Волтьамперометрия комплексов глицирризиновой кислоты с рядом биологически активных нитросоединений тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

Гусаков, Виктор Николаевич АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Уфа МЕСТО ЗАЩИТЫ
1995 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.04 КОД ВАК РФ
Автореферат по химии на тему «Волтьамперометрия комплексов глицирризиновой кислоты с рядом биологически активных нитросоединений»
 
Автореферат диссертации на тему "Волтьамперометрия комплексов глицирризиновой кислоты с рядом биологически активных нитросоединений"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УФИМСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

На правах рукописи

ГУСАКОВ ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ

УДК 541.49:547.99

ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЯ КОМПЛЕКСОВ ГЛЩИРРИЗИНОВОИ КИСЛОТЫ С РЯДОМ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ¡ШТРОСОЩНЕНИЙ

02.00.04 - Физическая химия \

А В Т О Р Е Ф-Е Р А Т диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Уфа - 1995

Работа выполнена на кафедре неорганической химии Башкирского государственного университета

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор химических наук, профессор МАИСТРЕНКО В.Н.

доктор химических наук, старший научный сотрудник КОЛОСНИЩН B.C. кандидат химических наук, доцент

РЕЗНИК Л.Б. (

Казанский государственный университет

Защита диссертации состоится " " июня 19Э5 года в 14 ч. на заседании диссертационного совета К 002.14 01 в Институте органической химии УНЦ РАН по адресу: 450054, Башкортостан, г.Уфа, проспект Октября,71.

Автореферат разослан "20 " мая 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор химических наук ¿7 sß Колосницын B.C.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Соединения ряда триторпеновых гликозидов, содержащиеся в растительном сырье, имеют ряд особенностей, кото-рис обуславливают проявляемый к ним интерес со сторош биохимиков, фармакологов, иммунологов. Многие лекарственные препараты имеют ряд свойств, которые затрудняют их применение. Некоторые из соединений крайне неустойчивы, быстро метаболизируются в тканях, токсичны или нерастворимы в водных средах.

Для увеличения стабильности и пролонгирования действия препаратов предложено использовать их комплексы с циклодекстринами. Однако компдексооОразовзние с р-цишгадекстрином не приводит к снижению токсичности и повышению биологической активности препаратов. Кроме того, при введении в высоких дозах р-циклодекстрин вызывает почечную недостаточность.

В связи с этим представляет интерес дальнейший поиск новых соединений, позволяющих повысить терапевтическую активность лекарственных препаратов. Как показали исследования, в качестве составной части таких комплексных препаратов может служить одно из соединений класса тритерпеновых гликозидов - р-глицирризиновая кислота (ПС) и ряд ее производных, обладающих разнообразной биологической активностью. ГК при совместном ее применении с некоторыми лекарственными веществами заметно усиливает их терапевтичес-ское действие и снижает побочный эффект. Наличие глюкокортикоид-ного действия у р-ГК позволяет предположить, что препараты с'ней будут обладать взаимодополняющими терапевтическим и антидотным эффектами. Получены данные об успешном испытании преператов ГК с ортофеном и аспирином.

Наличке в молекуле ГК гидрофильной (глюкуроновой) и гидрофобной (триторпеновой) частей придает ей уникальные поверхностно-активные и гелеобразующие свойства. В мицелярном состоянии молекулы ГК могут быть циклическими за счет можмолекулярных водородных связей между С00![-группами агликона и глюкуронового остатка , причем степень ассоциации молекул ГК зависит от природы растворителя и рН среды

Подбирая необходимые условия, можно получить такой размер полости, образованной ассоциированными молекулами ГК, когда воз-•никнот пространственное соответствие "хозяина" (ГК) и молекулы "гостя". Наличие птдроксилымх групп в сахаридной части ГК делает возможным образование дополнительных маисмолекулярннх связей с

протонодонорными и акцепторными грушами "гостевих" молекул.

Работа выполнена в соответствии с планом Ш1' Башкирского государственного униворситета по теме гранта Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию "Синтез и физико-химическое исследование комплексов глицирризишвой кислоты с веществами, проявляющими сосудорасширяющую и спазмолитическую активность" (Л гос. регистрации 01.9.30 01020Т).

