Регистрация / Вход
Прислать материал

СИНТЕЗ И СВОЙСТВА КОМПЛЕКСА 1-ГЕКСАДЕЦИЛ-4-АЗА-1-АЗОНИАБИЦИКЛО[2.2.2]ОКТАН БРОМИДА С ИОНОМ Сu(II) – ПОТЕНЦИАЛЬНОГО АГЕНТА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ, СОРБЦИОННОЙ И КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ПРАКТИКИ

Сведения об участнике
ФИО
Ибатуллина Марина Рафаиловна
Вуз
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Химия и химические технологии
Раздел области наук
Коллоидная химия и поверхностные явления
Тема
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА КОМПЛЕКСА 1-ГЕКСАДЕЦИЛ-4-АЗА-1-АЗОНИАБИЦИКЛО[2.2.2]ОКТАН БРОМИДА С ИОНОМ Сu(II) – ПОТЕНЦИАЛЬНОГО АГЕНТА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ, СОРБЦИОННОЙ И КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ПРАКТИКИ
Резюме
Синтезировано новое комплексное соединение DABCO-16 с ионом Сu(II).
Методом рентгеноструктурного анализа установлена структура комплекса Сu(II) c DABCO-16, имеющая координацию тригональной бипирамиды.
Изучена солюбилизация красителя Оранж-ОТ в водных растворах комплекса [CuBr2xDABCO-16].
Определены размеры частиц лиганда и комплекса в растворе и на поверхности разных подложек с помощью различных методов. Спектрофотометрическим методом установлен состав комплекса DABCO-16 с ионом Сu(II) 2 : 3 в ацетоне и логарифм константы устойчивости составляет 18.9.
Комплекс DABCO-16 с бромидом меди(II) проявляет на ряде штаммов улучшенную биологическую активность.
Ключевые слова
металломицеллы, наноконтейнеры, комплексы с ПАВ, самоорганизация
Цели и задачи
Целью работы является синтез и оценка физико-химических характеристик комплекса 1-гексадецил-4-аза-1-азониабицикло[2.2.2]октан бромида с ионом меди(II).
Задачи работы:
1) Оценка спектральных характеристик 1-гексадецил-4-аза-1-азониабицикло[2.2.2]октан бромида (DABCO-16).
2) Синтез нового комплексного соединения меди(II) с DABCO-16.
3) Исследование спектральных характеристик, оценка состава и устойчивости комплекса DABCO-16 с CuBr2.
4) Определение физико-химических характеристик комплекса DABCO-16 с Cu(II).
5) Изучение самоагрегации образующегося комплекса, сравнение с самоагрегацией лиганда DABCO-16 различными методами.
6) Описание морфологии лиганда и синтезированного комплекса DABCO-16 с Cu(II).
7) Исследование биологической активности лиганда и комплекса и сравнение их с уже существующими препаратами.
Введение

Актуальность работы заключается в придании новых функциональных возможностей практически полезному амфифильному соединению. Переходный металл придает требуемые физические, химические и биологические функции поверхностно-активному веществу (ПАВ), структура которого может быть адаптирована в соответствии с требованиями.

Оценка возможного применения. Комплексы металлов с ПАВ находят широкое применение в различных областях, таких как медицина, моделирование мезопористых материалов, тонкопленочные устройства, гомогенный и гетерогенный катализ. Также изучается возможность использования металломицелл как нанореакторов для катализа химических реакций.

Методы и материалы

Методы: спектрофотометрия, рентгеноструктурный анализ, тензиометрия, кондуктометрия, динамическое рассеяние света, анализ траекторий движения наночастиц, атомно-силовая микроскопия.

Материалы:комплекс 1-гексадецил--4-аза-1-азониабицикло[2.2.2]октан бромида (DABCO-16) с бромидом меди(II).

Описание и обсуждение результатов

1. Синтезировано новое комплексное соединение 1-гексадецил-4-аза-1-азониабицикло[2.2.2]октан бромида (DABCO-16) с ионом Сu(II), изучены и описаны его физико-химические свойства, а именно, состав и структура координационного узла комплекса, спектральные характеристики в различных средах, агрегационная способность в воде.

