-Б,Ь-а-аланина, глицил-глицина и глицил-аспарагина с ионами Зсі-переходных металлов в водном растворе. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие взаимосвязанные задачи:

- установить состав комплексов, образованных биолигандами с ионами Зс1-переходных металлов: провести термохимическое исследование протолитических и координационных равновесий изучаемых аминокислот и пептидов с ионами меди(П), никеля(ІІ), кобальта(П), цинка(11) и кадмия(Ц);

- на основе экспериментальных данных определить термодинамические характеристики реакций образования 26 координационных соединений;

- на основе анализа термодинамических параметров выявить корреляции со структурными особенностями аминокислот и пептидов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА Впервые прямым калориметрическим методом получены тепловые эффекты реакций комплексообразования Р-аланина с ионами меди(П), кобальта(ІІ) и цинка(П), Ь-серина с ионами никеля(П), кобальта(П), цинка(П) и кадмия(П), В,Ь-а-аланил-0,Ь-а-аланинас цинком(П), глицил-аспарагина с ионами никеля(П) и меди(П), а также глицил-глицина с ионами цинка(П) и кобальта(ІІ) в различных температурных и концентрационных условиях; рассчитаны стандартные термодинамические характеристики комплексов МЬ+, МЬ2 и МЬ3" Рассмотрено влияние иона — комплексообразователя на термодинамические характеристики процессов комплексообразования с участием исследуемых биолигандов. Проанализированы температурно-независимые и температурно—зависимые составляющие термодинамических параметров реакций комплексообразования иона металла(ІІ) в растворах аминокислот и пептидов.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Экспериментальный материал по координационным равновесиям в растворах исследованных лигандов, полученный в настоящей работе, может служить основой для исследования термодинамических свойств более сложных белковых систем. Данные по тепловым эффектам реакций комплексообразования в растворах |3-аланина, L-серина, 0,Ь-а-аланил-0,Ь-а-аланина, глицил-глицина и глицил-Ь-аспарагина с ионами меди(П), никеля(П), кобальта(П), цинка(П) и кадмия(П) в стандартном состоянии и практически важных солевых растворах имеют большое практическое и научное значение. В различных областях науки и техники, где нашли применение аминокислоты и их комплексы с ионами металлов: в аналитической химии, косметологии, фармацевтике, ветеринарии, сельском хозяйстве, и др. - необходимы данные по термодинамическим характеристикам этих процессов для разработки, обоснования и оптимизации технологических процессов, строгого расчета равновесий в водных растворах комплексных соединений с биолигандами.

Высокая точность и надежность полученных результатов по термодинамическим характеристикам реакций комплексообразования биолигандов с ионами переходных металлов позволяют рекомендовать их в качестве справочного материала, а также для разработки, обоснования и оптимизации технологических процессов с участием аминокислот, пептидов и их комплексов с «металлами жизни». В рамках данной работы рассмотрено влияние концентрации фонового электролита и температуры на термодинамические характеристики координационных равновесий в исследуемых системах, что позволяет прогнозировать свойства неисследованных соединений данного класса.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА Вклад автора заключался в постановке исследований, разработке оптимальных методик их проведения, выполнении экспериментальных работ, оценке погрешностей и обсуждении результатов.

АПРОБАЦИЯ ДАННЫХ. Отдельные разделы диссертации докладывались на VIII Международной конференции «Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах» (г. Суздаль 2007); ХХП1 Международной Чугаевской конференции по координационной химии (г. Одесса 2007); IX Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Химия и химическая технология в XXI веке» (г. Томск 2008); III и IV Региональные конференции молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Крестовские чтения) (г.Иваново 2008, 2009), XVII Международной конференции по химической термодинамике в России (г. Казань 2009), XXIV Международной Чугаевской конференции «Физико-химические методы в химии координационных соединений» (г. Санкт-Петербург 2009), а также на ежегодных научных конференциях Ивановского государственного химико-технологического университета 2006 - 2009 года.

ПУБЛИКАЦИИ.

