Влияние pH среды на олигомеризацию в реакциях аминокислот с изотиоцианатами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.06 ВАК РФ

На правах рукописи

ЯКУШЕВА АЛЕКСАНДРА ВИКТОРОВНА

ВЛИЯНИЕ рН СРЕДЫ НА ОЛИГОМЕРИЗАЦИЮ В РЕАКЦИЯХ АМИНОКИСЛОТ С ИЗОТИОЦИАНАТАМИ

02.00.06 - Высокомолекулярные соединения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

2 О 0X7 2011

Казань -2011

4857942

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КНИТУ»)

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат химических наук Спиридонова Регина Романовна

доктор химических наук, профессор Кутырев Геннадий Андреевич

доктор химических наук, профессор Несын Георгий Викторович

ГОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет).

А о

Защита состоится «_2_» ноября 2011 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.01 при ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» по адресу: 420015, Казань, ул. К. Маркса, 68 (корп. А, зал заседаний Ученого совета).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет».

Автореферат разослан « /_» ОкТЯдрЯ 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета — Е.Н. Черезова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы заключается в синтезе олигомерных систем на основе аминокислот и изотиоцианатбв, которые позволяют решать проблему пролонгации действия практически важного химического объекта за ¿чет усложнения его физико-химической организации. Именно такая ситуация наблюдается в случае использования азот- и серосодержащих соединений при решении задач, к которым относятся очистка сточных вод, рециклинг технической и питьевой воды, борьба с вредителями в'сельском хозяйстве.

В качестве основных химических веществ в решении перечисленных задач в настоящее время используются низкомолекулярные органические соединения. Основной эксплуатационный недостаток таких соединений состоит в их низком коэффициенте полезного использования вследствие быстрого самопроизвольного разрушения и удаления из почвенных систем и сточных вод.

До настоящего времени работы по синтезу тиокарбамидов и тиогидантоинов, получаемых взаимодействием изотиоцианатов 1 с аминокислотами, рассматривались лишь как возможность синтеза низкомолекулярных органических соединений. Основываясь на данных о способности тиомочевины находиться в двух таутомерных формах, на наш взгляд, реакции рассматриваемых систем при определенных условиях их осуществления могут приводить к олигомерным системам за счет межмолекулярных взаимодействий меркаптогруппы изотиокарбамида с карбоксильной группой второй молекулы. >

Цель данной работы состоит в установлении условий проведения олигомеризации в реакциях аминокислот с изотиоцианатамй и оценки влияния рН среды на характер данных превращений.

Научная новизна состоит в системном исследовании влияния рН среды на характер превращений в реакциях аминокислот с изотиоцианатами, которая позволила установить возможность протекания, во-первых, олигомеризации в реакциях аминокислот с изотиоцианатами, во-вторых, реакции гомополиконденсации глицина в водно-щелочной среде. Показала зависимость влияния рН среды на состав и структуру олигомерных соединений. Впервые исследованы процессы биотрансформаций синтетических серосодержащих олигомерных соединений на основе глицина с изотиоцианатами накопительными культурами сереоокисляющих микроорганизмов.

Практическая значимость работы состоит в том, что найдены возможности синтеза новых олигомерных структур, полученных на основе аминокислот и изотиоцианатов в вводно-щелочной среде. Показано эффективное применение продуктов олигомеризации глицина с изотиоцианатами в качестве стимуляторов роста к развития сероокисляющих микроорганизмов. " ■ "V

Апробация работы. Полученные в работе результаты докладывались на региональной научной студенческой конференции (Чебоксар^!, 2006); Ц~и

Ill Санкт-Петербургских конференциях молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург, 2006, 2007), IV Всероссийской Каргинской конференции «Наука о полимерах 21-му веку» (Москва, 2007), X Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, , 2009), XIII Международной конференции молодых ученых, студентов и , аспирантов «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений - V Кирпичниковские чтения» (Казань, 2009), Всероссийской конференции с элементами научной школы «Проведение, научных исследований в области синтеза, свойств и переработки высокомолекулярных соединений, а также воздействия физических полей на протекание химических реакций» (Казань, 2010).

Публикации. По материалам работы опубликованы 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для размещения материалов диссертаций, 6 тезисов докладов на научных конференциях различного уровня, в том числе международных.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованных источников.

Первая глава «Реакции изотиоцианатов и продуктов их взаимодействия с аминокислотами» содержит пять основных разделов, которые описывают реакционную способность изотиоцианатов, характерные особенности строения и свойств аминокислот и взаимодействие аминокислот с изотиоцианатами в целом. Приведена зависимость влияния рН среды на реакционную способность тиольной формы тиокарбамидов.

Вторая глава содержит основные результаты по исследованию реакций аминокислот с изотиоцианатами в водно-щелочной среде при 100-110°С и их обсуждение. Показано влияние рН среды на направление реакций олигомеризации и структуру, полученных соединений.

Третья глава состоит из двух разделов. В первом разделе «(Со-) поликонденсация аминокислот» описываются наиболее известные методы получения полиаминокислот и их сополимеров, а также особенности структуры, свойства и области их применения. Второй раздел «Гомополиконденсация глицина» содержит результаты по исследованию влияния рН среды на поликонденсацию глицина, полученные автором работы.

Четвертая глава рассматривает возможность применения продуктов реакции изотиоцианатов с аминокислотами в качестве стимуляторов роста и развития сероокисляющих микроорганизмов, основываясь на данных литературных источников и результатах проведенных исследований.

В пятой главе «Экспериментальная часть» даны характеристики применявшихся в работе аминокислот и изотиоцианатов, методики проведения синтеза продуктов поликонденсации, культивирования культур и микрокопирование микробных образцов, а также методы исследования структуры и свойств полученных полимеров и показателей метаболизма.

Общий объем диссертации 145 страницы, включая 151 источник литературы, 17 таблиц и 34 рисунка.

Благодарности. Автор выражает глубокую и искреннюю признательность докторам химических наук: профессору Самуилову Я.Д., профессору Галибееву С.С., профессору [\рхирееву В.П; доктору

педагогических наук, кандидату технических наук, профессору Кочневу A.M. за помощь в постановке задач и обсуждении результатов исследований; доктору технических наук, профессору Сироткину А.С. за помощь в постановке эксперимента по пятой части работы и интерпретации полученных результатов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Объекты и методы исследования

Объектами исследования в работе служили реакции аминокислот с изотиоцианатами. В качестве аминокислот были использованы: глицин (ГЛ), /f-аланин (/J-AJ1) и 4-аминобутановая кислота (4-АБК); изотиоцианатов -метилизотиоцианат (МИТЦ), аплилизотиоцианат (АИТЦ), фенилизотиоцианат (ФИТЦ).

В работе были использованы современные методы исследования: ближняя и средняя ИК-спектроскопия, протонный ядерный магнитный резонанс, УФ-спектрофотометрия, элементный анализ, Малди масс-спектроскопия, гельпроникающая хроматография.

2. Реакции аминокислот с изотиоцианатами

Вследствие того, что вода является практически единственным растворителем, в котором растворяются аминокислоты, синтезы проводили в водной среде. Реакцию аминокислот с изотиоцианатами вели в щелочной среде, в интервале рН 8.0 - 11.0, для создания которой использовали NaOH. Взаимодействия проводили при постоянном механическом перемешивании.

Изучение влияния температуры на выход продуктов взаимодействия ГЛ с ФИТЦ в присутствии гидроксида натрия за 4 часа показало, что проведение реакции при температуре 100°С позволяет получать продукты с большими выходами по сравнению с реакциями, осуществляемыми при 50 и 80°С (табл.1). В реакции ГЛ с ФИТЦ и АИТЦ получалась вязкая масса от темно-оранжевого до темно-красного цвета, а в случае использования МИТЦ - порошкообразный продукт темно-коричневого цвета. Взаимодействие /?-АЛ и 4-АБК с ФИТЦ приводило к получению карамелеобразного продукта светло-коричневого цвета. Из получаемых продуктов при температуре их размягчения можно было получить нити. Это указывало на то, что полученные соединения имеют достаточно высокую молекулярную массу.

Методом ГПХ было обнаружено, что среднечисленная молекулярная масса продукта взаимодействия ГЛ с ФИТЦ в зависимости от рН среды варьируется от 1340 D до 7240 D (табл.2), причем олигомерные продукты имели унимодальное ММР, что свидетельствует об их однородности по

Таблица 1. Влияние температуры синтеза на выход (мас.%) продуктов взаимодействия фенилизотио-цианата с глицином при различных рН среды

Температура синтеза, °С рН среды

8 9 10

Выход продуктов, масс.%

50 0 . 7 10

80 0 13 21

100 12 16 30

7840 О (рН 8-10). Выход продуктов олигомеризации ГЛ растет с увеличением рН среды (табл. 3).

составу. Значения среднечисленных и среднемассовых молекулярных масс для продуктов взаимодействия ГЛ с МИТЦ составили в пределах 1320 и 1870 Б и ГЛ с АИТЦ - 5260 и с изотиоцианатами

Таблица 2. Данные гель-проникающей хроматографии продуктов взаимодействия фенилизотиоцианата с различными аминокислотами,

Значение рН М„ АС М.1М,

ФИТЦ + ГЛ

8 1340 1690 1,26

9 5820 7630 1,31

10 7240 12100 1,67

11 3220 '4970 1,54

Фити + 4-АБК

9 830 950 1,14

10 890 1080 1,21

ФИТЦ + р-АЛ

9 730 820 1,12

10 990 1240 1,25

Таблица 3. Влияние рН среды на выход изотйоцианатов с аминокислотами при ЮО'С

продуктов взаимодействия

Продукты поликонденсации Выход продукта, %

рН среды

8 9 10 11

ГЛ + ФИТЦ 12 16 30 80

ГЛ + МИТЦ 2 42 80 85

ГЛ + АИТЦ 2 10 60 83

/?-АЛ + ФИТЦ 3 40 50 8

4-АБК + ФИТЦ 2 40 45 4

10

рН б-

4-

2-

,,4-аек

рК,

шржсоо

N11,011(000"

ипржсоо"

МН3СНКСООМ

шцптгоо'

. Увеличение , выхода продуктов взаимодействия в реакциях , аминокислот с изотиоцианатами с возрастанием рН среды связано с тем, что при этом растет ; количество непротонированных аминогрупп (рис.1). В реакцию вступают свободные аминогруппы. Поэтому является естественным, что с увеличением рН среды возрастает выход продуктов в

рассматриваемых превращениях. Ионизированная карбоксильная группа обладает слабым электронодонорным эффектом (индуктивная константа 01 равна минус 0,05). Такой заместитель увеличивает нуклеофильные

свойства аминогруппы, что облегчает протекание реакции с изотиоцианатами.

