Протолітичні рівноваги ксантенових барвників у прямій та оберненій мікроемульсіях - Автореферат

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ В.Н. АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наукРобота виконана в Харківському національному університеті імені В.Н. Керівник: Водолазька Наталія Олександрівна, Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, професор кафедри органічної хімії кандидат хімічних наук, доцент Малишева Марія Львівна, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, доцент кафедри фізичної хімії Захист відбудеться "12" листопада 2010 р. о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.14 Харківського національного університету імені В.Н. З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету імені В.Н.Для дослідження сольватаційних властивостей мікроемульсій використовують різні індикаторні барвники, які здатні звязуватися поверхнею мікрокрапель, а їх спектральні та кислотно-основні властивості чутливі до природи мікрооточення. Мета дослідження: виявити особливості сольватації реагентів у прямих і обернених мікроемульсіях за їх впливом на протолітичні рівноваги і спектральні властивості складних багатофункціональних індикаторів-зондів, зокрема, флуоресцеїнових барвників різної будови. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні основні задачі: Дослідити протолітичні рівноваги і спектральні властивості галогенпохідних флуоресцеїну у прямій мікроемульсії, яка стабілізована за допомогою катіонної ПАР, при високому значенні іонної сили обємної фази. Дослідити протолітичні рівноваги гідроксиксантенових барвників у обернених мікроемульсіях, які стабілізовані аніонною ПАР - Аерозолем ОТ. Вивчити кислотно-основні властивості і таутомерні перетворення, одержати спектри поглинання і флуоресценції маловивчених фторпохідних флуоресцеїну у воді, у суміші вода-етанол з масовою часткою спирту 50%, у прямій мікроемульсії на основі катіонної ПАР при високій іонній силі обємної фази, а також у оберненій мікроемульсії Аерозоль ОТ - н-октан - вода.В основі електростатичної моделі для індикаторів, повністю звязаних псевдофазою, лежить рівняння: , (2) де - показник термодинамічної константи дисоціації у водному розчині, - коефіцієнт активності переносу i-ої частинки з водної фази у псевдофазу, - концентраційний коефіцієнт активності i-ої частинки, солюбілізованої псевдофазою, - електростатичний потенціал в області локалізації звязаних іонів або молекул. При аналізі спектральних даних вивчених флуоресцеїнових барвників показано, що таутомерна рівновага нейтральної форми H2R всіх вивчених індикаторів при переході від води до водно-етанольної суміші, до прямої і оберненої мікроемульсій зміщується від хіноїдної молекули (структура III) до безбарвного лактону (структура IV) з повним зникненням цвітеріонного таутомеру (структура II), присутнього у водних розчинах (схема 1, рис.3). 1, досить неоднакові як у прямій і оберненій мікроемульсіях, так і у суміші вода-етанол з масовою часткою спирту 50%, що свідчить про диференціюючу дію цих середовищ до кислотно-основної дисоціації вивчених барвників. За одержаними даними була побудована залежність величин різних флуоресцеїнових барвників у прямій мікроемульсії ЦТАБ - пентанол-1 - бензол - вода (1.0 моль/л KCL) від цих реагентів у суміші вода-етанол з масовою часткою спирту 50% (рис.4). Виявлено, що при переході від води до водно-етанольної суміші, а також до прямої і оберненої мікроемульсій таутомерна рівновага нейтральної форми H2R вивчених фторпохідних Флуоресцеїну зміщується від хіноїду (структура III) до безбарвного лактону (структура IV) з повним зникненням цвітеріонного таутомеру (структура II), присутнього у водних розчинах, (рис.5, схема 1).Вивчення протолітичних рівноваг і спектральних властивостей складних багатофункціональних флуоресцеїнових барвників різної будови дозволило виявити особливості сольватації у прямих і обернених мікроемульсіях і одночасно встановити закономірності впливу водних і водно-етанольних середовищ, а також організованих розчинів на кислотно-основні і таутомерні рівноваги маловивчених фторпохідних Флуоресцеїну. Пряма мікроемульсія на основі катіонної ПАР при високій іонній силі (1 моль/л KCL) і обернена мікроемульсія, стабілізована аніонною ПАР, виявляють сильну диференціюючу дію на кислотну дисоціацію гідроксиксантенових барвників різної будови. Введення атомів фтору у молекулу Флуоресцеїну істотно змінює його кислотно-основні властивості і спектральні характеристики у воді, у водно-етанольній суміші (50% за масою), а також у прямій і оберненій мікроемульсіях, хоча й у меншому ступені у порівнянні із впливом інших галогенів. Незважаючи на те, що значення реагентів при переході від води до мікроемульсії на основі катіонної ПАР (I = 1 моль/л KCL) змінюється порівняно мало, значення (= ) варіюють у досить широкому інтервалі від - 2.2 до 1.65 одиниць.

Основний зміст роботи