По результатам работы опубликовано 7 статьей в ведущих академических журналах (в т.ч. 7 статьи в журналах из перечня ВАК) и тезисы 16 сообщений на международных и российских конференциях.

ОБЪЕМ РАБОТЫ.

Диссертационная работа изложена на 172 страницах машинописного текста, содержит 43 рисунков, 36 таблиц, состоит из следующих разделов: введения, главы, посвященной обзору литературы, пяти глав, включающих экспериментальный материал и его обсуждение, итоговые выводы; списка цитируемой литературы, содержащего 111 наименований работ отечественных и зарубежных авторов, и приложения, содержащего первичный экспериментальный материал.

1. Якубке Х.-Д., Ешкайт X. Аминокислоты. Пептиды. Белки. - М.: Мир, 1985. 167 с.

2. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоограническая химия. — М.: Медицина, 1991. 528 с.

3. Фишер Э. Биохимия аминокислот. М.: Мир, 1981. — 274 с.

4. Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э. и др. Основы биохимии: в 3-х т. Т. 2. Пер. с англ. -М.: Мир, 1981. 617 с.

5. Ленинджер А. Основы биохимии: В 3-х т. Т. 1. Пер. с англ. М.: Мир, 1985. 367 с.

6. Corey R., Pauling L. Fundamental dimensions of polypeptide chains. //Proc. Roy. Soc. London.1953. V. 141. P. 243.

7. Болотин C.H., Буков H.H., Волынкин В.А., Панюшкин В.Т. Координационная химия природных аминокислот. М.: ЛКИ, 2007. 238 с.

8. Фрайфелдер Д. Физическая биохимия. М: Мир, 1980. С. 134.

9. Васильев В.П., Кочергина Л.А., Гаравин В.Ю. Влияние температуры и солевого фона на термодинамические характеристики кислотно-основного взаимодействия в растворах изомеров аланина. // Журн. общ. химии. 1992. Т. 62. №1. С. 213.

10. М. Ullah, P. Battacharya. Study of ternary complexes of Cu(II) involving aliphatic carboxylic acids and amino acids. // Indian J. Chem.1990. V.29A, P.150.

11. Gaizer, G. Gondos, L. Gera. Protonation and complex formation of the cis and trans isomers of alicyclic (3-amino acids // Polyhedron. 1986. V. 5.P.1149.

12. B.Arbad, D. Shelke, D. Jahagirdar . Formation constants in the ternary systems: CuH-dipeptide and Cun-amino acids.// Inorg. Chim.Acta. 1980. V. 46. P. 17.

13. Латош Н.И., Ермакова М.И., Шихова И.А. Комплексообразование 5-(аминоалкил)тетразолов // Журнал общей химии. 1978. Т.49. № 10 С.2287.

14. В. Leach, D. Leussing. Equilibrium studies of schiff bases and their complexes with Ni(II), Cu(II) and Zn(II) derived from salicylaldehyde and some a-amino acids. // J.Am.Chem.Soc. 1971. V. 93. P.3377.

15. M. Chidambaran, P. Bhattacharya. Thermodynamic observation on solvation and protonation of n-nitroaniline in aqueous solutions of some salts.// J.Inorg.Nucl.Chem. 1986. V. 5. P. 1149.

16. V.Sharma, H.Mathur, P.Kilkarni. Thermodynamic properties of coordination complexes of transition metal ions with amino acids. // Indian J.Chem. 1965. V. 146. P.475.о

17. H.Irving, H.Rossotti. Potentiometric and conductometric studies on Fe +, Ni2+, and Cu2+ complexes with some hydroxamic acid derivatives. //J.Chem.Soc. 1954. V. 10:P.3494.

18. S.Boyd, .J. Brannan, H. Dunsmore, G. Nancollas. Thermodynamics of ion association transition-metal beta.-alanine and glycine complexes. // J. Chem. Eng. Data, 1967. V. 12. P.601.

19. Farkas E., D. Brown, R. Cittaro and W. Glass. Metal complexes of glutamic acid-P-hydroxamic acid in aqueous solution. // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1993. № 18. P. 2803.