Цель исследования заключалась в изучении состава, устойчивости комплексов ГК с производными нитробензола в водно-этаноль-ных растворах и определении термодинамических параметров реакций комплексооОразования.

Научная новизна. В работе методом вольтамиерометрии на СРКЭ по уменьшению тока восстановления нитрогругаш изучена комплексов образующая способность ГК - одного из природных аналогов подан-дов, с производными нитробензола. Определены стехиометрический состав, константы образования комплексов и термодинамические параметры реакций в водно-этанольных растворах. Найдены оптимальные условия образования комплексных соединений.

Практическое значение. Комплексы ГК с нитросоединениями (триштроглицерин, 5-нитро-8-оксихинолин и др.) представляют интерес в качестве фармацевтических препаратов. Данные по составу и устойчивости комплексов, их термодинамическим характеристикам позволяют оптимизировать процессы синтеза лекарственных препаратов на основе ГК.

На защиту выносятся:

- результаты исследования комплексоооразующей способности ГК с производными нитробензола в водно-спиртовых средах;

- данные по составу и устойчивости комплексных соединений;

- термодинамические параметры реакций комплексообразованмя;

- сведения о природе связей в комплексах и их структуре в растворах.

Апробация работы. Результаты исследования были доложены и обсуждены на Всесоюзной студенческой научно-технической конференции "Студент и научно-технический прогресс"(г.Новосибирск, 1990), на IV конференции "Электрохимические методы анализа" (г.Москва, 1994), на межвузовской конференции "Научные основы создания хи-миотерапевтических средств" (г.Екатеринбург, 1993).

Публикации. Основной материал диссертации опубликован в печати в 2-х статьях, одна из которых обзорного характера> и 2-х

тезисах докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка использованной литературы.

В первой главе рассмотрены вопросы классификации комплексов типа "гость-хозяин", их структура и физико-химические метода исследования реакций образования молекулярных комплексов. Во второй главе формулируются задачи исследования, описываются изученные объекты, аппаратура и техника эксперимента. В,третьей главе представлены экспериментальные данные по исследованию термодинамических параметров реакций образования комплексов' ГК с производными нитробензола методом вольтамперометрии на СРКЭ. В четвертой главе рассматриваются особенности реакций комплексообразования ГК с нптросоединениями.

Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков и 28 таблиц. Список литературы включает 82 наименования .

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ 1. Аппаратура и реактивы

Изучение термодинамики комплексообразования ГК проводилось методом постояннотоковой вольтамперометрии. Вольтамперограммы регистрировались на полярографическом анализаторе РА-4 (Чехословакия) с использованием стационарного ртутного капельного электрода марки ЗМБЕ-1 (Чехословакия). Для тголярографирования растворов применялась электрохимическая ячейка.соединенная по трехэлектрод-ной схеме. Электродом сравнения служил насыщенный каломельный электрод "йайе1к1з 0830 Р" (Венгрия). 'Гермостатирование растворов осуществлялось непосредственно в ячейке, имеющей рубашку охлаждения с помощью термостата ити-4 (Польша) с точностью ±0,05°С. Контроль рК растворов проводился с помощью рН-метра "Raij.elk.l8 0Р-265/1" (Венгрия).

Для устранения влияния растворенного кислорода перед снятием вольтамперограмм растворы продувались в ячейке аргоном, насыщенном парами растворителя (10% С2Н50Н), в течении 8+10 глин. Для контроля полноты удалешгя кислорода записывалась вольтамперограм-ма фонового электролита.

Спектры в УФ- и видимой области записывались на спектрофотометре "Бресогй М-400" (Германия), оборудованном термостатиро-

ваншм кюветным отделением.

Для изучения термодинамических параметров комплексообразо-вания были использоваш два фоновых электролита, имеющих кислую (рН=2,05) и щелочную (рН=9,04) среду.

