CC BY
48
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2015, том 58, №12_
ФИЗИКА
УДК 539.199
Х.Ш.Абдулов, Т.Шукуров, С.Ш.Давлатмамадова
РАСЧЁТ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО СПЕКТРА ИНУЛИНА
Физико-технический институт им. С.У.Умарова АН Республики Таджикистан
(Представлено академиком АН Республики Таджикистан Р.Маруповым 19.06.2015 г.)
Провёден расчёт частот нормальных колебаний инулина. Полученные частоты нормальных колебаний удовлетворительно описывают экспериментальные частоты. На основе расчёта проведено отнесение нормальных колебаний инулина.
Ключевые слова: инулин, отнесение нормальных колебаний, расчёт колебательного спектра, частота нормального колебания.
В работах [1-4] методом ИК-спектроскопии было исследовано влияние экологических факторов и места произрастания на спектральные свойства лекарственного растения одуванчик (листья и корневища). Необходимо отметить, что, в зависимости от экологических факторов места сбора, ИК-полосы поглощения отличаются по форме, положению частоты максимума ^макс.) и интенсивности, в частности, положение vмакс. колебаний ОН-групп меняется от 3000 до 3380 см-1. Согласно [5], в составе одуванчика инулин составляет около 40%. Кроме того, инулин используется в медицине для лечения ряда заболеваний [6], поэтому изучение структуры и свойств инулина само по себе представляет определённой интерес. Одним из важных способов изучения молекулярной структуры веществ является метод ИК-спектроскопии, однако для корректной интерпретации спектров необходим расчёт их колебательного спектра.
В работе [6] получены ИК-спектры высокоочищенного инулина, выделенного из клубней георгины, и приведены положения vмакс. полос поглощений, которые использовались в настоящей работе для сравнительного анализа.
и ---•------■-,-i-,-г-
4000 3500 3000 2500 2000 1750 1500 1250 1000 750 500 1/ет
Рис. 1. ИК-спектры: 1 - инулина, 2 - листьев одуванчика.
Адрес для корреспонденции: Абдулов Хоким Ширинович. 734063, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул.Айни, 299/1, Физико-технический институт АН РТ. E-mail: [email protected]
На рис. 1 приведены ИК-спектры инулина и листьев одуванчика, собранных в 2014 г. в окрестностях г. Душанбе (792 м над ур. м.). Как видно из рис. 1, основные полосы поглощения в обоих спектрах практически совпадают. Это позволяет использовать расчёт колебательных спектров инулина для интерпретации экспериментальных спектров одуванчика.
Молекула инулина - цепочка из 30-35 остатков фруктозы в фуранозной форме. Структурная формула молекулы инулина представлена на рис 2. Как видно из рис.2, молекула инулина представляет собой полифруктозидную цепь (см. обозначения в формуле (1)), на её концах, а также в средней части цепи находится по одному глюкозному остатку (2).
Рис. 2. Структурная формула инулина.
Расчёт частот нормальных колебаний молекулы инулина проведён по известной методике [7] с использованием программного комплекса ЬБУ-100 [8]. В качестве модели для расчёта была принята цепочка из 25 остатков фруктозы. В таблице приведены рассчитанные частоты максимумов для сравнительного анализа, экспериментальные vмакс. ИК-полос поглощения инулина и составных частей (корневища и листьев) одуванчика.
Таблица
Отнесение частот нормальных колебаний инулина и листьев одуванчика
Vмакс., см-1 Отнесение Vмакс.,см-1
Инулин
эксперимент расчёт эксперимент
1 2
3420 3420 Чаи 3380 3280
2960 2957 Чсиъ 2872 2900
2906 Чсиъ
2850 2850 Ч.СЩ
1640 1675 ус-с-с • ус-с-а . Ос-с 1700 1610
1622 ус-с-а • ус-с-с • Ос-с 1600
1518 аси2, асаи
1475 1443 аси2 , ус-с-а , Ра-с-и, Ос-с 1425 1400
1402 аси2 , Рс-с-и, Рв-с-с 1395
1384 аси2 , Рс-с-и
1320 1368 Ра-с-с. Рс-с-и
1317 Ра-с-с. Рс-с-и
1250 1177 Рс-с-и. Ос-а 1240
1125 1135 Рс-с-и. ус-с- с
1101 Ра-с-и. Рс-с-и
1075 1096 Ра-с-и. Рс-с-и 1025
1087 Ра-с-и. Рс-а-и
1037 Рс-с-и
940 953 Ра-с-и
930 Ра-с-и
860 843 Рс-а-и
827 Рс-а-и
820 818 Рс-с-и. Рс-а-и
795 Рс-с-и. Рс-а-и
741 Рс-а-и
575 699 Рс-а-и 600
654 Рс-а-и
525 539 Рс-а-и 520
529 Рс-а-и
Примечание. q - валентные колебания С-Н и О-Н; р-валентные колебания С-С, С-О, а- деформационные колебания углов Н-С-Н и С-О-Н, р - деформационные колебания углов С-С-Н, С-О-Н и О-С-Н, у - деформационные колебания углов С-С-С, С-С-О, С-О-С и О-С-О: 1 - корневища, 2 - листья.