20. Savago I., Kiss Т., Gergely A. Critical survey of the stability constants of complexes of aliphatic amino asids. // Pure & Appl. Chem. 1993. V. 65. P. 1029.

21. M. Chidambaran, P. Bhattacharya. Thermodynamics of copper (II), manganese (II) and chromium (III) complexes with amino acids. // J. Indian Chem. Soc. 1970. V. 47. P.881.

22. Sundaresan R., Saraiya S., Sundaram A. Polarographic study of the coordinated system Znn-alaninate ion. // Proc. Indian Acad. Sci. 1967. V. 66A. P. 246.

23. Davies C.W. The extent of dissociation of salts in water. Part УШ. An equation for the mean ionic activity coefficient of an electrolyte in water, and a revission of the dissociation constants of some sulphates. //J. Chem. Soc. 1938. P.2093.

24. Васильев В.П. Термодинамические свойства растворов электролитов. М.: Высшая школа, 1982, 262 с.

25. Stack W., Skinner H. Microcalorimetric studies. Heats of complexing of transition metal ions with amino-acids. // Trans. Faraday Soc., 1967, V.63, P.1136.

26. Мецлер Д. Биохимия. M.: Мир, 1980. T.l 3. 1124 с.

27. L.Pettit, J.Swash. Термодинамическая селективность и тридентатная координация при образовании комплексов. // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1976. № 23. P.2416.

28. A Rossi, M. Ptak, G. Grenouilett, R.P. Martin. .Etude structurale en solution aqueuse de la coordination de l'ion Си (II) par les a-ami no- P-hidroxy- acids. /Я. chim. phys.- chim. boil. 1974.V. 71. № 10. P. 1371.

29. Попель A.A., Захаров A.B., Евгеньева И.И., Васильева JI.B. Исследование реакций обмена лигандов в растворах комплексов меди(П) с серином. //Журн. неорган, химии. 1978. Т. 23. С. 1351.

30. Васильев В.П., Кочергина- Л.А., Ивенькова С.Г., Анферова О.Ю. Термодинамика ступенчатой ионизации L-серина. // Межвуз. сб. научн. тр. «Сольватационные процессы в растворах». ИХТИ. Иваново. 1985. С. 55.

31. Ahmed, O. El-Roudi, A.Boraei. Mixed-Ligand Complexes of Some Divalent Transition Metal Ions with Dicarboxylic Amino Acids and 8-Hydroxyquinoline. // J. Chem. Eng. Data. 1996. V.41. P. 386.

32. M.Patel, N. Patel, JJoshi // J. Indian Chem. Soc. 1993. V.70. P.569.

33. E.Bottari, M.Festa, RJasionowska. Serine as a ligand complex formation with cadmium(II) // J. Coord. Chem. 1988. V.17. P.245.

34. E.Bottari, R.Porto. Structures of the borate complexes with a tetritol, pentitols and hexitols in solution. A calorimetric study. // Ann. Chim. 1985. V.75. P.393.

35. Фридман Я.Д., Сванидзе О.П., Долгашева H.B., Гогоришвили П.В.О смешанных соединениях никеля с аминокислотами и аскорбиновой кислотой. //Журн. неорган, хим. 1974. Т. 19. Вып. 12. С.3304.

36. Фридман Я.Д., Аликеева С.В., Долгашева Н.В., Немальцева Т.Г. Смешанные соединения кобальта, никеля и цинка с аминокислотами гидразидами карбоновых кислот. // Журн. неорган, хим. 1983. Т.28. Вып. 6. С. 1482.

37. A.Gergely, I.Sovago, I.Nagapal, R.Kiraly. Equilibrium relation of alpha -aminoacid mixed complexes of transition metal ion. // Inorg. Chim. Acta. 1972. V.6. P.435.

38. J.Letter, J.Bauman. A thermodynamic study of the complexation reactions for a series of amino acids related to serine with copper(II) and nickel(II) // J. Am. Chem. Soc. 1970. V.92. P.437.

39. E.Raju, M.Mathur. The effect of inner orbital splitting on the thermodynamic properties of the transition metal complexes of serine and threonine. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1968. V.30. P.2181.