Однако существует еще один фактор, влияющий на выход образуемых продуктов

взаимодействия - это устойчивость синтезированных соединений к щелочной среде. При высоких значениях рН (>11) снижается устойчивость образующихся

продуктов, которая зависит от природы исходных аминокислот. Этот факт наблюдается в ряду /?-АЛ и 4-АБК с ФИТЦ. Уже при рН 11 выход продуктов взаимодействия данных аминокислот с ФИТЦ резко уменьшается.

рН Среды может оказывать влияние не только на реакционную способность аминокислот, но и изотиоцианатов., Поскольку синтез проводили в водно-щелочной среде, то представляло интерес исследовать превращения изотиоцианатов в условиях проведения синтеза.

Известно, что изотиоцианаты очень медленно реагируют с водой.,В ходе реакции образуются амин, сероводород и углекислый газ. Для выявления возможности протекания данного процесса в_ условиях проведения реакции изотиоцианатов с аминокислотами, изучен гидролиз ФИТЦ при 25 °С и 90 °С в течении ,24 часов при рН среды, равной 7+8. В ходе реакции не было зафиксировано, . выделение; сероводорода, и ,не происходили какие-либо изменения с реакционной, средой (вырадения осадка или изменение окраски). Это указывает на то, что используемые в работе

О 0,5 1,0 , 1,5 2,0

Число эквивалентов добавленной 0,1 М ЫаОН

Рис. 1. Кривые титрования, аминокислот щелочью. рК/ - изоэлектрическая точка, рК,, рК2 - константы диссоциаций карбоксильной группы и аминогрупп соответственно

изотиоцианаты в условиях проведения синтеза в указанном интервале рН не подвергаются сколь-нибудь существенному гидролизу.

Данный вывод подтверждается исследованиями УФ спектров реакционных смесей. ФИТЦ в нейтральных средах имеет максимум поглощения при 236 нм. УФ спектры ФИТЦ при рН среды 8, остаются неизменными в течение продолжительного времени (рис. 2, кривая 1). Однако в щелочной среде при рН среды 10 происходит смещение поглощения волны до 220 нм (рис. 2, кривая 2), что свидетельствует об образовании в этом случае А^'-дифенилтиокарбамида.

Учитывая то, что в щелочной среде изотиоцианаты способны подвергаться гидролизу и то, что аминокислоты в этих же условиях являются наиболее реакционно-способными, возникает вопрос: какая из этих двух реакций протекает быстрее в условиях проведения наших синтезов (100°С).

К. Се]рес с сотр. спектрофотометрически изучили реакции изотиоциантов с аминокислотами. Отмечали, что в вводно-щелочной среде протекают как реакции гидролиза изотиоцианатов, так и реакции с аминокислотами, причем с ростом рН среды взаимодействие с аминокислотами становятся более предпочтительными, по сравнению с процессами гидролиза.

Известно, что структура молекулы тиомочевин может быть представлена резонансными формами. Преобладание той или иной таутомерной формы зависит от многих факторов. Так, в работе проф.

ш Струнина Б.П. по данным 13С ЯМР И ^ || отмечено, что при рН>10 преимущественно

Н2К——МН2 Н2Ы ЗН преобладает изотиомочевинная форма.

Реакционная способность БН-группы в тиомочевине обусловленна нуклеофильной активностью тиокарбонильного атома серы, а не атома азота. Активность меркаптогруппы по сравнению с аминогруппой подтверждается многими работами. Так, тиомочевиы способны протонироваться, алкилироваться галогеналканами, спиртами в кислой среде, образуя продукты присоединения по кратным связям, взаимодействовать с лактонами, ангидридами, карбоновыми кислотами по тиокарбонильному атому серы.

Основной причиной образования полимерных продуктов при 100°С, на наш взгляд, является катализируемая основаниями олигомеризация за счет межмолекулярного взаимодействия меркаптогруппы в карбоксиазо-

о

Рис. 2 УФ-спектры ФИТЦ в водно-щелочной среде: 1) при рН 8, 2) при рН 10

метинтиолах (II) одной молекулы с карбоксильной группой второй молекулы. В данном случае могут реализоваться несколько направлений: 1 направление:

Il2N-СН2—COOH + Лг-N=c=s -»- Ar_NU_c_NII-Cllj—СООН *•

I '

Ar-N=c—N1I-CH,-C00H + ОН* Ar-N=C-NH-CIIrCOO- + HjO

L

/Р °ч

Ar—N=C—Nil—CHj—С—О" 4=fc Ar—N=C—MI-CH2-C—S-C—N-CI{,-COO-=»=fc I I - II н 2

SH s—II SI I ft

Ar—N=C I

I Ar

iin-ch2-coo

Ar—N=c— NII-CIIj-C—s—C-MI-CII2-COO- + OH

SH II Й

I

III Ar

Этот процесс приводит к получению тиоэфиров карбоновых кислот (III). Далее интермедиат (III) стабилизируется путем S N миграции ацильного фрагмента с образованием бис-гиомочевинной структуры (IV);

Д,—N=C N11 СИ3 С—S—— С—N11—CIIj—COO"_

1н s v S

I S

»1 Ar II

-Ar-NII~C-NH— CH2-C-N-C-NH-CH2-COO

S О Ar

IV

В результате последовательного повторения актов взаимодействия соответствующих групп данный тип превращения должен привести к формированию олигомера структуры (V):

II-j-N—с—NH—Cllj-Cj-OH +(„-!) Н20

Аг

В случае подобных превращений синтезированный олигомер на основе ФИТЦ с ГЛ должен содержать 16,7% серы.

2 направление:

Образующийся первичный олигомер принципиально способен присоединять вторую молекулу изотиоцианата:

H-f-N— С—NH-CHj—С ОН + n ArNCS ir о

s=c-nhr

il4-n-c-n-chj-cfoh

1 ii А

Ar S О

При протекании этого процесса содержание серы в полученном олигомере возрастает. Например, продукт взаимодействия ФИТЦ с ГЛ при реализации данного направления должен содержать 19,57% серы.

3 направление:

Другая возможность образования полимерных продуктов обусловлена гомополикоиденсацией аминокислот с участием карбоксильных групп либо продуктов взаимодействия аминокислот с изотиоцианатами, либо самого ГЛ:

0 О- Л

nii.-ch,—„^-снг-с-он h^-ab-c-nh-ch-coo- + юн

iii r

un—н 1in-ch—coo"

1 I

r—ch—coo" r

Последняя реакция должна приводить к формированию в структуре полимера блоков полиглицина и снижению в продуктах содержания серы.

Естественно, указанные выше реакции аминокислот с изотиоцианатами, могут протекать одновременно. Однако, опираясь на данные о содержании серы в получаемых продуктах, можно судить о преобладании того или иного направления превращений. В таблице 4 приведены сведения о содержании серы в олигомерах ФИТЦ с различными аминокислотами. Из которых следует, что в интервале рН 9-10 для взаимодействия ФИТЦ с ГЛ преобладает первое направление реакции, при рН 8 - второе, при рН 11 - третье.

' Увеличение аминокислотных фрагментов в образующихся полимерах с возрастанием рН среды имеет место и в случае реакции АБК с ФИТЦ, однако для реакции jS-АЛ проявляется обратная тенденция.

Переход от ароматического изотиоцианата к алифатическим приводит к тому, что получаемые олигомеры существенно обогащаются полиглициновыми блоками (табл.4). Причиной наблюдаемого явления, видимо, является то, что в присутствии алифатического заместителя тиолазометиновый таутомер становится менее устойчивым по сравнению с

тиомочевинным. . ,. , .

Изучение кинетических кривых по выходу продукта взаимодействия ГЛ с ФИТЦ показало, что увеличение рН среды приводит к возрастанию скорости его образования (рис.3).

Таблица 4. Содержание серы в продуктах взаимодействия аминокислот с тотиоцианатами при различных рН среды

Соединение Содержание серы, %

Рассчитано* найдено

рН 8 рН 9 рНЮ рНП

ГЛ + ФИТЦ 16,70 18,17 16,71 16,98 7,72

/?-АЛ + ФИТЦ 15,53 - 11,94 14,30 14,12

АБК + ФИТЦ 12,60 - 12,02 11,01 —

ГЛ + АИТЦ 20,51 ■ - — 13,92 8,04

ГЛ + МИТЦ 24,62 - 2,77 9,06 ■ -

Л 1 * ----------4 ---------— у - " »«V 1>4 К/4»улу ^ДХЦ

аминокислоты с одной молекулой изотиоцианата

Скорость расходования ГЛ также показывает зависимость влияния основности среды на процесс олигомеризации в данных реакциях (рис.4). Более детальный анализ данных кривых позволяет выделить три временных участка, отличающихся по скорости образования продукта и вступления в реакцию аминокислоты: 0-30 мин, 30-60 мин, 60-250 мин.