Глицирризиновую кислоту (рис.1) получали экстракцией из корней солодки (Glycyrrhtza glabra L. и G'lycyrrhlza азрега Pal.), содержащей до 9% ГК по массе. Процесс выделения ГК включает стадии экстракции, осаждения и перекристаллизации. ГК существует в в виде трех изомеров а-, р- и j-, отличающихся положениями атома водорода у 18 атома углерода и соседней карбоксильной группа.

Рис.1. Формула р-глицирризиновой кислоты.

Для исследования комплвкеообразующей способности ГК бил выбран ряд ароматических нитропроизводшх, молекулы которих или их фрагменты проявляют биологическую активность (табл.1).

2. Исследование реакций комплексообразования глицирризиновой кислоти

Способность нейтральных (валентно-насыщенных) молекул обра-

зовивать координационные соединения определенной стехиометрии, получившие название "молекулярные комплексы", была установлена I еще в первой половине нашего столетия. В последующие годы интерес к такого типа межмолекулярной ассоциации, играющей важную роль во многих физических, химических и биологических процессах, постоянно возрастал. Особенно большой интерес к изучению молекулярных комплексов со стороны специалистов из самых различных областей химии стал проявлятся в последние годы. В первую очередь

Таблица 1 Объекты исследования

Формула

Название

Обозначение

■НО-

з. нсюсчОУт

с1ЧПУноч

но-@нто„

2

СООН

пара-нитрофенол п-НФ

пара-нитроанилин п-НА

пара-нитробензойная п-НК кислота

пара-хлорштробензол п-ХБ

орто-нитробензойная о-НК кислота

5-нитро-8-окси- 5-НОК хинолин

1

2

4

5

б

это связано с тем, что химические реакции с участием молекулярных комплексов некоторых довольно простых и доступных молекул (например, циклодекстринов и краун-эфиров) обнаруживают значительные сходства с ферментативными реакциями, протекающими в сложных био-

логических системах.

В настоящее время основная масса данних по термодинамике образования молекулярных комплексов получена с помощью хроматогра-фических методов и спектроскопии ИК-, УФ- и видимой области. Указанные методы хорошо себя зарекомендовали для изучения комплексов с циклодекстринами, имеющими относительно простое строение и прозрачных в видимой области спектра. Ситуация меняется при усло-; жненении строения макромолекулы, когда расшифровка спектра затруднительна или не обеспечивает необходимую точность полученных результатов. В этом плане интерес представляют электрохимические методы исследования.

Для изучения реакций образования комплексов ГК с рядом нит-росоединений был выбран метод постояннотоковой вольтамперометрии на стационарном ртутном капельном, электроде, позволяющий определять параметры комплексообразования на основе модели, имеющей простое физическое обоснование. Поскольку при образовании комплекса электрохимически активного соединения с ГК происходит значительное увеличение молекулярной массы электроактивной частицы, в соответствии с законом Стокса-Эйштейна это приводит к уменьшению коэффициента диффузии, а значит и предельного тока восстановления частицы, регистрируемого на вольтамперограмме. Следовательно, при создании таких экспериментальных условий, когда концентрация электроактивного вещоства поддерживается постоянной, а концентрация ГК постепенно увеличивается, регистрируется ряд вольтамперограмм, которые' характеризуются уменьшением тока в пике и смещением потенциала пика в сторону более отрицательных значений. Измеряя величины тока в пике были построены зависимости 1 - Сгк, имеющие вид убывающей кривой (кривая насыщения). В каждой точке кривой насыщения с использованием экспериментальных данных и уравнений материального баланса с помощью нелинейного метода наименьших квадратов были рассчитаны ступенчатые константы образования комплексов ГК.

Изучение термодинамических параметров образования комплексов ГК включало в себя следующие стадии.

1. Установление вида концентрационной зависимости, т.к. применяемый метод расчета констант равновесия требует ее линейности, проводилось в области рабочих концентраций (2 * 20)«Ю-5 моль/л. Полученная зависимость для п-НК приведена на рис.2.