40. Васильев В.П., Бородин В.А., Козловский Е.В. Применение ЭВМ в химико-аналитических расчетах. М.: Высшая школа. 1993. С.112.

41. Ожерельев И.Д., Паладе Д.М., Сполитак Т.С. Комплексообразование кобальта(П) с фенантролином и серином в инертной атмосфере. //Журн. неорган, химии. 1991. Т. 36. С. 1226.

42. F Rey, J Antelo, F Arce, F Penedo. Equilibrium constants of metal amino acid complexes containing iminodiacetic acid and some ct-aminoacids. // Polyhedron. 1990. V. 9. P. 665.

43. A Rao, P Venkataiah, M Mohan et al. Physicochemical studes on ternary complexes containing adenosine — 5' — triphosphate, divacat metal ions and selected biomolecules. // Proc. Indian Acad. S. ci Chem. Soc. 1989. V. 101. № l.P.l.

44. Fan Chunmei, Zhang Jia. Observations on the mixed complexes of cobalt (II). // Chem.J.of Chin.Univ. 1987. P.l.

45. D Perrin, I Sayce, V Sharma. Mixed ligand complex formation by copper (II) ion. // J.Chem.Soc. (A). 1967. P. 1755.

46. G Berthon. // Pure & Appl.Chem. 1995. V.67. P. 1117.

47. К Matsuda, С Kanai, M Takahara, M. Maki. Stability constants of mixed ligand Zn (II) -L- aminoacids complexes containing ATP in aqueous solution.// Nippon Kagaku Kaishi. 1985. P. 698.

48. A Gergely. Stereoselectivity in mixed zinc (Il)-histidine-threonine complex. // Inorg.Chim.Acta. 1981. V. 56. P. 75.

49. V Ramanujam, V Selvarajan. Equilibrium studies on the formation of mixed — ligand complex in solution. // J.Indian Chem.Soc. 1981. V.58. P. 1131.

50. R Dodke, F Khan. Effect of size, basiety and steeric hindrance on the solution stability of binary and ternery complexes of cadmium (П) with some amino acids and formic acid. // J.Indian Chem.Soc. 1993. V. 70. P. 14.

51. R Kumari, С Chandel,C Gupta. Polarographic studies of mixed complexes of cadmium (II) with ascorbic acid and some amino acids. // Indian J.Chem.1986. V. 25A. P. 877.

52. Sovago, К Varnagy,A Benyei. Equilibrium studies in systems with cadmium (II), amino acid and peptide. // Magyar Kem.Foly. 1986. V. 92. P. 114.

53. R Kumari, С Chandel, С Gupta. Polarographic studies of mixed complexes of cadmium (II) with amino acid and pyridoxine acids.// J.Indian Chem.Soc.1985. V. 62. P. 740.

54. С Chandel, С Gupta, N Sachan // Chemica Scripta. 1982. V. 20. P. 229.

55. N Sachan, С Gupta. Polarographic studies on Cd (II) and Pb(II) complexes with dl-serine in. aqueous and aquo-DMF and aquo-OMSO media. // Indian J.Chem.1979. V. 18A. P. 83.

56. M Walker, D Williams // J.Chem.Soc., Dalton Trans. 1974. P. 1186.

57. S Pelletier. Equilibrium studies on the complex formation of metals and aminoacids in solution. // Thesis Univ. Paris. 1960.

58. Платонычева O.B. Термодинамика протолитических равновесий и реакций комплексообразования иона никеля (II) с а и {3 - аланином, D,L-триптофаном, Р-фенил-а-аланином в водном растворе: Дисс. . канд. хим. наук.- Иваново, 2004. - 123 с

59. Vaidyan A., Bhattacharya P. Intamolecular interligand interaction in zinc (П) cadmium (II) complexes involving.bidentate.and tridentate ligands. // Indian J. Chem. 1996. V. 35A. P. 839.

