Құрамында күкірті бар органикалық қосылыстың су - бензол жүйесіндегі таралуын физика – химиялық зерттеу


19
КІРІСПЕ
Жұмыстың өзектілігі . Аралас бинарлы және көпкешенді еріткіштерді зерттеу және технологиялық тәжірибелерде кеңінен қолдану кешенді қоспалардың химиялық табиғатының және оның физика - химиялық қасиеттері мен оның құрылысы арасындағы байланысты орнату проблемасы алға қойған жоспар негізі болып табылады. Бұл жүйелерді химия және химиялық технологияларда қолдану ерекше қызығушылық тудырады, себебі мақсатты түрде ертіндідегі алдын ала берілген қасиеттері бойынша өтетін процесстер үшін ортаны таңдау маңызды.
Бұл тұрғыда аралас еріткіштердің арасында сулы - органикалық жүйелердің орны ерекше. Көптеген қосылыстарды органикалық кешен ретінде қолдану жүйенің қасиетін неғұрлым кең түрде өзгертуге мүмкіндік береді.
Бұл сулы ерітінділердегі тәжірибелік маңызды барлық байланыстардың (сутектік байланыс, вандерваальстық және гидрофобтық байланыстар) болуымен байланысты. Дегенмен, бұл байланыстардың сұйық қалыптағы рөлі теориясының дамуына қарамастан, олардың табиғаты әлі күнге шейін анықталған жоқ.
Гидразиннің органикалық туындыларына химияда қызуғышылық артып келеді. Осы қосылыстарды зерттеу барысында берекше қасиеттері ашылуда, өндірісте әртүрлі тәжірибелік мақсатта, ауыл шаруашылығында және медецинада колдануға мүмкіндік береді. Синтез әдісінің және гидразин қосылыстарының химиялық өзгеруінің қарқынды дамуына алып келеді.
Сонымен бірге, осы саладағы систематикалық зерттеулерге қарамастан, кейбір гидразин туындылары, тәжірибелік және теориялық қызығушылық туғызғанымен, алі аз зерттелген немесе мулдем зерттелмеген ретінде қалуда.
Жеке жағдайда, бұл ацикілді және цикілді гидразин туындыларына жатады, гидроксиалкильді және винилоксиалкильді орынбасары құрамында болатын, сонымен қатар енаминді, N, N- және N, О- ацетальды, өзінің құрамында пиразолинді бөліктері болатын. ацетиленмен катализ реакциясы мүлем зерттелмеген ретінде қалды.
Осыған байланысты жана синтезделген гидразин туындыларының (2-) табиғаты және құрамы әртүрлі ерітінділер қоспаларындағы еруін зерттеу мәселелері теориялық практикалық тұрғыдан қызығушылық туғызады [1] .
Жұмыстың мақсаты:
Биологиялық белсенді
2- сулы - бензолды ортада термодинамикалық параметрлерін анықтау. Осыған байланысты :
- Құрамы әртүрлі сулы органикалық ерітінділерде
2- еруін зерттеу.
2. Осы жүйелерде негізгі реагенттің еру процесінің тұрақтыларын анықтау.
3. Еру процесін термодинамикалық тұрғыдан зерттеу .
4. Термодинамикалық параметрлерге 2- және бензолдың концентрациясының әсерін анықтау.
I. ТАРАУ
ӘДЕБИ ШОЛУ
1. 1 . Физикалық-химиялық қасиеттері
Гидразин (NH 2 NH 2 ) - бұл күшті гигроскопиялы сұйықтық, ауадан көмір қышқыл газын және оттегіні жұтып алуға қабілетті. Гидразин +1, 5°С температурада қатады, 113, 5°С температурада қайнайды. Заттың меншікті салмағы агрегаттық күйінен және қоршаған ортаның температурасына тәуелді өзгереді. -5°С температурада қатты гидразиннің тығыздығы 1, 146, сұйық күйдегісі 0°С -1, 0253, +15°С температурада -1, 0114. Температура өсу барысында қосылыстың меншікті салмағы төмендейді. Гидразин суда, спиртте, аммиакта жақсы ериді. Көмірсутектерде және оның галоидты туындыларында ерімейді. Сулы ерітінділері негізік қасиетке ие. Гидразин күшті тотықсыздандырғыш болып табылады. Осыған байланысты термодинамикалық тұрақсыз және катализатор қатысына оңай ыдырайды, жоғары температураға дейін қыздырғанда, сәулелену қатысында. Ауада көк жалын ретінде жанады. Сонымен бірге әжептеуір энергия бөлінеді.