Результаты вычисления частот нормальных колебаний инулина и их отнесения к определенным типам приведены в таблице, где они сравнены с соответствующими экспериментальными частотами. Из таблицы видно, что рассчитанные частоты нормальных колебаний находятся в удовлетворительном согласии с экспериментальными частотами. Полученные результаты имеют большое практическое значение, так как дают возможность использовать отнесение частот, проведённое в данной работе, для интерпретации не только экспериментального ИК-спектра инулина, но и экспериментального ИК-спектра лекарственного растения одуванчик.
Поступило 26.06.2015 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шукуров Т., Хаитова З.М., Джураев Ан.А., Марупов Р. - Формирование водородных связей в одуванчике лекарственном (Taraxacum officinale Wigg.). - ДАН РТ, 2007, т. 50, №4, с. 334-339.
2. Шукуров Т., Джураев А.А., Хаитова З.М., ДжураевАн.А., Марупов Р. Спектроскопические свойства одуванчика лекарственного (laraxacum officinale Wigg.) в средней ИК-области частот. - ДАН РТ, 2007, т. 50, №7, с. 607-612.
3. Шукуров Т.,Джураев А.А., Хаитова З.М., Джураев Ан.А., Марупов Р. Спектроскопические свойства листьев одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.) в зависимости от места произрастания. - ДАН РТ, 2008, т. 51, №3, с. 193-199.
4. ShukurovT, JuraevА.А., Khaitova Z.M., Juraev AnA., Marupov R. Study of molecular dynamic characteristics of herbs depending on place of vegetation by the IR spectroscopy method. - Supplement to the Health Physics Society Journal, Abstracts of Papers Presented at the Fifty-Third Annual Meeting of the Health Physics Society, 95, №1, S18, July 2008, USA.
5. Ходжиматов М. Дикорастущие лекарственные растения Таджикистана. - Душабе: Гл. научн. ред. Тадж. Сов. энциклопедии, 1989, 307 с.
6. Ананьина Н.А. Использование клубней георгины простой как альтернативного источника получения инулина: Автореф. дисс.... к. фарм.н. - Пятигорск, 2011, 22 с.
7. Грибов Л.А., Дементьев В.А. Методы и алгоритмы вычислений в теории колебательных спектров молекул. - М.: Наука, 1981, 356 с.
8. Программный комплекс «LEV-100». Описание программы и инструкция пользователю. - М., 1995,190 с.
^.Ш.Абдулов, Т.Шукуров, С.Ш.Давлатмамадова
МУ^ОСИБАИ ТАЙФИ ЛАППИШИИ ИНУЛИН
Институти физикаю техникаи ба номи С.У. Умарови Академияи илм^ои Цум^урии Тоцикистон
Басомадх,ои лаппишх,ои нормалии инулин х,исоб карда шудааст. Басомадх,ои х,исоб кар-дашудаи лаппишх,ои нормалй басомадх,ои тачрибавиро ба таври каноатбахш тавсиф мекунанд. Дар асоси мух,осиба мансубияти лаппишх,ои нормалй гузаронида шудааст.
Калима^ои калиди: басомади лаппиши нормали, инулин, мансубияти лаппишуои нормали, мууосибаи тайфи лаппиши.
Kh.Sh.Abdulov, T.Shukurov, S.Sh.Davlatmamadova CALCULATION OF VIBRATIONAL SPECTRUM OF INULINE
S.U. Umarov Physico-Technical Institute, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan
The frequencies of the normal vibrations and of inuline are calculated. The calculated frequencies of the normal vibrations satisfactorily described experimental frequencies. Identification of vibrational frequencies on the base of calculation is made.
Key words: calculation of vibrational spectrum, identification of vibrational frequencies, inuline-frequency of the normal vibration.