60. Vaidyan A., Bhattacharya P. // Can. J. Chem. 1994. V.72. P.1107.

61. Vaidyan A., Bhattacharya P. // Indian J. Chem. 1994; V. 33 A. P. 1003.

62. A Varghese, P Bhattacharya // J.Inorg.Biochem. 1992. V. 46. P. 223.

63. S Bajpai, M Saxena. Inter-ligand stacking interactions in some o-phenanthroline amino acid biligand. // J.Indian Chem.Soc. 1988. V. 65. P. 677.

64. H Sigel, C Nauman. A thermodynamic study of the complexation reactions for a series of amino acids related to serine with copper(II) and nickel(II). // J. Am.Chem.Soc., 1976. V. 98. P. 730.

65. W. Kittl; B. Rode. Complex formation of copper ion with aliphatic dipeptides // Inorg. Chim. Acta. 1982. V. 63. P. 47.

66. A. Lu, L. Pettit et al // Chem. J. of Chin. Univ. 1991. P.322.

67. A. Corrie, G. Makar, D. Williams // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1975. P. 105.

68. K. Nag, P. Beneijee. Thermodynamics of ion association. Part XXHL Copper, zinc and cadmium complexes of some dipeptides. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1974. V.36. P.2145.

69. A. Brunetti, E. Burke, M. Lim, G. Nancollas. Thermodynamics of ion association. Part XXIII. Copper, zinc and cadmium, complexes of some, dipeptides. //J. Solution. Chem. 1972. V.l. P. 153

70. S. Pelletier. Effect de la temperature sur les constants de formation des complexes de la glycyl-glycine avec l'argent et le plomb. // J. Chim. Phys. 1972. V.69. P.751.

71. D. Rabenstein, S. Libich. Nuclear magnetic resonance studies of the solution chemistry of metal complexes. V. Cadmium, zinc and lead complexes of poliglycine peptides. // Inorg. Chem. 1972. V.ll. P.2960.

72. A. Smith //Diss. Kansas State Univ. 1961.

73. D. Perkins. Study of simple peptide complexes with zinc and cadmium ions in aqueous solution. // Biochem. J. 1954. V.57. P.702.

74. D. Perkins. Efftect of amino acid structure on the stabilities of the complexes formed with metals of group II of the periodic system. // Biochem. J. 1952. V.51. P.487.

75. N Moussa. Тройные и четверные комплексы, включающие пироксамин, глицил-глицин, имидазол и некоторые двухвалентные ионы металлов. // Polyhedron. 1987. V. 6. Р. 1477.

76. W.R. Harris, А.Е. Martel // J. Am. Chem. Soc. 1977. V. 99. P. 6746.

77. Петров H.B., Набоков B.C., Жаданов Б.В., Савич И.А., Спицин В.И Константы устойчивости комплексов №(П) и Со(П) с дипептидами алифатического ряда. // Журн. физич. химии. 1976. Т. 50. С. 2208.

78. J Biester, Р Ruoff. Structural influences on stability of dipeptides — metal ion complexes. //J.Am.Chem.Soc. 1959. V. 81. P. 6517.

79. N Li, E Doody, J White. Some metal complexes of glycine peptides, histidine and related substances. // J.Am.Chem.Soc. 1957. V. 79. P. 5859.

80. S Datta S. P., Rabin B. R. The chelation of metal ions by dipeptides and related substances. Part 1. Cobaltous and manganous complexes //Trans. Faraday Soc. 1956. V.52. P. 1117.

81. С Tanford, D Kirk, M Chantooni. Кинетическое, изучение образования кислородо-глцилглицинового комплекса кобальта. // J. Am. Chem. Soc. 1954. V. 76. P. 5325.

82. С Monk. Electrolytes in solutions of amino acids. Part П. The cupric complexes of glycine, alanine and glycyl-glycine. // Trans.Faraday Soc. 1951. V. 47. P.285.

83. Исмайлов Д.И., Набоков B.C., Савич И.А. Потенциометрическое изучение комплексов никеля, образованных аминокислотами и дипептидами. Докл. АНСССР. 1972. Т. 207. № 3. с.651.

84. Эйхгорн Г. Неорганическая биохимия. Т.1: Пер. с англ. М.: Мир, 1978. 711 с.