Первый временной участок, существенно не зависящий от рН среды, связан с образованием тиомочевины. Об этом свидетельствует спектр >1МР Н продукта взаимодействия ГЛ с ФИТЦ, выделенного через 25 минут

50 100 150 200 Время реакции, мин

Рис. 3. Зависимость выхода продуктов взаимодействия глицина с феншизотиоцианатом, полученных при рН среды: 1-8; 2-9; 3-10; 4-¡1

I 50 100 160 200 250 Время реакции, мин

Рис. 4. Кинетические кривые реакций взаимодействия глицина с феншизотиоцианатом при 100 "С и рН среды; 1 -8; 2- 9; 3- 10; 4-11

после начала реакции. Как видно из рисунка 5 в области 4,1-4,3 м.д. наблюдаются химические сдвиги протонов СН2-группы аминокислотной составляющей: Сигналы в области 7,2-7,7 м.д. характерны протонам ароматического кольца изотиоцианатного фрагмента. Наличие хим.сдвигов в

областях 10,1-10,4 м.д. (протоны СООН-группы) и 7,8-7,9 м.д. (протоны N1-1-групп) подтверждают образование тиомочевины,

Увеличение рН среды приводит к образованию большого количества изотиомочевинных форм, являющихся более реакционноспособными по сравнению с тиомочевинными, которое влияет на рост скорости образования продуктов на втором временном участке (рис.3), который связан со взаимодействием тиомочевин друг с другом. Сравнение спектра ЯМР 'Н продукта взаимодействия ГЛ с ФИТЦ, выделенного через 60 минут после начала реакции со спектром ЯМР '# продукта, выделенного через 30 минут, показывает, что происходит уширение области, характерной протонам СНг-группы (4,0-4,6 м.д., рис.6).

11

Л-1-1-1-1-1

и 9 7 5 3 1

8,и*

Рис.5 Спектр ЯМР //' продукта

взаимодействия глщина с фенилизотиоцианатом при рН 10, выделенного через 25 мин после начала реакции

J-1-1-1-1-1

ц » 7 5 3 i

8,«*

Рис.6 Спектр ЯМР Н1 продукта

взаимодействия глщина с фенилизотиоцианатом при рН 10, выделенного через 60 мин после начала реакции

-Л,

и » 7 5 э 1

8,«Л

Рис.7 Спектр ЯМР Н1 продукта взаимодействия глицина с фенилизотиоцианатом при рН 10, выделенного через 240 мин после начала реакции

групп для всех значений рН среды СООН-групп в структуре продуктов

Это связано с изменением химической структуры

продуктов взаимодействия и косвенно свидетельствует об увеличение ММ изучаемого образца. Изучение химической структуры продукта,

выделенного через 240 минут после начала реакции показывает • уменьшение

интенсивности сигнала,

характерного протонам СООН-группы (10,1-10,4 м.д., рис.7).

Сопоставление интегральных интенсивностей протонов СООН-группы к протонам СН2 -говорит об уменьшении количества взаимодействия ГЛ с ФИТЦ в ходе

реакции (табл.5). Сопоставление интегральных интенсивностей протонов ароматического кольца (от изотиоцианата) к протонам СН2-групп (от аминокислоты) подтверждает сделанное раннее предположение о влиянии рН среды на структуру конечного продукта: 1) при рН 9-10 структура продуктов состоит из одинакового количества глициновой составляющей и изотиоцианатной; 2) при рН 8 в структуре преобладает ароматические фрагменты; 3) при рН 11 наоборот наблюдается избыток СН2-групп (табл. 5).

Таблица 5. Отношение интегральных интенсивностей сигналов протонов СООН-группы к протонам СН2-группы (I (ю,мо,4) / I <4,см,бр " протонов ароматического кольца к протонам СН2-группы (1 (69_76) / ] (Арлй)), полученных ЯМР Н' спектроскопией, в зависимости от рН среды и времени реакции_

рН Время реакции, мин / (ю.1-10.41 / ii4.0-4.fi) if6.9-7.6l/ 1(4.0-4 61

8 30 0,553 2,532

60 0,385 2,814

240 0,153 2,965

9 30 0,486 2,578

60 0,193 2,625

240 0,045 2,593

10 30 0,463 2,563

60 0,178 2,594

240 0,032 2,625

11 30 0,519 2,469

60 0,095 2;086

240 0,015 1,132

Кроме того, образование в структуре полимера блоков полиглицина подтверждается характером кривой расходования ГЛ при рН И (рис.4, кривая 4). Данная кривая имеет более продолжительный второй временной участок, обусловленный как взаимодействием тиомочевин друг с другом, так и расходованием ГЛ на образование блоков.

Обобщая данные рисунков 3, 4 можно сделать вывод, что при рН 11 в реакционной среде остается большое количество невступившего в реакцию ФИТЦ (порядка 30 мол.%), в то время как только 6 мол.% ГЛ не вступает в реакцию.

Переход от эквимольного соотношения реагентов реакционной среды к двукратному избытку ГЛ позволил повысить выход конечного продукта до 99 мас.% (рис.8), что в свою очередь привело к снижению непрореагировавшего изотиоцианата.

На ИК-спектре продукта взаимодействия ГЛ с ФИТЦ обнаруживаются полосы при 1755 см"1 (валентные колебания групп С=0), 1625-1575 см'1 (ароматическое кольцо), 1280 см'1 (валентные колебания группы С-Б в соединениях с открытой цепью), 1416-1400 см'1 (деформационные

колебания группы СН2), что подтверждает образование предполагаемой выше структуры полимеров. .

3. Гомополиконденсации глицина

Предпосылкой изучения реакции гомополиконденсации ГЛ в водно-щелочной среде явилось предположение об образовании при рН 11 в

структуре полимера блока полиглицина.

Изучение реакции проводили в водно-щелочной среде при рН 8-11. В качестве оснований использовали ЬЮН, ИаОН, КОН. Температура реакционной среды поддерживалась в пределах 100-5-110°С. По окончании процесса получили вязкую массу белого цвета. Синтезируемые соединения очищали переосаждением в системе: «вода - ацетонитрил» и сушили на воздухе до постоянного веса. Нейтрализация щелочи в продуктах гомополиконденсации проводилась 1н. раствором соляной кислоты. Выход продуктов после экстракции представлен в таблице 6.

О 50 100 150 Время реакции, пин

Рис. 8. Зависимость выхода продуктов взаимодействия глицина с

фенилизотиоцианатом при температуре 100°С, полученных при рН среды 11 и мольном соотношении реагентов: 1-1:1;2-2:1

рН Внешний вид после Выход, %

очистки ЬЮН №ОН КОН

8 Белые кристаллы 91 89 95

9 Белые кристаллы 90 92 ... 97

10 Вязкая масса белого цвета 97 95 95 .

11 Вязкая масса белого цвета 96 96 97

Полученные соединения хорошо растворяются в воде, разбавленных кислотах и щелочах, уксусной кислоте и не растворимы в органических 'растворителях.

Для идентификации структуры синтезированных соединений использовали ЯМР Н' и ИК-спектроскоПию. - На спектрах ЯМР Н соединений, полученных при рН 8-11у имеются явные различия. Видно, что >ЯМР Н' спектры соединений,' синтезированных при рН 8-9, полностью совпадают со спектром ГЛ; Это позволяет сделать вывод о том, что при таких

значениях рН среды реакция образование олигомеров не происходит (рис.9, кривая а,Ь).

На ЯМР Н1 спектре продукта, полученного при рН 11 наблюдается совершенно другая картина (рис. 9, кривая с). Так, появляются новые сигналы при 3.20-3.30 м.д. и 3.30-3.37 м.д., которые свидетельствуют о получении нового продукта реакции. Происходит смещение сигнала в область сильных полей, которое связано с изменением окружения группы СН2. Кроме того, наблюдается отсутствие химического сдвига в области 4.80-4.60 м.д., который характеризует протон ЫН-группы ГЛ.

На ЯМР Н1 спектре продуктов, полученных с У ОН (рис. 10), наряду с сигналами продукта содержится сигнал протонов Ш2-группы, соответствующей глицину. Наблюдается зависимость характера получаемых продуктов от ионного радиуса щелочного металла Известно, что в зависимости от размера ионного радиуса щелочные металлы обладают способностью образовывать ионные пары, которые сильно влияют

на их активность. В случае 1ЛОН образуются наиболее тесные ионные пары. Такие ионные пары малоактивны в катализе процесса поликонденсации. Катион калия, имеющий наибольший ионный радиус среди рассматриваемых ионов металлов, приводит к образованию «рыхлой» ионной пары. Такие ионные пары проявляют большую активность. При катализе КОН образуется полимер с более высокой молекулярной массой. Это следует из полученных нами данных по исследованию синтезированных продуктов методом Малди масс-спектроскопии.

Наибольшей молекулярной массой обладает продукт, полученный при использовании в качестве щелочи КОН -831 Б (рис.11), меньше у продукта, полученного с ИаОН ~ 810 О, и еще меньше у продукта, полученного с 1лОН - 521 Э. Значения молекулярных масс сопоставимы с литературными

Рис. 9. Спектры ЯМР Н1: глицина (а), продуктов гомополиконденсации глицина,

полученных при рН 9 (Ь) и рН 11 (с) с использованием ЫаОН

7 1 1 1 I | 1—I—I—I—I—I—1—г-

8 6 4 2

м.д.

Рис. 10. ЯМР Н1 продукта гомополиконденсации глицина при рН 11с использованием ИОН

данными, из которых полиглицин имеет молекулярную массу в пределах

На ИК-спектре

синтезированного при рН 10-11 продукта имеется полоса поглощения при 3380 см"', обусловленная наличием группы 'ЫН, участвующей в образовании

водородной связи. Также у всех пептидов

(полиаминокислот) имеются полосы амид-1 и амид-П в областях 16001500 см'1. При 1600 см'1 происходит наложение полос поглощения С(0)0" и амида-Н. Полоса в области 1400 см"1 соответствует поглощению группы С(0)0". Кроме того, замечена слабая полоса вблизи 3080 см", интерпретированная как дополнительное поглощение группы ЫН. Все полиглицины поглощают вблизи при 1015±5 см"1, и это поглощение можно считать характеристическим для диглициновой структуры. Подобные поглощения отсутствуют у образцов, полученных при рН 8-9, что говорит о возможном образовании полиглицина при рН 10-11.