2. Установление электрохимических параметров электродных про-

30

20

10 -

1.2

1.0

0,8

о.б --г

10 14 18 С°10Г и/л

1,5 1,7 1,9 2,1 З^У

2. Зависимость 1р от концентрации п-НК в отсутствии ГК (а), в присутствии 3»10-4 м/л ГК (б), рН=2.05, У=100 мВ/с, 200С.

Рис

Рис.3. Значения 1 5°1СТ^м/л раствора п-НК при различных V в от

сутствии Г]

$ (а),

в присутствии 3°10 м/л ГК (б), 20 С.

30 -Р

80 60 40 20 % п-Ш

2,5 5,0 7,5 Сгк°10 м/Л

Рис.4. Изомолярная серия Ю-4 м/л раствора п-НК и ГК, У=200 мВ/с рК=2.05, 20°С.

Рис.5. Зависимость 1 5°10~5 м/л раствора п-НК от концентрации ГК, У-100 мВ/с;, 25,ГС.

цессов. Величины тангенсов углов наклона Д1§1р/Д1вУ для нитросое-динений и их комплексов с ГК лежали в пределах 0,5 ± 0,1 (рис.3), что указывает на диффузионную природу предельного тока восстановления.

3. Определение стехиомегримеского состава комплекса ГК методом изомолярных серий путем регистрации вольтамперограмм растворов ГК и нитросоединений с концентрациями Ю-4 моль/л, смешанных, в соотношениях 0:10, 1:9----9:1, 10:0. По величинам 1 были построены кривые,(рис.4), которые имеют точку перегиба. Положение точки перегиба соответствует стехиометрическому составу,комплекса п-НК-ГК - 2:1.

4. Определение вида зависимости 1 - Сгк, необходимой для расчета констант устойчивости комплексов. Для этого записывалась вольтамперограмма раствора п-НК изведтной концентрации, после чего в ячейку вносили точно отмеренный объем раствора ГК, продували аргон и через 15*20 мин, необходимых для наступления равновесия в системе, записывали следующая вольтамперограмму. Данная операция повторялась 7+10 раз, в зависимости от количества необходимых для расчета точек. Все операции, начиная от приготовления растворов, проводились после термостатирования. Описанный выше способ приготовления растворов для полярографирования позволяет при постоянстве концентрации дштросоединения ступенчато увеличивать и точно рассчитывать количество введенной в систему ГК. Это дает возможность составить уравнения материального баланса по двум веществам в каждой точке, необходимых для расчета констант образования.

3. Расчет констант образования комплексов

Примененный' нами метод расчета последовательных констант образования комплекса ß1 и р2» заключается в следующем. Если в растворе, по данным изомолярной серии, образуется комплекс исследуемого электроактивного вещества (L) и ГК (G) стехиометриче-ского состава 2:1, то равновесия между ними записываются уравнениями:

G + L « Gl, G + 2L <=» GLg которые характеризуются константами образования ßj и р?:

ЮЫ [01,1

р = -—— (1) = -£-7- (2)

1 [С)Ш с [СНЬГ^

где [С], 1Ъ), [011, [ОЬт3 - равновесные концентрации С, электроактивного вещества Ь и их соответствующих комплексов.

В условиях квазидиффузионного контроля электродного процесса, в любой точке кривой насыщения (рис.4) справедливо выражение для тока в гаже:

1р = К^Ы + К^ЮЫ + ?Ж31^Ъг] (3)

где К,, К2, Кд - коэффициенты пропорциональности тока в пике; ЕЫ. [01.1, ССЬ?] - равновесные концентрации компонентов; 1р - ток в пике в любой точке кривой насыщения при данном значетш Сс.

Коэффициент 2 перед К3 ставится вследствии ■того, что восстановление молекулы И^ сопровождается переносом удвоегаюго количества электронов.

Уравнения материального баланса для Ь и 0 соответственно записываются:

Сь = Ш + ЕОЫ + 2ЕСЬ23 (4)

0а = [С] + ШЫ + [Ш^] (5)

где [С] - равновесная концентрация С; С-^, Су - общая концентрация Ь и в.

Величины II^ и К2 в уравнении (3) определяли из экспериментальных данных:

К. = Ко = Ьк.