Гидразин химиялық қосылыс ретінде бұрыннан белгілі. 80 жыл бұрын органикалық туынды ретінді лынған болатын. 1887 жылы Th. Curtius гидразиннің бейорганикалық тұздарын синтездеп бөліп алды, сонымен бирге гидразииннің гидраты. 1994 жылы Lobry de Bruyn сусыз гидразин алды. Қазіргі уақытта осы қосылыстың көптеген туындылары белгілі. Л. Одрит және Б. Огг (1954) өзінің монографиясында гидразиннің 56 тұзын келтіреді. Бұл тізім толық емес, гидразин туындылары комплекс түрінде де болуы мүмкін. Симметриялы монометилгидразин және диметилгидразин симметриялы емес үлкен қызығушылық туғызады.
Қолданылуы. Гидразинді химиялық реактив ретінде қолдануға болады, инсектицид, фотографияда айқындауыш ретінде, пластмасса өндірісінде, синтетикалық смола, заттарды желімдеу ретінде, резина, металл өндірісінде флюс ретінде қолданылады. Соңғы жылдары гидразин туындылары клиникалық медицинада кең көлемде қолданыс табуда (В. Э. Колла, 1968) :туберкулезге қарсы препарат ретінде (тубазид, фтивазид т. б. ) ; монооксидазаның ингибиторы (М. Д. Машковский, 1967), бластоматозға қарсы амал ретінде (W. Bollg, 1968; N. Quattrin. R. Montuori, 1968; P. Introzzi. G. Marinone. 1968) .
Гидразинді реактивті двигательдерге жанарғы ретінде қолдануға болады. Екі компонентті жанарғының құрамында гидразин екінші дүниежүзілік соғыста Германияда реактивті ұшақтарда «Мессершмитт МЕ-16З» және ұшатын снарядтарда «ВР-20» (Д. А. Урюнин. 1959) . АҚШ - та гидразин және оның туындылары ракеталық жанарғы ретінде кең таралған.
298. 15 К бинарлы еріткіштер құрамындағы сулы - спирт жүйесінің L - метионинның ерігіштік энтальпиясына тәуелділігі ( В. Г. Баделин., В. И. Смирнов., « Зависимость энтальпии растворения L-метионина от состава бинарных растворителей вода-спирты при 298. 15 K, ”, журнал физической химии, 2010, том 84, № 7, с. 1285-1290 )
Калориметрия әдісі арқылы L - метионинның спирт концентрациясы х 2 = 0-0. 4 молекулалық үлесінде судағы интегралдық энтальпия ерігіштігі анықталған. Олар су - метанол, су - этанол, су - н - пропанол және су - изо -пропанол [3] . Ерігіштіктің энтальпиялық стандартты мағынасы (∆ sol H 0 ) және L - метионинді (∆ tr H 0 ) судан бинарлы еріткішке ауыстыруына есептелген. L - метиониннің құрылымдық және қасиетіне, сонымен қатар сулы органикалық қоспаның оның энтальпиялық сипатына әсері байқалған. Мұнда L - метиониннің спирт молекуласымен жұптқ жұптық әрекеттесуінің энтальпиялық коэффициенті есептелген; олар оң мағына береді және метанол, этанол, н - пропанол, изо -пропанол қатарында үлкейеді. Еріткіштің энтальпиялық сипаттамасына салыстырмалы анализ жүргізілді және L - метионинды глициннің, L - треонин, L - аланин және L - валиннің аналогиялық бинарлы еріткіштерде кейбір сипаттамасына сәйкес ауыстыру болып табылады.
Аминқышқылдарының спирттермен әрекеттесуі ақуыздың денатурация процессіне тікелей байланысты. Сондықтан, бұл жұмыста ең маңыздысы аминқышқылдары мен спирт молекуласы арасындағы әрекеттесудегі ақуыз бен биополимерлердің денатурация механизмін нақтылау болып табылады. Осы жұмыстың басты мақсаты -аминқышқылдары мен спирттер арасындағы, амидтер, органикалық ерітінділердің концентрациялы органикалық кешендегі бинарлы еріткіштердегі әрекеттесу энергетикасына қатысты тәжірибелік ақпараттарды алуды ауқымды түрде жүргізу болып табылады. Жарыққа шыққан кейбір жұмыстарда этанолдың сулы қоспасы қолданылса, біздің жұмыста бұдан да басқа бинарлы қосылыстар зерттелген болатын (H 2 O + MeOH, H 2 O + n -PrOH және H 2 O + і -PrOH) . Зерттелетін аминқышқылы ретінде L - метионин алынды. Бұл көптеген ақуыздардың құрамына кіретін маңызды аминқышқылдардың бірі болып табылады. Оның глициннен, L - треонин, L - аланин және L - валиннен айырмашылығы онын молекула құрамында күкірттің болуымен сипатталады.