На УФ-спектре полоса поглощения пептидной группы находится в области 180-230 им. Синтезированное соединение при рН 10 имеет поглощение при 220 нм, которое свидетельствует об образовании пептидой труппы. Данная полоса поглощения наблюдается у всех полученных

продуктов при рН 10 и 11.

ДСК кривая продукта поликонденсации ГЛ при рН 11 содержит один широкий эндотермический пик с диффузностью в 50°С. Сравнение с ДСК кривой ГЛ показало, что этот эффект наблюдается ниже температуры плавления ГЛ (262°С). Это также подтверждает образование нового

полимерного продукта.

Протекание поликонденсации можно представить следующим

комплексом превращений:

1. Стадия инициирования аминокислоты: +МНэ-СНгСОСГ + N804 -^ н2о + 11^-сн2соо ка+

2. Стадия роста цепи:

N^—0112 -М12-СП2-С + N3011

. ! 0'\а+ 1

HN—М I

сн2 I

с=о

4

«« ' Ш 10)

• 1М-Н1'

. [м гн*млГ

■ [М-2Н«КГ

, Рис.11 Малди масс спектр полиглицина, полученного при использовании КОН при рН 10

n11

I

СИ1 1

с=о

Далее процесс взаимодействия повторяется в соответствии с уравнением второй стадии.

Данный механизм реакции реализуется лишь при рН среды равным 10-11. При рН 8-9 реакция не протекает. Это видимо, связано с тем, что при таком значении рН аминокислота существует в основном в виде нейтрального биполярного иона.

4. Эффективность стимулирования сероокнсляющих микроорганизмов продуктами поликонденсацнм глицина с изотиоциаиатами

Одной из серьезных экологических проблем является накопление сульфидов как чрезвычайно токсичных соединений в сточных водах ряда химических предприятий. Особенность поведения сульфидов в водной среде обуславливает выраженное вредное влияние их на санитарный режим водоёма - быстрое связывание кислорода, растворённого в воде. Они так же вредно влияют и на органолептические свойства воды.

Благоприятное воздействие на рост и развитие микроорганизмов оказывает внесение в среду сбалансированного комплекса биогенных добавок и микроэлементов. Поэтому предметом нашего дальнейшего рассмотрения является возможность использования продуктов поликонденсации аминокислот с изотиоциаиатами в качестве стимуляторов сероокнсляющих микроорганизмов.

Так, исследованию подвергались накопительная культура активного ила (СОМ АИ) биологических очистных сооружений тиокольной очереди ОАО «Казанский завод синтетического каучука» и накопительная культура, выделенная из почв Башкортостана. В качестве стимулирующих соединений были отобраны продукты олигомеризации ГЛ с МИТЦ (I) и ГЛ с ФИТЦ (И), полученных при рН 11. Использование данных продуктов поликонденсации обусловлено их хорошей растворимостью в воде.

Для культивирования почвенных сероокнсляющих Микроорганизмов были приготовлены питательные среды, главное отличие которых заключалось в наличии или отсутствии в них продуктов поликонденсации аминокислоты с изотиоциаиатами.

Анализ данных по приросту живых клеток показал, что развитие биомассы по числу КОЕ почвенной культуры, в присутствии Продукта I, характеризуется большим приростом - на 11,8%, чем для культуры с тиосульфатом натрия.

В соответствие с полученными данными (изменение числа КОЕ), можно говорить, что вещество I простимулировало развитие сероокнсляющих микроорганизмов накопительной культуры СОМ. В то время почвенная культура, культивируемая продуктом II, к 15 суткам увеличила свою биомассу в 2,5 раза, при этом биомасса в системе без продукта поликонденсации ГЛ с ФИТЦ выросла в 4 раза.

Уменьшение к 4 суткам культивирования пика на УФ-спектре, соответствующего продукту I, свидетельствует о полном ее потреблении микроорганизмами.

В процессе роста культуры наблюдалось биоокисление тиосульфата натрия. Активизация данного процесса произошла на 4 сутки культивирования. К 15 суткам в питательной среде культуры СОМ, культивируемой без продукта I, оставалось 88 % субстрата. Остаточное содержание субстрата для почвенной культуры с продуктом I составило 20 %. Обобщая данные о биотрансформации продукта I и биоокислении субстрата, можно сделать вывод о том, что активное потребление тиосульфата началось только после того, как в среде был исчерпан продукт I. Можно также предположить, что данное вещество является более легко усвояемым субстратом для сероокисляющих микроорганизмов, благодаря его химической природе.

Использование же олигомерного продукта II, не оказывает стимулирующее воздействия на развитие сероокисляющих микроорганизмов накопительной культуры СОМ, а наоборот замедляет прирост биомассы. В то же время, данное вещество, как и в первом случае, потребляется микроорганизмами полностью. Так, в начале эксперимента высота плеча связи, С-Б составила 0,92 опт.ед., ко 2 суткам значение снизилось до 0,87 опт.ед. После 5-х суток плечо не наблюдалось.

Сопоставляя данные по биодеградации и приросту бактериальной массы, можно сделать вывод, что в процессе окисления, в культуральную жидкость может выделяться фенильный радикал, который ингибирует процессы в клетках, то есть является токсикантом. Таким образом, II не оказывает стимулирующее воздействие на рост почвенных сероокисляющих микроорганизмов. Однако следует отметить, что субстрат в системе с продуктом поликонденсации ГЛ с ФИТЦ утилизируется практически на 50 % быстрее, чем в системе без него при этом наблюдалось более сильное защелачивание среды. Так, в исследуемой системе происходит процесс не полного биоокисления соединений серы, что может быть связано с преимущественным развитием микроорганизмов в составе накопительной культуры, неспособных вести процесс окисления до сульфатов.

Итак, исследование процессов биотрансформации синтетических серусодержащих олигомерных соединений - как единственных источников серы, накопительной культурой сероокисляющих микроорганизмов активного ила показало, что продукт поликонденсации ГЛ с МИТЦ подвергается эффективному биоокислению, в результате которого в среде накапливается значительное количество сульфатов. В то время как, продукт поликонденсации ГЛ с ФИТЦ плохо подвергается биотрансформации и не может быть рассмотрена как стимулятор микробной активности.

" Выводы

1. Исследование влияния рН среды на характер превращений в реакциях аминокислот с изотиоцианатами позволило установить протекание

олигомеризации в реакциях аминокислот с изотиоцианатами за счет межмолекулярного взаимодействия меркаптогруппы в

карбоксиазометинтиолах одной молекулы с карбоксильной группой второй. Среднечисленная молекулярная масса олигомеров по данным гельпроникающей хроматографии составляет от 730 до 7 240 D.

2. Методами элементного анализа и ЯМР Н1 показана зависимость влияния рН среды на химическую структуру олигомерных соединений. При рН 9-10 образуется олигомер в результате последовательного повторения актов взаимодействия соответствующих групп тиоэфиров карбоновых кислот, которые образуются в результате взаимодействия изотиоцианатов с аминокислотами на первой стадии. При рН 8 к вышеназванной структуре присоединяется вторая молекула изотиоцианата. При рН 11 структура олигомеров обогащена фрагментами полиаминокислот.

3. Структура образующихся олигомеров зависит от природы исходных реагентов. Продукты на основе глицина и 4-аминобутановой кислоты с фенилизотиоцианатом с ростом рН среды обогащаются аминокислотными фрагментами. Продукт на основе /?-аланина с фенилизотиоцианатом наоборот обогащен фрагментами изотиоцианата. Олигомеры, полученные на основе алифатических изотиоцианатов, содержат в своей структуре блоки полиглицина.

4. Глицин в водно-щелочной среде при рН 10-11 и температуре реакции 100-110°С способен олигомеризоваться. В зависимости от ионного радиуса щелочного металла молекулярная масса полиаминокислоты изменяется от 521 до 831 D.

5. Процессы биотрансформации синтетических серусодержащих олигомерных соединений показали, что продукт на основе глицина с метилизотиоцианатом подвергается биоокислению и может быть предложен в качестве стимуляторов микробной активности. В то время как продукт на основе глицина с фенилизотиоцианатом не оказывает стимулирующего воздействия на рост сероокисляющих микроорганизмов.

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК для размещения материалов диссертаций:

1. Yakusheva, А. V. Effect of рН of a Medium on the Direction of Reactions of sothiocyanates with Amino / A. V. Yakusheva, S. S. Galibeev, R. R. Spiridonova, Ya. D. Samuilov, and A. M. Kochnev // Polymer Science, Ser. В -

2008. - V.50, №11-12. - P.321-325.

2. Якушева, A.B. Влияние рН среды на получение полиаминокислот 1 А.В. Якушева, Л.Р. Зарипова, Р.Р.Спиридонова, Я.Д.Самуилов, А.М.Кочнев П Вестник Казанского технологического университета. -

2009. - №3. - С.65-71.

3. Якушева, А.В. Стимулирование сероокисляющих микроорганизмов в процессах биологической очистки сточных вод химических производств / А.В. Якушева, Е.В. Перушкина, А.В. Львова, P.P. Спиридонова,

А.С.Сироткин, С.С. Галибеев, А.М. Кочнев // Химическая промышленность сегодня. - 2009. - №10. - С.39-49.