СЬ 2 СЬ

где 10 - ток в пике раствора Ъ при

1П - ток в пике раствора Ь при ^>>0^.

Значение Кд в уравнении (3) определяли на основе экспериментальных данных по закону Стокса-Эйнштейна.

Затем, используя нелинейный метод наименьших квадратов, совместно решали уравнения (1), (2), (3), (4) и (5) находили равновесные концентрации компонентов и рассчитывали ступенчатые константы комплексообразования р1 и в каждой экспериментальной точке при различных температурах.

Изменения энтропии (ДБ) и энтальпии (АН) процессов образования комплексов были определены из температурной зависимости констант устойчивости с использованием допущения о постоянстве теп-

лового эйшкта химической реакции в небольшом интервале температур. Оценка достоверности термодинамических данных была проведена по методу наименьших квадратов.

4. Термодинамика реакций комплексообразования гллцирризиковой кислоты

В результате исследования термодинамических параметров реакций комилексообразования ГК с некоторыми нитропроизводными бензола получены данные, представленные в табл.2. Для 5-НОК стехио-метрический состав и константы образования комплекса подтверждены методом спектроскопии в видимой области. Спектры записывали при длине волны максимума поглощения 5-НОК (438 нм>.

Таблица 2

'Термодинамические характеристики реакций комплексообра-зования ГК с некоторыми нитропроизводными в 10% водном этаноле при 25 "С1

Вещество pH Igfy. И"1 lgß2. КГ2 -AG, кДж/моль -ДН, кДл:/моль AS, Дж/моль -К

п-ПФ 2,05 6,40 11 ,47 37 ± 15 85 + 14 -162 + 2

п-НК 2,05 5,69 10,21 32 ± 15 49 + 14 -57 ± 2

п-НА 2,05 5,65 10,59 32 ± 21 94 £ 20 -208 ± 6

п-ХБ 2,05 5,42 10,69 30 ± 12 57 ± 12 -88 ± 2

o-iIK 2,05 5,24 10,01 30 + 6 37 ± 6 -23 ± 1

' 5-НОК 2,05 5,10 8,90 29 + 4 19 + 3 •34 ± 1

5-НОК 9,04 3,99 7,80 23 + 5 22 4 5 4 ± 1

5-НОК 9,04 3,84 7,69

термодинамические данные засчитаны для комплекса 1:1; погрешность определения не превышала Ю% ; определены спектрофэтометрическим методом.

Анализируя полученные данные можно сделать следующие выводы. В кислотных водтго-егшртовых растворах ГК образует комплексы с изученными нитросоедипениями стехиометрического состава 1:2 и 1:1. Причем все они характеризуются достаточно высокой константой образования. Использованный в настоящей работе метод вольтамперо-метрии на СГКЭ обеспечивает достаточную точность, ввиду значительного уменьшения (практически в два раза) тока в гаже в процессе комплексообразования.

Вычисленные по уравнению Вант-Гоффа величины изменения энтальпии реакции для большинства соединений имеют значения, характерные для водородной связи. О этим же очевидно связана значительно меньшая устойчивость комплексов ГК в щелочном буферном растворе, где карбоксильные группы ГК полностью диссоциированы. Следовательно, именно с участием карбоксильных групп ГК наиболее вероятно протекает процесс образования комплексов.

Следует также отметить, что для количественного синтеза.комплексов ГК наиболее оптимальными будут кислые среды с содержанием спирта или другого органического растворителя, обеспечивающим необходимую растворимость ГК и ее комплексов.

Приведенные данные находятся в хорошем соответствии с результатами, опубликованными в других работах для циклодекстринов и их производных.

Несколько большие величины ДН, получешше для п-НФ и п-НА, вероятно связаны с электродонорными свойствами гидроксильного атома кислорода п-НФ и аминного атома азота п-НА, которые образуют прочные водородные связи. Если учесть способность аминного азота и гидроксильного кислорода к протонизации в кислых средах, то вполне вероятно, что ионная составляющая вносит несколько больший вклад в тепловой эффект образования и константы устойчивости комплексов этих соединений.