∆ sol H 0 L - метионинның 298. 15 K сулы спиртті аралас еріткіштегі стандартты ерігіштік энтальпиясы
Кесте 1
0. 960
2. 120
3. 380
4. 787
6. 291
7. 972
9. 903
12. 066
14. 431
17. 379
24. 268
33. 786
12. 28± 0. 02
13. 15± 0. 02
14. 21± 0. 02
15. 29±0. 03
15. 92±0. 03
17. 24±0. 03
18. 82±0. 03
20. 49±0. 03
21. 18±0. 03
22. 29±0. 03
23. 24±0. 03
23. 32±0. 03
0. 718
1. 361
2. 005
2. 895
4. 071
5. 516
7. 124
9. 187
12. 125
16. 974
23. 763
33. 949
12. 44± 0. 02
13. 18± 0. 02
14. 26± 0. 03
15. 31± 0. 04
16. 85± 0. 03
19. 21± 0. 05
20. 68± 0. 03
22. 52±0. 03
23. 16±0. 03
24. 11±0. 03
22. 89±0. 03
21. 19±0. 03
0. 723
1. 215
1. 982
2. 726
3. 375
4. 028
4. 815
6. 021
8. 878
13. 417
18. 749
26. 796
12. 35± 0. 02
13. 48± 0. 02
16. 47± 0. 03
18. 91± 0. 04
20. 34± 0. 03
21. 61± 0. 03
22. 35± 0. 03
22. 56± 0. 03
22. 48± 0. 03
21. 76± 0. 03
20. 35± 0. 03
18. 38± 0. 03
0. 715
1. 181
1. 742
2. 581
3. 356
4. 285
5. 387
6. 417
9. 149
12. 838
17. 966
25. 659
12. 74± 0. 02
14. 39± 0. 02
17. 62± 0. 02
19. 75± 0. 03
22. 32± 0. 03
24. 68± 0. 03
25. 42± 0. 03
25. 88± 0. 05
25. 59± 0. 04
24. 34± 0. 03
21. 61± 0. 03
19. 31± 0. 03
Кесте 1 көріп отырғанымыздай, L - метионинның спирт молекулаларымен әрекеттесуі концентрация ара қашықтығы мен оның құрылысына тәуелді болып келеді, сол сияқты бинарлы еріткіштің құрамына байланысты процесс эндотермиялық болып табылады. Зерттелген сулы спиртті қоспаны 3диапазонга бөліп қарастыруға болады: 0<x 2 <0. 15, 0. 15<x 2 <0. 2 және 0. 2<x 2 <0. 4 молекулалық үлес. Бірінші диапазон үшін L - метионинның барлық аралас еріткіштердегі эндотермиялық процесстің біркелкі күшеюі сәйкес келеді. ∆ tr H 0 өзгеруі спирттің құрылысына байланысты, ал ∆ tr H 0 үлкендігі L - метионин мен спирт молекуласының арасындағы дегидратация эффектісімен анықталады. L- метиониннің сольваттану қабығы су молекуласынан тұрады.
Екінші диапазонда спирттің концентрациясы жоғарыда көрсетілген экзотермиялық эффектілердің жоғары полярлық L - метиониннің спирт молекуласымен тура әрекеттесуінде көрініс табады. Бұл жерде, біз зерттеп отырған аминқышқылдар, ∆ sol H 0 =f(m) және ∆ tr H 0 f(x 2 ) эндотермиялық максимум бакыланады.
Экстремум нүктелері спирттің бірдей концентрациясында екі жағдайда да байқалады. Басқаша айтқанда, неғұрлым сулы спиртті қоспаның молекулаларының арасындағы байланыс берік болса, соғұрлым L- метиониннің эндотермиялық процессінде ерігіштігі күшейе түседі. Спирттің концентрациясы көбейген сайын L- метионин мен спирт молекуласы арасындағы байланыс тұрақты болады, ал азайған сайын аралас еріткіштің құрылымы мен тәуелділік бағыты керісінше өзгереді, ал L- метиониннің гидраттық қабығы біртіндеп сольваттану қабығына айналады.
L- метиониннің MeOHпен молекулаларалық байланысына назар аудара кеткен жөн, оның басқа қосылыстардан айырмашылығы құрамында метил тобынын жоқ болуымен түсіндіріледі.
