CC BY
9
УДК 577.188:599.323.4
Мерзлов С.В., канд. с.-г. наук, доцент © Бглоцеркгеський нацюнальний аграрный утеерситет
КОНСТРУЮВАННЯ М1НЕРАЛЬНО-ОРГАН1ЧНИХ СПОЛУК КОБАЛЬТУ ТА КОНТРОЛЬ ПРОЦЕСУ ХЕЛАТОУТВОРЕННЯ
У НД1 екологп та бютехнологп Бтоцертеського нацюнального аграрного утеерситету розроблено удосконалену технологт еиготоелення мтерально-оргатчних сполук кобальту як кормоеих добаеок до рацюше стьськогосподарських теарин та птищ.
Предстаелено результати дослгджень ¡нфрачереоног спектроскопы, за допомогою яког естаноелено енутршню координацтну сферу комплексе металу з оргашчною речоеиною, еияелено м1сця локал1зацп координацтних зе 'язте.
Ключовi слова: Оргмет-1, мтерально-оргашчш сполуки кобальту, 1Ч-спектроскотя, комплексоутеорення.
В основу створення металовмюних MOHOMepiB або металополiмерiв покладено послщовш операци: синтез (або модифжащя) полiмерного чи мономерного ноЫя i закршлення на ньому металу з утворенням координацшних сполук за участ л^анду або групи рiзних лiгандiв [1].
На сьогодш вiдомi штучно синтезоваш металовмкш мономери, яю подшяються на мономери юнного типу (акрилати i метакрилати перехщних металiв i елеменив основних груп, адукти iз замiщеними кислотами, сполуки iз дикарбоновими кислотами), мономери, яю мiстять координацiйно-зв'язаний метал (металовмюш мономери на основi вiнiлпiридинiв, ци^чних амiнiв, акриламiду i його похщних, сполуки iз сiрковмiсними та фосфорвмюними лiгандами) [2].
До металовмiсних мономерiв вiдносяться також сполуки амiнокислот iз металами-бiотиками, якi е перспективними у кормовиробництв^ годiвлi сiльськогосподарських тварин та птищ, ветеринарнiй медицинi [3].
Постановка завдання, мета статть Застосування хелатних сполук мжроелеменив пiд час вирощування сiльськогосподарських тварин призводить до зниження вмюту металiв у комбiкормах та премжсах, 1х витрат на одиницю продукцiï, а також зменшенню забруднення навколишнього середовища важкими металами. Зважаючи на вищезгадане дослiдження конструювання i використання мшерально-оргашчних комплексiв е важливою науково-практичною проблемою.
У зв'язку iз цим метою нашоï роботи була розробка бютехнологп виготовлення сполук кобальту iз оргашчною матрицею та вивчення наявност
© Мерзлов С.В., 2009 172
координацшних сполук мiж металом та л^андом з допомогою спектроскопа iнфрачервоного та комбiнацiйного розсшвання.
Матер1ал i методи. Мiнерально-органiчнi сполуки кобальту отримували в НД1 екологи та бютехнологи у тваринництвi Бшоцерювського нацiонального аграрного унiверситету шляхом бiотехнологiчно-хiмiчного методу. Iнфрачервонi та комбiнацiйного розсшвання спектри поглинання сконструйованих мшерально-оргашчних комплекЫв дослiджували на спектрофотометрi Specord M-80 за умови гомогенного перетирання препараив Оргмет-1 i3 вазелiновим маслом. Експерименти проводили i3 сполуками кобальту зi спiввiдношенням метал-органiчна частина 1:2,5 та 1:3 у порiвняннi iз амшооцтовою кислотою.
Результати дослщження. Для виробництва мшерально-оргашчних сполук кобальту було розроблено удосконалену технологш пiд час яко! використовували сiль металу (CoSO4 ■ 7H2O) та глiцин. Отриманi препарати типу "Оргмет-1" пiдсушували в термостаи за температури 37-40 °С. Сухий продукт подрiбнювали на лабораторному млиш
За допомогою шфрачервоно! спектроскопа метало-оргашчних комплексiв кобальту встановлено, що смуги коливань карбоксильних груп (рис. 1) вiдрiзняються вщ !х положень у амшокислоти (рис. 3). Так, за хвильового числа 1586 см-1 для vas (СОО) - валентш асиметричш коливання змiщенi в бiк бшьш низьких частот, а за значення 1396 см-1 для vs (СОО) (валентш симетричш коливання) спостерiгаeться змщення положення максимумiв у зону бшьш високих частот.
Одночасно експериментально виявленш змiни в положеннях максимумiв у виглядi смуг коливань амiногруп в 1Ч-спектрах сполук: максимуми валентних асиметричних - vas (NH2) 3316 см-1 i валентних симетричних vs (NH2) 3249 см-1
коливань змщуються в зону менших частот.