Устойчивость комплекса п-НК очевидно связана с наличием карбоксильной группы в пара-положении, т.к. она способна принимать участие в образовании мекмолекулярной водородной связи.С ее участием наиболее вероятно и происходит координация (рис.6).

Этот вывод подтверждается значительно меньшей устойчивостью и менее отрицательным энтальпийным эффектом образования комплекса "* о-НК. Как известно, в этой молекуле имеется внутримолекулярная водородная связь между нитро- и карбоксильной группами, вследствие чего последняя отчасти теряет способность к метоолвкулярному

С1 I

С=0

/О-( г— О —| -0-1

о' о

I ...вг-

|<Я>г п< ш)

• о=с *|— V М-1'он

' £

I он он

0-" о

Рис.6. Схема координации п-НК и ГК в комплексе, 01 - остаток глицирретиновой кислоты.

взаимодействию. Конечная величина энтальпийного эффекта комплек-собразовзния с ГК складывается из энтальпии образования можмоле-кулярной и энтальпии разрушения внутримолекулярной водородной связи, что и объясняет меньшую величину теплового эффекта реакции с участием о-НК.

Знак и величина энтропийного эффекта реакций образования комплексов ГК (за исключением 5-НОК) вероятно связаны с конфор-мационными изменениями, происходящими с реагирующими молекулами. Как уже отмечалось, ГК имеет развитую поверхность и довольно протяженную углеводородную цепь, составные части которой соединены эфирными атомами кислорода. Такое строение молекулы позволяет ре-лизоваться большому числу конформационных состояний с низкими энергиями активации взаимопереходов, а наличие развитой сольват-ной оболочки вносит дополнительный вклад в увеличение их числа. В процессе образования комплексов с большими органическими молекулами, благодаря кооперативному характеру взаимодействия и реализации принципа максимального пространственного соответствия, число возможных конформационных состояний ГК в комплексе значительно уменьшается, что приводит к отрицательному изменению энтропии.

5-нитро-8-оксихинолин образует с глицирризиновой кислотой _достаточно прочные комплексы как в кислой (рН=2,05), так и в щелочной среде (рН=9,04) стехиометрического состава 1:1 и 2:1. Меньшая устойчивость комплексов в щелочной среде, когда карбоксиль-

ные группы ГК полностью диссоциированы, говорит о том, что комплексы вероятно образуются за счет водородных связей с их участием. На этот же факт указывает смещение длины волны максимума % -%* переходов 5-НОК с увеличением концентрации ГК от 246 им до 253 нм, что является характерным для межмолекулярных взаимодействий с образованием водородных связей (рис.7).

Высокой устойчивости комплексов 5-НОК в растворах благоприятствует положительный энтропийный эффект. В данном случае это явление вероятно связано с перестройкой гидратной сферы обоих участвующих в реакции частиц. Вследствии того, что в комплексо-образовопин принимают участие две молекулы, имеющие большую поверхность, максимальная энергия связывания достигается за счет ¡информационной перестройки подвижных частей "молекулы-хозяина", в роли которой выступает ГК. Молекула ГК в процессе комплексооб-

Рис.7. Схема координации 5-НОК и ГК в комплексе.

разовэния претерпевает ряд изменений, приводящим к образованию псевдоциклической структуры. Этот процесс сопровождается "выталкиванием молекул воды гидратной оболочки, место которых занимают молекулы 5-НОК, что приводит к возрастанию энтропии.'

5. Особенности реакций комплексообразования глицирризиновой кислоты

Ряд особенностей химического строения ГК придает ей уникальные физико-химические свойства. Это, прежде всего, наличие двух фрагментов глюкуроновой и одного фрагмента глицирретиповой кислот которые придают ГК способность вовлекать в довольно сильное мек-молекулярное взаимодействие как гидрофильные, так и гидрофобные молекулы и их части. Вторая особенность - относительно малая жесткость цепи ГК, позволяющая реализовать принцип максимального пространственного соответствия при координации разнообразных молекул.

