CC BY
8
УДК 547.565:544.777
Е. В. Гусева, Е.И. Гришин, А. В. Потапова, П. В. Гришин
ИССЛЕДОВАНИЕ АГРЕГАЦИОННЫХ СВОЙСТВ АМИНОСОДЕРЖАЩЕГО КАЛИКС[4]РЕЗОРЦИНА МЕТОДОМ ДИНАМИЧЕСКОГО СВЕТОРАССЕЯНИЯ
Ключевые слова: аминосодержащий каликс[4]резорцин, агрегирование.
Изучено влияния ацетона на самоорганизацию аминосодержащего каликс[4]резорцина методом динамического светорассеяния.
Keywords: amine-containing calix[4]resorcin, aggregation.
The effect of acetone on self-organization of amine-containing calix[4]resorcin investigated by using dynamic light scattering.
Введение
Одним из современных методов, позволяющих оценить процессы агрегации в системах, склонных к образованию коллоидных растворов, является метод динамического светорассеяния (ДСР). Ка-ликс[4]резорцины - макроциклические полостные системы, склонные к самоассоциации и агрегации в зависимости от растворителя [1, 2, 3].
Цель работы заключалась в установлении влияния Ме2СО на самоорганизацию каликс[4]резорцина I
X = -CH2-N(Me)2, Y = Ph
Экспериментальная часть
I синтезирован согласно [4]1. Растворитель (Ме2СО) очищали по стандартным методикам. Определение размеров частиц Ь, образуемых им в Н2О и Ме2СО, осуществляли с помощью анализатора нано-частиц 90Р1ш/МА8 (фирмы БгоокИауеп), длина волны лазера 635 нм. Эксперименты осуществляли без перемешивания (без ПУ) и с перемешиванием ультразвуком (ПУ) системы «растворитель - Ь» Исследования проводили при С|_ > (0.03 ~ 5.2)-10-3 М в системах со следующим содержанием растворителей:
1_ + Ме2СО (100 об. %); 1_1 + Н2О (20 об. %) + Ме2СО (80 об. %).
Результаты и обсуждение
Согласно [5, 6] для Ь характерно образование сетки устойчивых внутримолекулярных водородных связей 0...Н...0 и И...М...И, позволяющих существовать в форме цвиттер-иона в широком диапазоне рН.
Исследования по определению размеров частиц L в смешанной системе «H2O (20 об. %) - Me2CO (80 об. %)» показали, что без ПУ (рис. 1) в растворе наблюдаются в основном частицы со средним размером 512 нм (89 %). После ПУ (рис. 2) наблюдается укрупнение частиц до средних размеров (1059-1514 нм).
■г
j: \ 120 и
III
i 10 III
Jl
.Ii- ■Hill п, _ _
3 S 3 S я 5 S S 2 Щ S S? S S ig К S 5 P. 3. S г 2 S 2 о s s. H К S 3 Й
Рис. 1 - Результаты ДСР: L + H2O (20 об. %) -Me2CO (80 об. %), без ПУ
30 94.07=>
? 43» о Iii D.Hii
183,07 193.24 203,95 220.25 232,15 ¡г s е ¡я g й s s. g. s я s sä s й s. n s. s s я. я г. я. р. к. s s
Рис. 2 - Результаты ДСР: Ь + Н20 (20 об. %) -Ме2С0 (80 об. %), с ПУ
С увеличением в системе содержания Ме2СО до 100 об. % (рис. 3) поведение I аналогично поведению в смешанных бинарных системах. Таким образом, сильные ионизирующие свойства Ме2СО способствует образованию агрегатов.
1 Лиганд синтезирован на кафедре неорганической химии исследовательской группой профессора Е.Л. Гавриловой
Рис. 3 - Результаты ДСР: V + Ме2СО (100 об. %), без и с ПУ
Подобное поведение V в Ме2СО можно объяснить, учитывая, что атомы водорода аминогрупп обобществляются, образуя цвиттер-формы. Ме2СО как сильно ионизирующий апротонный растворитель может участвовать во взаимодействиях с разными группами в Ь:
(МеЬьС5+=О5" ~ Н...Ы(Ме)2-СН2)
или
(Me)2LC5+=O5"^ H5+L05"I
Rez.
Поскольку энергия водородных связей для несимметричных молекул и групп невысокая (до 25 кДж/моль), очевидно Ме2СО способствует отрыву атома водорода от протонированного атома азота в
аминогруппах. Данные факты способствуют образованию в основном гетеромолекулярных ассо-циатов, что ведет к укрупнению частиц.
Выводы
Таким образом, L формирует в Me2CO, гетеро-молекулярные ассоциаты за счет высоких ионизирующих свойств растворителя.
Литература
1. C. D. Gutsche, Calixarenes, Monographs in Supramolecular Chemistry. Ed. J. Fr. Stoddard, Royal Society of Chemistry, London, 2008, 276 pp
2. Гришин Е.И. Кислотно-основные свойства аминосо-держащих каликс[4]резорцинов в воде / Е.И. Гришин, Е.В. Гусева, Р.А. Юсупов, Е.Л. Гаврилова, М.Н. Сай-футдинова // VI конференция «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем»: тезисы докладов. Иваново. - 2011. - 38 с
3. Е.В. Гусева, Кутлахметова А.Р. Вестник Казан. тех-нол. ун-та, 17, 20, 7-9 (2014).
4. Н.И. Шаталова, Н.А. Сидоров, Е.Л. Гаврилова, Е.А. Красильникова, Вестник Казан. технол. ун-та, 3-4, 41-43 (2011).
5. M. Mäkinen, P. Vainiotalo, K., J. Rissanen, Amer. Soc. for Mass Spectrometry, 13, 7, 851-861 (2002).
6. В.В. Янилкин, И.С. Рыжкина, Н.В. Настапова, Т.Н. Паширова, Я.А. Бабкина, А.Р. Бурилов, В.И. Морозов, А.И.Коновалов, Изв. АН, Сер. хим., 5, 1082-1088 (2003).
© Е. В. Гусева - канд. хим. наук, доцент кафедры неорганической химии КНИТУ, leylaha@mail.ru; Е. И. Гришин - аспирант кафедры органической химии; А. В. Ситало - студент кафедры общей химической технологии КНИТУ, sitaln@rambler.ru; А. В. Потапова - к.х.н., доцент кафедры товароведения и технологии общественного питания, Российский университет кооперации; П. В. Гришин - инженер управления по получению и модификации наночастиц КНИТУ, pvgrishin@live.ru.
© E. V. Guseva - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of Department Of Inorganic Chemistry KNRTU, leylaha@mail.ru; E. I Grishin - Post Graduate Student Of Department Of Organic Chemistry KNRTU; A. V. Sitalo - Student of Department of General Chemical Technology KNRTU, sitaln@rambler.ru; A. V. Potapova - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of Departmen Of Merchandizing and Catering Technology Of Russian University of Cooperation, P. V. Grishin -Engineer in Department Of Obtaining And Modification Of Nanoparticles KNRTU, pvgrishin@live.ru.