4. Якушева, A.B. Влияние pH среды на выход продуктов поликонденсации аминокислот с фенилизотиоцианатом / A.B. Якушева, P.P. Спиридонова, A.M. Кочнев, Я.Д. Самуилов // Вестник Казанского технологического университета. - 2011. - №5. - С.62-66.

Научные статьи в сборниках и материалах конференций:

1. Якушева, A.B. Кинетика реакций взаимодействия глицина с фенилизотиоцианатом в щелочной среде / A.B. Якушева, P.P. Спиридонова, Я.Д. Самуилов, A.M. Кочнев // Тез. Докл. Всероссийской конф.с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области синтеза, свойств и переработки высокомолекулярных соединений, а также воздействия физических полей на протекание химических реакций». -Казань, 2010.-С.91.

2. Якушева, A.B. Катализируемая основаниями (со-)поликонденсация аминокислот с изотиоцианатми / A.B. Якушева, P.P. Спиридонова, С.С.Галибеев, А.М. Кочнев // Тез. Докл. XIII Международной конференция молодых ученых, студентов и аспирантов «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений - V Кирпичниковские чтения». - Казань, 2009. - С.357.

3. Якушева, A.B. Некоторые полимерные стимуляторы сероокисляющих микроорганизмов / A.B. Якушева, Е.В. Перушкина, P.P. Спиридонова, А.С.Сироткин, A.M. Кочнев // Тез. докл. X Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии». - Казань, 2009. -

4. Якушева, A.B. Влияние pH среды на свойства политиокарбамидов на основе глицина с фенилизотиоцианатами / A.B. Якушева, Л.Р. Зарипова, Р.Р.Спиридонова, С.С. Галибеев // Тез. Докл. 4 Всероссийская Каргинская конф. «Наука о полимерах 21-му веку». -М, 2007. - С. 273.

5. Зарипова, Л.Р. Влияние pH среды на получение полиглицина / Л.Р.Зарипова, A.B. Якушева, P.P. Спиридонова, С.С. Галибеев // Тез. докл. 3 Санкт-Петербургская конференция молодых ученых. Современные проблемы науки о полимерах. - СПб, 2007. - С. 39.

6. Якушева, A.B. Взаимодействие аминокислот с фенилизотиоцианатом / A.B. Якушева, С.А. Ирдинкин, Л.Р. Зарипова, P.P. Спиридонова И Тез. докл. II Санкт-Петербургская конференция молодых ученых. Современные проблемы науки о полимерах. - СПб, 2006. - С. 35.

С. 354.

Заказ № ¿JJ>

Соискатель

A.B. Якушева

Тираж 100 экз.

Офсетная лаборатория КГТУ 420015, г. Казань, ул. К.Маркса, д.68

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. РЕАКЦИИ ИЗОТИОЦИАНАТОВ И ПРОДУКТОВ

ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С АМИНОКИСЛОТАМИ

1.1 Реакции изотиоцианатов с водой

1.2 Реакции изотиоцианатов с соединениями, содержащими ЫН-группу

1.3 Особенности реакций изотиоцианатов с аминокислотами

1.4 Характерные особенности строения аминокислот

1.5 Реакционная способность тиольной формы тиокарбамидов

ГЛАВА 2. ОЛИГОМЕРИЗАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ

С ИЗОТИОЦИАНАТАМИ

ГЛАВА 3. (СО-)ПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ

3.1 Способы получения (со-)полиаминокислот

3.2 Гомополиконденсация глицина

ГЛАВА 4. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ ИЗОТИОЦИАНАТОВ С АМИНОКИСЛОТАМИ

4.1 Биологическая очистка сточных вод химических предприятий

4.2 Эффективность стимулирования сероокисляющих микроорганизмов продуктами реакции олигомеризации глицина с изотиоцианатами

4.2.1 Оценка влияния продуктов поликонденсации глицина с изотиоцианатами на развитие накопительной культуры сероокисляющих микроорганизмов, выделенных из почв

4.2.2 Оценка влияния продуктов поликонденсации глицина с метилизотиоцианатом на развитие накопительной культуры сероокисляющих микроорганизмов активного ила

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

5.1 Характеристика используемых в работе веществ

5.2 Методика проведения реакций аминокислот с изотиоцианатами

5.3 Методика проведения реакции гомополиконденсации глицина

5.4 Методы исследования структуры синтезированных соединений

5.4.1 ИК-спектроскопия

5.4.2 ЯМР ХН- спектроскопия

5.4.3 Спектрофотометрия в ультрафиолетовой области

5.4.4 Дифференциальная сканирующая калориметрия

5.4.5 Элементный анализ

5.5 Определение молекулярной массы продуктов реакции

5.5.1 Гельпроникающая хроматография

5.5.2 Малди масс-спектроскопия

5.6 Характеристика использованных в работе накопительных культур в сероокисляющих микроорганизмах

5.7 Методики подготовки питательной среды, культивирования культур и микроскопирование микробных образцов

5.7.1 Стерилизация питательной среды и оборудования

5.7.2 Культивирование микроорганизмов

5.7.3 Культивирование культуры СОМ

5.7.4 Культивирование культуры СОМ АИ

5.7.5 Микроскопирование микробных образцов

5.8 Методы исследования показателей метаболизма

5.8.1 Измерение показателей метаболизма

5.8.2 Изменение pH

5.8.3 Метод определения содержания тиосульфатов

5.8.4 Метод определения количества образованного сульфата

5.8.5 Метод определения дегидрогеназной активности

5.8.6 Метод определения белка бактериальной массы

5.8.7 Определение количества клеток высевом на плотные питательные среды (метод Коха)

5.8.8 УФ-спектрофотометрические исследования 127 ВЫВОДЫ 128 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Актуальность работы заключается в синтезе олигомерных систем на основе аминокислот и изотиоцианатов (ИТЦ), которые позволяют решать проблему пролонгации действия практически важного химического объекта за счет усложнения его физико-химической организации. Именно такая ситуация наблюдается в случае использования азот- и серосодержащих соединений при решении задач, к которым относятся очистка сточных вод, рециклинг технической и питьевой воды, борьба с вредителями в сельском, хозяйстве.

В качестве основных химических веществ в решении перечисленных задач в настоящее время используются низкомолекулярные органические соединения. Основной эксплуатационный недостаток таких соединений состоит в их низком коэффициенте полезного использования вследствие быстрого самопроизвольного разрушения и удаления из почвенных систем и сточных вод.

До настоящего времени работы по синтезу тиокарбамидов и тиогидантоинов, получаемых взаимодействием ИТЦ с аминокислотами, рассматривали лишь как возможность синтеза низкомолекулярных органических соединений. Основываясь на данных о способности тиомочевины находиться в двух таутомерных формах, на наш взгляд, реакции рассматриваемых систем при определенных условиях их осуществления могут приводить к олигомерным системам за счет межмолекулярных взаимодействий меркаптогруппы изотиокарбамида с карбоксильной группой второй молекулы.

Цель данной работы состоит в установлении условий проведения олигомеризации в реакциях аминокислот и ИТЦ и оценки влияния рН среды на характер данных превращений.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Системное выявление условий взаимодействия аминокислот с ИТЦ, приводящее к образованию олигомерных продуктов.

2. Идентификация структур полученных продуктов физико-химическими методами.

3. Установление влияния рН среды на синтез полиглицина.

4. Оценка коэффициента полезного использования полученных соединений в качестве стимуляторов роста и развития сероокисляющих микроорганизмов.

Научная новизна состоит в системном исследовании влияния рН среды на характер превращений в реакциях аминокислот с ИТЦ, которое позволило установить возможность протекания, во-первых, олигомеризации в реакциях аминокислот с ИТЦ за счет межмолекулярного взаимодействия меркаптогруппы в карбоксиазометинтиолах одной молекулы с карбоксильной группой второй; а,, во-вторых, реакции гомополиконденсации (ГПК) глицина (ГЛ) в водно-щелочной среде. Показана зависимость влияния рН среды на состав и структуру олигомерных соединений. Впервые исследованы процессы биотрансформации синтетических серосодержащих олигомерных соединений на основе ГЛ с ИТЦ накопительными культурами сероокисляющих микроорганизмов.

Практическая значимость работы состоит в том; что найдены возможности синтеза новых олигомерных структур, полученных на основе аминокислот и ИТЦ в вводно-щелочной среде. Показано эффективное применение продуктов олигомеризации ГЛ с ИТЦ в качестве стимуляторов роста и развития сероокисляющих микроорганизмов.

В работе были использованы современные методы исследования: ближняя и средняя ИК-спектроскопия, протонный ядерный магнитный резонанс, УФ-спектрофотометрия, элементный анализ, Малди масс-спектроскопия, гельпроникающая хроматография (ГПХ).

Апробация работы. Полученные в работе результаты докладывались на международной конференции «Полимерные материалы'2006» (Халле,

Германия, 2006), региональной научной студенческой конференции (Чебоксары, 2006), II и III Санкт-Петербургских конференциях молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург, 2006, 2007), IV Всероссийской Каргинской конференции «Наука о полимерах 21-му веку» (Москва, 2007), X Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, 2009), XIII Международной конференции молодых ученых, студентов и аспирантов. «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений — V Кирпичниковские чтения» (Казань, 2009), Всероссийской конференции с элементами научной школы «Проведение научных исследований в области синтеза, свойств и переработки высокомолекулярных соединений, а также воздействия физических полей на протекание химических реакций» (Казань, 2010).

Публикации. По материалам работы опубликованы 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для размещения материалов диссертаций, 7 тезисов докладов на научных конференциях различного уровня, в том числе международных.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованных источников.

выводы

1. Исследование влияния рН среды на характер превращений в реакциях аминокислот с изотиоцианатами позволило установить протекание олигомеризации в реакциях аминокислот с изотиоцианатами за счет межмолекулярного взаимодействия меркаптогруппы в карбоксиазометинтиолах одной молекулы с карбоксильной группой второй. Среднечисленная молекулярная масса олигомеров по данным-гельпроникающей хроматографии составляет от 730 до 7240 Б.