2. Методом рентгеноструктурного анализа установлена структура комплекса Сu(II) c DABCO-16. Показано, что ион меди в данном комплексе имеет координацию тригональной бипирамиды с координационным числом 5.

3. Методом кондуктометрии определено значение критической концентрации мицеллообразования (ККМ) комплекса DABCO-16 с ионом Сu(II) в воде, которое составляет 0.61 мМ и ниже, чем ККМ лиганда (1 мМ).

4. С помощью методов динамического светорассеяния, анализа траекторий движения наночастиц и атомно-силовой микроскопии определены размеры комплексных частиц и частиц лиганда на поверхности разных подложек и непосредственно в растворе. Установлено формирование частиц двух типов – в растворе мелких (порядка 1-9 нм) и крупных (в пределах 120-300 нм); на поверхности подложек их размер сильно варьируется.

5. Спектрофотометрическим методом исследован процесс комплексообразования DABCO-16 с ионом Сu(II) в ацетоне. Состав комплекса 2:3. Логарифм константы устойчивости комплекса составляет 18.9.

6. Показано, что комплекс DABCO-16 с бромидом меди(II) проявляет на ряде штаммов улучшенную биологическую (а именно фунгистатическую, бактерицидную и фунгицидную) активность.

 

Создание комплексных соединений переходных металлов с поверхностно-активными веществами является принципиально новой и перспективной областью исследования. Благодаря амфифильному строению молекулы катионного ПАВ DABCO-16 могут образовывать микроэмульсии вода/масло или масло/вода, снижать поверхностное натяжение, солюбилизировать в мицеллах и везикулах различные вещества (лекарственные препараты, наночастицы, красители для исследования внутренних органов человека и животных и т.д.), использоваться в процессах флокуляции и коагуляции, легко встраиваться в липидные слои, связываться с отрицательно заряженными частями ДНК, РНК и др. Некоторые переходные металлы, такие как медь, участвуют в окислительно-восстановительных процессах живых организмов, имеют антигрибковую и антимикробную активность, применяются в промышленности: электротехнике, гальванике, теплоотводных устройствах и др. Комплекс переходного металла с поверхностно-активным лигандом позволит не только улучшить уже существующие качества исходных компонентов, но и получить принципиально новые свойства.

Используемые источники
1.Scrimin P. et al., J. Org. Chem. 1991, 56, С. 161-166.
2.Кабдыракова А.М., автореф.дис. магистра хим. наук, Семипалатинский государственный университет им.Шакарима г. Семипалатинск 2006, С. 7.
3.Машковский М.Д., Новая волна 2012, 16 изд., С. 954, 956.
4.Mehta S.K. et al., Colloids and Surfaces A: Physicochem 2012. – С.103– 109.
5.Jervis H.B. et al., Chem. Commun. (1999) 2031–2032.
6.M.J. Danks et al., Catal. Lett. 82 (2002) 95–98.
7.Chu B.W.-K. et al., Inorg. Chem. 40 (2001) 3324–3329.
8.E. Kimura et al., J. Am. Chem. Soc. 118 (1996) 10963–10970.
9.Hay R.W. et al., Inorg. Chem. Commun. 1 (1998) 228–231.
10. Weijnen J.G.J. et al. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 (1991) 1121–1126.
Information about the project
Surname Name
Ibatullina Marina Rafailovna
Project title
Synthesis and properties of complex of 1-hexadecyl-4-aza-1-azoniabicyclo[2.2.2]octane bromide with Cu(II) - potential agents for biological, sorption and catalytic application
Summary of the project
The new complex of DABCO-16 modified by aCu(II) ion ([CuBr2 × DABCO-16]) was synthesized. Its physicochemical properties were studied. The complex particles and the ligand particles forming particles of two types has a small sizes (from 1 to 9 nm) and large (in the range 120-300 nm) were determined. The complex composition 3: 2 and the high complex stability (lg β = 18.9) were establish. It is found that the complex of DABCO 16with copper(II) bromide exhibits the improved biological activity on series of strains.
Keywords
metallomicelles, nanocontainer, complexes with surfactants, selforganization