85. В Arbad, D Jahagirdar. Stability constants of Cu(II) glycyl-asparagine -amino acids ternary complexes and thermodynamic parameters of their formation // Indian J:Chem. 1986. V. 25A. P. 253.

86. A Gergely, E Farkas. Studies on transition metal — peptide complexes. Part VLInfluence of side — chain donor group on the equilibrium and ternary copper (II) dipeptide complexes. // J.Chem.Soc., Dalton Trans. 1982. P. 381.

87. Борисова А.П., Савич И.А. Потенциометрическое изучение устойчивости комплексов меди, образованных аминокислотами и дипептидами. // Журн. физ. химии. 1977. Т. 51. № 3. С.641.

88. Кочергина JI.A., Дробилова О.М. Термодинамические характеристики процессов комплексообразования в системе ион цинка(П) с глицил-глицином в водном растворе // Журн. неорг. химии. 2010. Т. 55. № 5. С.819.

89. Кочергина JI.A., Дробилова О.М. Термохимия реакций комплексообразования ионов 3 d-переходных металлов с L-серином в водном растворе // Журн. физ. химии. 2009. Т. 83. № 8. С. 2030.

90. Кочергина JI.A., Дробилова О.М., Сивкина С.Е. Термодинамические характеристики реакций комплексообразования в системе ион цинка(П)-L-серин-вода // Журн. общей химии. 2010. Т. 80. № 8. С. 1370.

91. К.Б. Яцимирский, П.А. Манорик, Н.К. Давиденко, Е.И. Лопатина, М.А. Федорченко.Разнолигандные комплексы меди (II) с пептидами и аденозин-5'-трифосфатом.//Докл.АН СССР. 1984. Т.279. С. 654.

92. Черников В.В. Термодинамика кислотно-основного взаимодействия в водных растворах иминодиянтарной, 1-аминоэтилиден-1,1-дифосфоновой,этаноламин-К,Ы-диметиленфосфоновой кислот. Дис. канд. хим. наук. Иваново, 1988. 161 с.

93. Parker W. В., Thermal properties of aqueous uni-univalent electrolytes.-Washinghton, NSRDS-NBS 2, 1965.

94. Термические константы веществ. Справочник под. Ред. Глушко В.П.-М., ВИНИТИ, 1965-1978.

95. Васильев В.П., Шеханова Л.Д. Калориметрическое определение теплоты ионизации воды в присутствии различных электролитов. // Журн. неорган, химии. 1974. Т. 19 № 11. С. 2969.

96. Коростелев П.П. Приготовление растворов для химико-аналитических работ. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 398 с.

97. Васильев В .П., Кочергина Л.А., Морозова Р.П. Аналитическая химия. Лабораторный практикум: Пособие для вузов 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Дрофа. 2004.416 с.

98. Назаренко В.А., Антонович В.П., Невская Е.М. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах. М.: Атомиздат. 1979. 246 с.

99. IUP AC Stability Constants Database SCQUERY. Version 3.09. Academic Sorfware, Otley (UK), 2003.

100. Кочергина Л.А., Волков A.B., Хохлова E. А., Крутова O.H. Термодинамические характеристики протолитических равновесий с участием L-серина. // Журн. физич. химии. Т. 85. № 5. С. 881.

101. Васильев В.П., Кочергина Л.А., Горболетова Г.Г. Стандартные энтальттии образовапия растворов пептидов и продуктов их диссоциации. // Журн. физ. химии. 2005. Т.79. № 4. С. 601.

102. Кочергина Л.А., Волков A.B., Горболетова Г.Г. Стандартные энтальпии образования кристаллического глицил-Ь-аспарагина и его водных растворов // Журн. физ. химии. 2001. Т.75. № 4. С. 590.

103. Козловский Е.В. Термодииамиюя реятгций сметттяннолигаттдттого комплексппбрязоклттия с изменением дентатности хелатного лиганда в растворе. Диссдок. хим. наук., Иваново, ИГХТА, 1995.

104. Andereqg G. // Не! v. Chim. Acta, 1969. V. 51. № 8. P. 1833.