2. Методами элементного анализа и ЯМР н' показана зависимость влияния рН среды на химическую структуру олигомерных соединений. При рН 9-10 образуется олигомер в результате последовательного повторения актов взаимодействия соответствующих групп тиоэфиров карбоновых кислот, которые образуются в результате взаимодействия изотиоцианатов с аминокислотами на первой стадии. При рН 8 к вышеназванной структуре присоединяется вторая молекула изотиоцианата. При рН 11 структура олигомеров обогащена фрагментами полиаминокислот.

3. Структура образующихся олигомеров зависит от природы исходных реагентов. Продукты на основе глицина и 4-аминобутановой кислоты с фенилизотиоцианатом с ростом рН среды обогащаются аминокислотными фрагментами. Продукт на основе /?-аланина с фенилизотиоцианатом наоборот обогащен фрагментами изотиоцианата. Олигомеры, полученные на основе алифатических изотиоцианатов, содержат в своей структуре блоки полиглицина.

4. Глицин в водно-щелочной среде при рН 10-11 и температуре реакции 100-110°С способен олигомеризоваться. В зависимости от ионного радиуса щелочного металла молекулярн ая масса полиаминокислоты изменяется от 521 до 831 Б.

5. Процессы биотрансформации синтетических серусодержащих олигомерных соединений показали, что продукт на основе глицина с метилизотиоцианатом подвергается биоокислению и может быть предложен в качестве стимуляторов микробной активности. В то время, как продукт на основе глицина с фенилизотиоцианатом не оказывает стимулирующего воздействия на рост сероокисляющих микроорганизмов.

1. Петров, А.А. Орг. Химия: учеб. пособие для вузов. / А.А. Петров, X.B. Бальян, А.Т. Трощенко. — 5-е изд., перераб. и доп. — СПб.: «Иван Федоров», 2002. 624 с.

2. Мозолис, В.В. Синтез TV-замещенных тиомочевин / B.B. Мозолис, С.П. Йокубайтите // Успехи химии. 1973. - Т. 42. - № 7. - С.1310 - 1324.

3. Заявка № 5590667, Япония, МКИ С07 С157/02. Способ получения N,N'-дизамещенных тиомочевин.

4. Саундерс, Дж. X. Химия полиуретанов / Дж.Х. Саундерс, К.К. Фриш. — М.: Химия, 1968.-470 с.

5. Otterbacher Theo. Phenylisothiocyanate and ortho-tolylisothiocyanate as reagents for primary aromatic amines / Theo. Otterbacher, F.C. Whitmore // J. Am. Chem. Soc. 1929. — P. 1909-1911.

6. Резников, B.A. Химия: учеб. пособие для вузов. / В.А. Резников. Новосиб. гос. ун-т. Новосибирск, 2006. 130 с.

7. Enrique A. Castro. Kinetics and Mechanisms of Reactions of Thiol, Thiono, and Dithio Analogues of Carboxylic Esters with Nucleophiles / Enrique A. Castro // Chem. Rev. 1999. - № 99. - P.3505-3524.

8. Z.T. JIANG. Reaction of Allyl Isothiocyanate with b-Cyclodextrin / Z.T. JIANG // Food Technol. Biotechnol. 2006. - № 44. - P.423-427.

9. ARYA, K. Isothiocyanates in the Chemistry of Heterocycles / ARYA K. MUKERJEE' and RAM ASHARE // Chemical Reviews. 1991. - Vol. 91. -№. 1.-P. 1-21.

10. Нейрат, Г. Белки / Г. Нейрат, К. Бейли // Химия белковых веществ / под. ред. М.М. Ботвинника. — М.: Издательство иностранной литературы. — 1956. 540 с.11. http://www.xumuk.ru/encvklopedia/712.html

11. Ациклические соединения Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.cyclopedia.ru/55/192/1980608.html

12. Verma Rajeshwar P. Synthesis and reactions of 3-oxobutyl isothiocyanate (OB ITC) / Verma Rajeshwar // Eur. J. Orq. Chem. 2003. - № 3. - P.415-420.

13. Бессонов, Д.В. Синтез, химические превращения и биологическая активность новых TV-гликозиламинов. D-глюкозы и D-галактозы: автореф. дис. на соискание учен, степени канд. хим. наук / ДЛЗ. Бессонов. — Караганда.;, 2007. 22 с.

14. Le Tiran, A.; Stables, J.P.; Kohn, Н. // Bioorg. Mad. Chem. 2001. - № 9. - P. 2693-2708.

15. Martvon, A. Isothiocyanates. XL. Reaction kinetics of isothiocyanates having a longer conjugated system with OH" anios and NH2 group of glicine / A. Martvon, J. Sura // Chem. Zvesti. 1973. - № 6. - P. 811 - 815.

16. Cejpek, K. Reactions of allyl isothiocyanate wuth alanin, glicyne, and several peptides in model systems / K. Cejpec, J. Valusek, J. Velisek // J. Agric. Food Chem. 2000.-№ 48. - P. 3560 - 3565.

17. Курапова, М.Ю. Синтез новых тиомочевин на основе аминобензойной кислоты / М.Ю. Курапова, А.Х. Жакина, A.M. Газалиев, О.А. Нуркенов // Ломоносов-2008. М. - 2008. - С. 65.

18. Байкенова, Г.Г. Новые JV-замещенные тиомочевины / Г.Г. Байкенова, С.Ж. Кудайбергенова, А.Ж. Аубакирова // Межд. Науч. Симпозиум, посвященный 100-летнему юбилею академика А.Б. Бектурова. — Алматы. — 2001.-С. 58.

19. Knoppova, V. Изотиоционаты. Синтез, ультрафиолетовые и ИК-спектры 3-замещенных 2-тиогидантоинов и этиловых эфиров //-замещенных тиокарбамоилмеркаптоуксусных кислот / V. Knoppova, L. Drobnica // Chem. Zvesti. 1972. - 26. - № 6. - С. 533 - 537.

20. Sim, M.M. Solution-phase synthesis of a combinatorial thiohydantoin library / M.M. Sim, A. Ganesan // J. Org. Chem. 1997. - 10. - № 6. - P. 389 - 421.

21. Podhradsky, D. Reactions of cysteine, its derivatives, glutathione, coenzyme A, and dihydrolipoic acid with isothiocyanates / D. Podhradsky, L. Drobnica, P. Kristian // Specialia. 1978. -№ 35. - P. 154 - 155.

22. Сираи Хидэаки. Нагоя сирицу дайгаку яку гаку бу кие / Сираи Хидэаки, Ясиро Тамоцу // Bull. Nagoya1 Univ. Pharmac. School. 1962. -№10.-P. 57-58.

23. Dash, B. Studies on potential fiigicides. Synthesis of carboxymethyl and carboxyethylthioureas / B. Dach, S. K. Mahapatra // J.Indian Chem. Soc. — 1973. — 50.-№ 11.-P. 738-739.

24. Мехманов, M.C. Водорастворимые органические реагенты / M.C. Мехманов, А.Г. Махсумов, У.А.Балтаев // 3 Регион. Совещ. Респ. Сред. Азии и Казахстана по хим. реактивам, 16-19 окт., 1990: Тез. Докл. Т.1. — 4.2. — Ташкент.: 1990. С. 272.

25. Ashare, Ram. Isothiocyanate-mediated condensation of 7V-acyl-a-amino acids with aromatic aldehydes: one-pot synthesis of 1,2-disubstituted 4-arylmethylene-2-imidazolin-5-ones / Ashare Ram, Mukerjee Arya K. // Indian J. Chem. 1986. -25.-№7.-P. 762-764.

26. Балтабаев, У.А. Синтез производных тиомочевины и механизм их образования / У.А. Балтабаев // Докл. Акад. наук Респ. Узбекистан. — 2004. — № 4. С. 52 - 56.

27. Iwata, Tetsuharu. Fluorescence derivatization of amino acids with 4-(5, 6-dimethoxybenzothiazolul)phenylisothiocyanate in liquid chromatoqraphy / Iwata Tetsuharu, Mitoma Hirofumi, Yamaquchi Masatoshi // Anal. chim. acta. — 2000. -416. -№ l.-P. 69-75.

28. Ma Chun-Minq. Systhesis and characterization of a new series of 3-(4-antipyrinul)-2-thiohydantion derivatives Heterocycles / Ma Chun-Minq, Li Jian-Pinq, Zhenq Penq-Zhi // 2005. 65. - № 2. - P. 359 - 364.

29. Imakyure, O. A fluoroqenic for amino acids in liquid chromatoqraphy, 4-(2-cyanoisoindolyl)phenylisothiocyanate / Imakyure O., Kai M., Ohkura Y. // Anal, chim. acta. 1994.-291.-№2.-P. 197-204.

30. Заявка № 661138 Австралия, МПК 5G01N033/68, C07D233/86. Method for preparation of amino acid thiohydantoins / Inqlis Adam; Garvan Institute of Medical Research. -№ 37412/93; заявл. 25.03.93; опубл. 13.07.95.133

31. Заявка №10149568 Германия, МПК 7G01N33/68. Verfahren zur Sequenzanalyse von Polypeptiden / Wurzel Christian; ConSequence GmbH. № 10149568.4; заявл. 08.10.2001; опубл. 24.04.2003.

32. Струнин, Б. П. Биологически активные функционализированные аминокислоты: синтез, строение, технология: автореф. дис. канд. хим. наук / Б. П. Струнин . Казань, 2005. - 37 с.

33. Shen H. Micellar electrokinetic capillary chromatographic separation and fluorescent detection of amino acid derivatized with 4-fluoro-7-nitro-2,l,3-benzoxadiazole / Shen Hu, Paul C.H.Li // J. of Chromatogr. 2000. - 876. - P. 138-191.