100 -|
90 -
30 -
80 -
70 -
60 -
50 -
40 -
20 -
10 -
4000
3000
2000
1000
О
Рис. 1. ¡нфрачервоний спектр дослщження мшерально-оргашчного препарату кобальту (стввщношення метал-шганд 1:2,5).
173
Дослщжено рiзницю у розташуванш смуг за хвильових чисел 1569 см1 , що вщповщае деформацшним коливанням 5 (NH2). Положення MaKOTMyMiB змiщене у 6iK менших частот [4,5].
Експериментально доведена рiзниця у розташуваннi та iнтенсивностi смуг тд час дослiдження спектроскопа хелатних сполук кобальту за умови сшввщношення метал-оргашчна частина 1:3 (Рис. 2 i 3).
Рис. 2. ¡нфрачервоний спектр дослiдження мшерально-оргашчного препарату кобальту (спiввiдношення метал-лiганд 1:3)
Показники коливань карбоксильних груп у спектрах комплекЫв (рис. 2) вiдрiзняються вщ 1х положень в амiнооцтовiй кислой (рис. 3). Валентнi асиметричнi vas (СОО) 1586 см1 i валентш симетричнi коливання vs (СОО) 1396 см1 виявлеш змiщеними в сторону вищих частот.
Проходять зсуви смуг у положеннях максимумiв, якi вщповщають амiногрупам в 1Ч-спектрах комплексiв; максимуми валентних асиметричних vas (NH2) 3316 см1 i валентних симетричних vs (NH2) 3249 см1 коливань тд час дослiдження препарату Оргмет-1 перемщет у бiк менших частот.
Деформацшш коливання (5 (NH2) 1569 см1) тд час дослiдження мшерально-оргатчного препарату пересуваються в 6iic високих частот (рис.3).
Рис. 3. ¡нфрачервоний спектр дослщження глщину
174
Таким чином, експериментальними дослщженями встановлено, що у препаратах типу Оргмет-1 метал вступае у взаемодш з амшокислотою за участ амшо- i карбоксильно! груп.
Висновки. Розроблена удосконалена бiотехнологiя виготовлення мiнерально-органiчних сполук кобальту.
За допомогою 1Ч-спектроскопи одержанi результати, якi пiдтверджують утворення комплексних зв'язюв мiж металом i амiнокислотою, виявлено мiсця локалiзацil координацшних зв'язюв.
Перспективним методом подальших дослщжень е вивчення впливу застосування препарату Огрмет-1 у годiвлi птицi на зменшення забруднення навколишнього середовища.
Ллература
1. Клюев М.В., Помогайло А.Д. Гидрирование на металлсодержащих полимерах: особенности, проблемы, перспективы. - Черноголовка, 1988. - 71 с.
2. Помогайло А.Д., Савостянов В.С. Металл-содержащие мономеры и полимеры на их основе. - М.: Химия,1988.- 384 с.
3. Горобець А.И. Накопление жирорастворимых витаминов в организме цыплят-бройлеров и их продуктивность при скармливании хелатов микроэлементов // Сельскохозяйственная биология, - 1991. - №6. - С. 82-84.
4. Декларацшний патент на винахщ, № 29228. Рiзнолiганднi координацшш сполуки бiметалiв з L-глутамiл-L-триптофаном та оргашчним л^андом, що виявляють iмуностимулюючу дiю, та споЫб !х отримання/ П.А. Манорик, М.А. Федоренко, Г.М. Лшкан, Л.С. Мхггарян, В.П. Кутняк, С.П. Кутняк, Т.Г. Волкова, Г.Р. - опубл. 17.12.2001, Бюл. № 11 - 5 с.
5. Браун Д. Спектроскопия органических веществ / Д. Браун, А. Флойд, М. Сейнзбери. - М.: Мир, 1992. - 300 с.
Summary Merzlov S.V.
Bila Tserkva National Agrarian University CONSTRUCTING COBALT MINERAL ORGANIC COMPLEXES AND CONTROL OF THE HELATEFORMING PROCESS
The SRI of Ecology and Biotechnology of Bila Tserkva National Agrarian university have developed the improved technology of preparing mineral organic complexes of Cobalt as food additives to farm animals and poultry rations.
There was presented the results of infrared spectroscopy research which enables to establish inner coordination sphere of complexes metals with organic substance, to define the coordination relations localization places.
Key words: Orgmet-1, preparing mineral organic complexes of Cobalt, infrared spectroscopy, complexforming.
Стаття надшшла до редакцИ 24.03.2009
175