Если рассмотреть строение ГК, то можно заметить некоторую аналогию с подандами. Цепь ГК содержит два эфирных атома кислорода, связанных глоюкуроновой кислотой, и заканчивается двумя концевыми группами, одной из которых служит тритерпеновый агликон, а другой - вторая молекула глюкуроновой кислоты. Поэтому схематично молекулу ГК можно изобразить как открытоцепной краун-эфир.

Так как эфирные атомы кислорода ГК обладают электродонорными свойствами, то, как известно из литературных данных, они способны участвовать в образовании молекулярных комплексов наряду с другими функциональными группами концевых фрагментов ГК.

Поэтому при рассмотрении комплексов ГК с органическими молекулами указать какой-либо координирующий центр, ответственный за образование связи, вряд ли возможно. В данном случае для описания взаимодействия используются понятия о расщепленной водородной связи и кооперативном связывании. Эти понятия подразумевают локализацию связывания- не на атоме или функциональной группе, а на какой-либо части или даже частях молекулы. Следовательно, без наличия данных по рентгеноструктурному анализу комплексов, указать ту или иную структуру участков молекул, ответственных за координацию, возможно только с определенной степенью вероятности.

Обнаружена линейность зависимости изменения энтальпии от изменения энтропии комплексообразования, что указывает на наличие термодинамического компенсационного эффекта. Сущность его заключается в том, что изменения констант образования комплексов, вызванные изменением энтальпии, компенсируются изменением энтропии в ряду родственных соединений.

-ДН.кДж/моль

7

80 ■■

60

40 -

3

Рис.8.: Зависимость энтальпии от энтропии образования комплексов га с п-НА (1), п-НФ (2), п-ХБ (3), П-НК (4), о-НК (5), 5-НОК (6), 5-НОК [рН<71 (7).

О'

100 -

-220 -140 -60 20 ДБ.Дж/мольоК

Следовательно, несмотря на разнообразие термодинамических данных, полученных для комплексов ряда нитропроизводных бензола с ГК, все они образуются по единому механизму с образованием связей родственных по своей природе.

1. Изучена комплексообразущая способность ГК в водно-спиртовых средах по отношению к ряду нитропроизводных бензола методом вольтомггерометрни на СРКЭ.

2. Предложена методика вольтамперометрического исследования комплексов ГК с нитропроизводннми, основанная на уменьшении предельного тока восстановления нитрогруппы при комплексообрззо-вании с ГК.

3. Установлено, что га образует с нитропроизводными бензола устойчивые комплексные соединения состава 1:1 и 1:2.

4. Определены константы образования комплексов и термодина--мическио параметры реакций ГК с нитропроизводными бензола. Установлена зависимость между изменением энтальпии реакции комплексо-обраяования и электронодонорными свойствами заместителей.

ВЫВОДЫ

5. Установлено, что комплексы изученных нитросоединений с ГК образуются но единому механизму с участием водородных связей, предложены схемы координации данных соединений с глицирризиновой кислотой.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Майстренко В.И., Гусаков В.Н., Муринов Ю.И., Толстяков Г.А. Физико-химические основы создания новых лекарственных пре-, паратов на основе комплексов глицирризиновой кислоты с биологически активными соединениями // Тез. докладов межвузовской конференции "Научные основы создания химиотерапевтиче-ских средств".- Екатеринбург, 1993.- С.20.

2. Майстренко В.Н., Гусаков В.Н. Вольтамперометрия комплексов "гость-хозяин" глицирризиновой кислоты с лекарственными веществами// Тезисы докладов IV конференции ША-Э4.- М.,1994.-G. 199.

3. Майстренко В.Н., Гусаков В.Н., Русаков И.А., Муринов Ю.И., Толстиков Г.А. Комплексообразовзние глицирризиновой кислоты с 5-нитро-8-оксихинолином и тринитрогдицерином// Доклада Академии наук.- 1994.- Т.335, ЖЗ.- 0.329 - 331.

4. Майстренко В.Н., Гусаков В.Н., Сангалов Е.Ю. Вольтамперомет-рия комплексов "гость-хозяин"// Журн. аналит. химии.- 1995.-Т.50, № 6.- С. 1 - 7.

Соискатель

В.Н. Гусаков