34. Podhradsky, D. Kinetics of reactions of isothiocyanates with diglycine, cystine, lysine, a-N-acetyllysine and oxidized / D.Podhradsky, L. Drobnica, P. Kristian // Collect. Czech. Chem. Communs. 1977. - 42. - № 1. - P. 384 - 389.

35. Заявка №58109464 Япония, МПК C07C127/00, B01J31/02. Аминокислотные соединения, содержащие изоцианатные группы / Урано Тэцу; Нихон пэйнто к.к. — № 56-214828; заявл. 23.12.81;опубл. 29.06.83.

36. Шрёдер, Э. Пептиды / Э. Шрёдер, К. Любке. М: Мир, 1967. - 496 с. -1 т.

37. Weaver, R.F. Molecular Biology: 2nd ed / R.F. Weaver. McGraw-Hill, 2001.-P. 880.

38. Петров, А.А. Орг. Химия: учеб. пособие для вузов. / А.А. Петров, Х.В. Бальян, А.Т. Трощенко. 5-е изд., перераб. и доп. — СПб.: «Иван Федоров», 2002. - С. 624.

39. Физер, Р. Орг. Химия: углуб. курс / Р. Физер, М. Физер : пер. с англ. — М.: Химия, 1966-1970. Т. 2.

40. Тиомочевина Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.chemport.ru/chemical encyclopedia letter t.html'

41. Афанасьев, В. А. ПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОВ С КАРБАМИДНБ1МИ ФРАГМЕНТАМИ / Афанасьев В. А., Джаманбаев Ж. А., Заиков Г. Е. // Успехи химии. 1982. - T.LI. - Вып.4. - 661-667 с.

42. Brown В.Т., Katecar G.F. Slow rotation about the C-iV-bond in thioureas // Tetrahedron Let. 1974. - № 28. - P. 2343-2344.

43. Walter W., Schaumann E., Rose H. Difference in the barrier heights for internal rotation between amides and thioamides // Org. Madn. Resonance. — 1971. — b.3, № 6. P. 733-735.

44. Kessler H. NMR spectroscopic detection of intramolecular mobility. XX. Conformatoin and rotational barriers in N,N'-diarylthioureas // Tetrahedron Letters. 1970.-b.134.-P. 1595-1599.

45. Рентгеноспектральное исследование некоторых сероорганических соединений / А.Т.Шуваев, М.А.Блохин, Е.И.Федоров и др. // Известия СО АН СССР. Сер.хим.наук. 1975. - т. 44, № 6. - С. 86-88.

46. Усатенко Ю.И. Изучение некоторых физико-химических свойств N,N'-фенил(а-пиридил)тиомочевины / Ю.И.Усатенко, Н.Р.Мещерякова, В.И.Педан // ЖОХ. 1983.- т. 53, № 7. - С. 1460-1466.135

47. Majid M. Heravi. Sulfuric acid: A mild catalyst for the regioselective synthesis of 2-substituted 1,2,4.triazolo[5,1 -b][ 1,3]thiazin-7-ones / Majid M. Heravi, N.Montazeri, M.Rahimizade // Monatshefte fur Chemie. 2001. - № 132. - C. 1225-1228.

48. Baker, J.A. The Mechanism of 7V-acylation of 2-mercaptoglyoxalines / J.A. Baker // J. 1958. - C. 2387-2390:

49. Voronkov, M.G. Acyl Iodides in organic synthesis. Reactions of acetyl Iodide with urea, thiourea and their A^TV-Disubstututed derivatives / M.G.Voronkov, N.N.Vlasova, O.Yu.Grigoreva // Russian J. of Organic Chem. 2009. - V.45. - № 4. - C. 486-490.

50. Ashraf A. Aly. Reactions of aroylthioureas with acetylenic esters and dibenzoyl ethylene. Selectivity towards the formation of new 1,3-thiazines / A.AlyAshraf, E.K.Ahmed, K.M.El-Mokadam // J.Heterocyclic Chem. 2007. - № 44.-C. 1431-1438.

51. Organic Compounds of Sulphur, Selenium, Tellurium. / senior reporter D.H.Reid. 1970. - V.l.-518p.

52. Organic Compounds of Sulphur, Selenium, Tellurium. / senior reporter D.H.Reid. 1975. - V.3. - P. 274-276.

53. Yamada, Shun-ichi. A new synthesis of thiol esters / Shun-ichi Yamada, Yuusaku Yokoyama, Takayuki Shioiri // J.Org.Chem. 1974. - Vol.39. - № 22. -P. 3302-3303.

54. Kricheldoef, Hans. R. Poly(thioester)s / Hans R. Kricheldorf and Gert Schwarz // J. of Macromolecular Science. 2007. - № 44. - P. 625-649.

55. Kavalek, Jaromir; Novak, Jaroslav; Sterba, Vojeslav. Collection of Czechoslovak Chemical Communications. 1982. - Vol. 47. - № 10. - P. 27022710.

56. Voronkov, M.A.; Vlassova, N.N.; Grigor'eva, O.Yu.; Belousova, L.I.; Vlasov, A.V. Russian J. Org. Chem. 2009. - Vol. 45. - № 4. - P. 486-490.

57. Arndt. Chemische Berichte. 1921. - Vol. 54. - P. 2239.

58. Hilgetag. J. Feaur Praktische Chemie (Leipzig). 1959. - Vol. 4. - P.97, 101.

59. Manning, Calvin O.; Wadsworth, Alan H. Journal of Labelled Сотр. and Radiopharmaceuticals. 202. - Vol. 45. - № 7.- P. 611-618.

60. Биологическая химия: Учебник. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1998. 704 с.

61. Drobnica, L. The chemistry of the -NCS group. In The Chemistry of Cyanates and Their Thio Derivatives / L. Drobnica, P.Kristia'n, J. Augustfn, S.Patai, Ed. // J. Wiley and Sons: Chichester, New York, Brisbane, Toronto. — 1977. — P. 10031221.

62. Белок Электронный ресурс. — Режим доступа: http://belok-s/narod/tb 10 .htm

63. Коршак, В.В., Равновесная поликонденсация / В.В. Коршак, С.В. Виноградова. М: Наука, 1968. - С. 442.

64. Якубке, X. Д. Аминокислоты, пептиды, белки / X. Д. Якубке, X. Ешкайт : пер. с нем. М., 1985.

65. Гринштейн, Дж., Химия- аминокислот и пептидов / Дж. Гринштейн, М. Винниц : пер. с англ. — М.: Мир, 1965, 821 с.

66. Шибнев, В.А. // Докл. АН СССР. Сер. Хим. 1972. - С. 625 - 627. Т. 207.

67. Пептиды. Основные методы образования пептидных связей / под. ред. Э. Гросс, И. Майенхофер : пер. с англ. М.: Мир, 1983.

68. Poroshin, K.T. Kinetics and chemistry of the polycondesation of esters of a-amino acid and peptides / K. T. Poroshin, Yu.I. Khurgin, T.D. Kozarenko // Russian Chemical Bullitin. 1959. - 8. - № 8. - P. 1400 - 1403.

69. Kozarenko, T.D. Hydrochloride merhod for the determination of monomer in the poly condensation of esters of «-amino acids / T.D. Kozarenko, N.B. Noskova, K. T. Poroshin // Russian Chemical Bullitin. 1959. - 8. - № 7. - P. 1275 - 1278.

70. Poroshin, K.T. Kinetics and chemistry of the polycondesation esters of a-amino acid / K. T. Poroshin, T.D. Kozarenko, Yu.I. Khurgin // Russian Chemical Bullitin. 1956. - 5. - № 12. - P. 1543-1545.

71. Zegelman, A.B. Some laws of the polycondensation of activated esters of amino acids and peptides / A.B. Zegelman, T. Yu. Yusupov, Sh. Sh. Khalkov // Chem. of natural Compounds. 1975. - 9. - № 6. - P. 739-744.

72. Zegelman, A.B. The role of the N- and C-terminal amino acids of activated peptide esters in their polycondensation / A.B. Zegelman, S.V. Alieva, G.N. Demyanik // Chem. of natural Compounds. 1976. - 10 - № 4. - P. 504-507.

73. Карнуп, А.С. Синтетические полиаминокислоты и полипептиды. N-карбоксиангидридный метод / А.С. Карнуп, В.Н. Уверский. В.Н. Медведкин // Биоорг. Химия. 1996. - Т. 22. - № 8. - С. 563-574.

74. Pascal, R. From thr prebiotic synthesis of a-amino acids towards a primitive translation apparatus for the synthesis of peptides / R. Pascal, L. Boiteau, A. Commeyras // Top Curr. Chem. 2005. - № 259. - P. 69- 22.

75. Denkewalter, R. // J. Am. Chem. Soc. 1966. -№ 88. -P: 3163-3164:

76. Goodman M., Peggion E. // Pure Appl. Chem. 1981. - № 53: - P. 699- 14.

77. Fox, S.W. Thermal polycondensation of alpha-amio acids, Analitical methods of protein chemistry / S.W. Fox // Permagon Press, Oxford, 1966. — P. 127—154'.

78. Fox, S.W. Response to repeated statements on temperatures reguired for polycondensation of amino acids / S.W. Fox // J. Мої. Evol. — 1980. — 15. — № 4. — P. 359.

79. Пат. 5457176 США, МПК6 C08G69/10. Acid catalyzed process for preparing amino acid polymers / David E. Adler, Michael B. Freeman, James M. Lipovsky, Yi H. Paik; Rohm and Haas Co. № 213648; заявл. 16.3.94; опубл. 10.10.95.

80. Пат. 5552514 США, МПК6 C08G69/00. Acid catalyzed process for preparing amino acid< polymers / David E. Adler, Michael B. Freeman, James M. Lipovsky, Yi H. Paik; Rohm and Haas Co. -№ 466868; заявл. 06.06.95; опубл. 03.09196.

81. Пат. 5057597 CILIA, МПК5 C08G69/10. Process for the manufacture of anhydro polyamino acids / Larry P. Koskan; Dressier, Goldsmith, Shore, Sutker & Milnamow, Ltd. -№ 547875; заявл. 03.07.90; опубл. 15.11.91.

82. Пат. 4590260 США, МПК С08П69/10. Method for producing copoly(amino acid) / К. Harada, A. Shimoyama; Fuso Chemical Co. № 709586; заявл. 08.03.85; опубл. 20.05.86.

83. Пат. 7091305 B2 США, МПК C08G73/10. Copolymers of amino acids and methods of their production / C. Steven Sikes; Aquero Сотр. № 10/964,564; заявл. 12.10. 04; опубл. 15.08.06.

84. Стюарт, Дж. Реакции на полимерных подложках в органическом синтезе / Дж. Стюарт : пер. с англ. М.: 1983. - 417 с.

85. Михайлова, JI.H. Поликонденсация Z-лейцина под действием трифенилфосфита в присутствии полиэтиленоксида / Л.Н. Михайлова, И.А. Клопотова, И.Н. Тихомирова, Б.И. Тихомиров // Вестн. ЛГУ. 1986. — Т 1. — С. 114-117.

86. Basiuk, V.A. Mechanisms of amino acid polycondensation on silica and alumina surfaces. / V.A. Basiuk, T.Yu. Gromovoy, V.G. Golovaty, A.M. Glukhoy // Origins of life and evol. of biospheres. 1990. - 20. - № 6. - P. 483^198.

87. Terasaki Masanori. A new thermal hjlycondensation of alanine in molten urea / Terasaki Masanori, Nomoto Shiny a, Mita Hajima, Shimoyata Akira // Chem. Lett. 2002. - № 4. - C. 480-481.

88. Carrea, G. Polyamino acids as synthetic enzymes: mechanism, applications and relevance to prebiotic catalysis / G. Carrea, S. Colonna, David R. Kelly // Trends in Biotechnology. 2005. - 23. - № 10. - P. 507-513.

89. Torma, V. Novel amono acid-based polymers for pharmaceutical applications / V. Torma, T. Gyenes, Z. Szakacs // Polymer Bulletin. 2007. - 59. - № 3. - P. 311-318.

90. Основы строения вещества Электронный ресурс. -Режим доступа: www.alhimik.ru/stroenie/gl 7.html, свободный.

91. Щелочные металлы Электронный ресурс. Режим доступа: www.5ballov.ru/referats/preview/72695, свободный.

92. Белами, Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. / Л. Белами : пер. с англ. — М.: Химия, 1963.

93. Новые методы анализа аминокислот, пептидов и белков / Пер. с англ. — М., 1976.

94. Бейли, Дж. Основы биохимической инженерии : в 2 ч. / Дж. Бейли ; пер. с англ.- М.: Мир, 1989. 692 с. - 1. ч.

95. Takahashi, Asaka. Antimutageniciti of 3-allyl-5-substituted 2-thiohydantoins derived from allyl isothiocyanate and amino acids in Salmonella assay / Asaka Takahashi, Hiroki Matsuoka, Yasushi Uda // Environ. Mutagen Res. 2004. - 26. -P. 1-8.

96. Заявка №282209 Франция, МПК 7C07D413/14, C07D413/10. Nouvelles thiohydantoines et leur utilization en therapeutique / Boubia Benaissa; Lab. fournier SA. -№ 0104552; заявл. 04.04.2001; опубл. 11.10.2002.

97. Заявка №3106774 ФРГ, МПК С07С119/042,С07С118/02. Verfahren zur Herstellung von Isocyanatocarbonsaureestern / H.U. Buschhaus; Bayer AG — № P3106774.3; заявл. 24.02.81, опубл. 09.09.1982.

98. Sovcikova, A. Antibacterial and mutagenic activities of new isothiocyanate derivatives / A. Sovcikova, M. Mikulasova, K. Horakova // Folia Microbiologica. 2001. - 46. - № 2. - P. 113 - 1'17.

99. Заявка №581715 Япония, МПК С08П18/2, A61M1/03. Способ получения полиуретанов / Иманаси Юкио; № 56-99410; заявл. 26.06.81; опубл. 07.01.83.

100. Патент №6087440 США, МПК 7C08J3/00. Continuous process for preparinq a polyurethane latex / Skaqqs Kenneth W., Tabor Rink L., Louks Paul Т.; The Dow Chemical Co. № 09/250640; заявл. 16.02.1999; опубл. 11.07.2000; НПК 524/839.

101. Заявка №19815812 Германия, МПК6 C07K5/06, A61K38/05. Modifizierte Cytostatika / Lerchen Hans-Georg, Baumgarten Jorg, Sperzel Michael; заявл. 08.04.1998, опубл. 14.10.1999.

102. Водоотведение и очистка сточных вод: Учебник для вузов/С.В.Яковлев, Я.А.Карелин, Ю.М.Ласков, В.И.Калицун.- М.:Стройиздат, 1996.- 591 с.

103. Жуков А.И., Методы очистки производственных сточных вод / А.И Жуков, И.Л.Монгайт, И.Д Родзиллер. М.: Химия, 1996. - 345 с.

104. Карелин Я.А. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов / Я.А. Карелин, И.А.Попова, Л.А.Евсеева и др. М.: Стройиздат, 1982.

105. Ягафарова Г. Г. Микроорганизмы и окружающая среда / Г. Г. Ягафарова,

106. A. X Сафаров. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005. - 206 с.

107. Северин С. Е. Практикум по биохимии / С. Е. Северин, Г. А. Соловьёва. М.: Издательство Московского Университета, 1989. - 509 с.

108. Экология микроорганизмов внутренних водоемов / В.М. Горленко, Г.А. Дубинина, С.И. Кузнецов.- М.: Наука, 1977. 288 с.

109. Янг Л. Метаболизм соединений серы / Л. Янг, Д. Моу; пер. с корей. М.: Изд-во ин. Лит., 1961. - 196 с.

110. Разумов A.C. Методы микробиологических исследований воды / A.C. Разумов. М., 1947. - 60 с.

111. Биотехнология: учеб. пособие для вузов : в 8 кн./ под ред. Н.С. Егорова,

112. B.Д. Самуилова. Кн. 2. Современные методы создания промышленных штаммов микроорганизмов/ В.Г. Дебабов, В.А. Лившиц. — М.: Высш. шк.,1998.-208 е.: ил.

113. Кузнецов С.И. Методы изучения водных микроорганизмов / С.И. Кузнецов М.: Наука, 1989. - 285 с.

114. Зеленые серобактерии Электронный ресурс. — Режим доступа: http://plant.geoman.ru/books/item/f00/s00/z0000000/st012.shtml

115. Окислительно-востановительный потенциал Электронный ресурс. -Режим доступа: http: //www.lib.vsu.ru/elib/texts/42.pdf.143

116. Сафиева Р.З. Физикохимия нефти / Р.З. Сафиева. М.: Химия, 1988. -447 с.

117. Жешевекая JI.B. Биодеградация компонентов нефти и нефтеродуктов микроорганизмами : дис. к. т. н./ JI.B. Жешевекая Уфа: УГНТУ, 1999. — 122 с.

118. Каравайко Г. И. Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд / Г. И. Каравайко, С. И. Кузнецов, А. И. Голомзик. — М.:Наука, 1972. — 248 с.

119. Микроорганизмы — деструкторы алкилбензолсульфонатов Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.biotechnolog.ru/pcell/pcell 1 1 .htm.

120. Использование метода биологической очистки для обезвреживания сточных вод предприятий органического синтеза: тез. докл. 54 Научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ.- Уфа, 2003. 143 с.

121. Живаева А.Б. Оценка перспектив использования цеолитов в процессах бактериального выщелачивания / А.Б. Живаева, Т.В. Башлыкова, А.Н. Хатькова. М.: Центр - Эстагео, 2001. - 295 с.

122. Сорокин Д.Ю. Влияние тиосульфата на рост сульфатобразующих гетеротрофных бактерий / Д.Ю. Сорокин. М.: Наука, 1994 - 457 с.

123. Перушкина, Е.В. Биодеградация серусодержащего полимера в процессе очистки сточных вод химических производств / Е.В.Перушкина, Г.И.Шагинурова. А.С.Сироткин и др. // Химическая промышленность сегодня, 2008. №7. - С.42-49.

124. Громов, Б. В. Экология бактерий / Б. В. Громов, Г. В. Павленко. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1989. 248 с.

125. Куренков, В.Ф. Практикум по химии и физике полимеров / В.Ф. Куренков. М.: Химия, 1990. - С. 227-237.

126. Спектрофотометры СФ-2000, Сф-2000-01, СФ-2000-02: руководство по эксплуатации. СПб., 2004. - 33 с.

127. Рабек, Я. Экспериментальные методы в химии полимеров. М. Мир, 1983.-Ч-2- 480 с.

128. Егоров, Н. С. Метаболизм микроорганизмов / Н.С. Егоров. М.: Наука, 1986.-252 с.

129. Шлегель, Г. Общая микробиология / Г. Шлегель — М.: Мир, 1987. -268 с.

130. Чурбанова. И. Н. Микробиология / И.Н. Чурбанова. М.: Высшая школа, 1987. - 356 с.

131. Лурье. Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод / Ю. Ю. Лурье. М.: Химия, 1984. - 448с.

132. Определение белка бактериальной массы Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.sileks.com/main/coomassie.htm

133. Практикум по микробиологии / под. ред. А. И. Нетрусова и др.. — М.: Издательский центр «Академия», 2005. 608 с.

134. Казицына, Л. А. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии / Л. А. Казицына, Н. Б. Куплетская. — М.: Высш. Школа, 1971.-271 с.