Спирт молекуласының көмірсутектік қатарының ұлғаюы, аминқышқыл молекуласының арасындағы алкил топтарына тікелей әсер етеді. Спирттің аз концентрациясында сулы ерітіндіде спирт нақты максимум ∆ tr H 0 f(x 2 ) деңгейіне жетеді. Бұл сонымен қатар L- метиониннің n -PrOH және і -PrOH арасындағы байланыста да байқалады.
Спирт концентрациясын анықтауда L- метионин мен спирт молекуласы арасындағы байланыс Макмиллан-Майер теориясында сипатталған, сонымен қатар Каузман, Фридман, Десноерстың аналогиялық жүйесіне бейімделген.
h xy ті есептеу үшін жұптық байланыс коэффициентін анықтау үшін а 1 коэффициенті қолданылды (кесте 2) .
кесте 2
L- метионин
Глицин
DL-Аланин
D- Треонин
L- Валин
595±30
-
-
611±30
-
1010±25
511±35
571±112
796±25
1009±73
1795±85
776±48
923±53
939±29
1098±41
2375±80
915±63
1071±80
1157±51
1370±62
Бұл таблицада h xy мағынасы мен стандартты ауытқуы есептелген. Жұптық байланыста бір уақытта бірнеше процесстердің энтальпия коэффициенттері: L- метиониннің спирт молекулаларымен дегидратациясы, сольваттануы және тура байланысы көрсетілген. Алкил қосылысты аминқышқылдар үшін бұл процесс қосымша полярсыз гидрофобтық әсерімен байқалады. Екінші таблицада h xy мағынасы оң әсерлі және осы спирт қатарында ұлғаяды: MeOH < Et OH< n -PrOH <і -PrOH. L- метиониннің спирт молекуласымен дегидратациясындағы эндотермиялық процессте спирттің концентрациясы 0<x 2 <0. 15 интервалында бұл екі заттың экзотермиялық процессіне тікелей әсерін тигізеді. H 2 O + Et OH қоспасында Gly<Thr<Ala<Val қатарында ∆ tr H 0 эндотермиялылығының жоғарылауы байқалса, ал ∆ tr H 0= f(x 2 ) бойынша спирт молекуласының аз концентрациясынын максимум тәуелділігі кері бағытта жүреді. Ол аминқышқылының гидрофобтық қасиетінің өсуімен түсіндіріледі. Мысал ретінде Gly мен Ala алатын болсақ, ∆ tr H 0= f(x 2 ) максимум тәуелділігінде басқа аминқышқылдарға қарағанда ∆ tr H 0 экзотермиялығы бірден жоғарылайды. Бұл оның молекуласының гидратты қабықшалы болуымен анықталады. Сондықтан да дегидратацияға аз энергия жұмсалады. Нәтижесінде, спирттің аз концентрациясында аминқышқылы спирт тура байланыс әсерінен дегидратация әсеріне ие болады. Бізге белгілі Thr молекуласы құрамында полярлы спирт молекуласы Н-байланысын түзетін ∆ tr H 0 экзотермиялығын арттыруға мүмкіндік беретін гидроксил тобы бар .
Органикалык ерітінділердің аралас сулы ерітіндідегі аминқышқылы мен дипептидтердің сольваттану энтальпиясына әсер етуі.
( В. Г. Баделин., Е. Ю. Тюнин., “ Влияние органических сорастворителей на энтальпии сольватации аминокислот и дипептидов в смешанных водных растворов ”, журнал физической химии, 2011, том 85, № 9, с. 1668-1675 )
Алты аминқышқылы бес дипептид су қоспасында түрлі химиялық табиғаты бар 298, 15 К заттың (∆ tr H 0 ) энтальпиясы судан бинарлы ерітіндіге ауыстыру бойынша есептелген. Мак Милан - Майер теориясының қалыптасуында h xy биомолекуланың органикалық кешенді қосылысымен әрекеттесуінің энтальпиялық жұптық коэффициенті бағаланған [4] . Мұнда еріген биоорганикалық заттың радикал табиғаты мен еріткішкіштің физика химиялық тәуелділігі кешенді ерітінділердің арасындағы әрекеттесуде өзгеріс байқалған. Биоорганикалық заттардың энтальпиялық сипаты мен органикалық еріткіштердің қасиетіне сәйкес заттың корреляциондық қатынас негізі ретінде зат пен еріткіш арасында сандық бағалау келтірілді. Нәтижесінде зерттелетін ерітіндіде аминқышқылы мен пептидтердің өзгеше және сонымен қатар ерекше емес сольваттануы әсері бақыланған.
... жалғасы- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz