Сольватное состояние и селективная сольватация D-сорбита в среде вода – диметилформамид переменного состава

К.А. Игнатьева, А.А. Чернов, А.В. Рубанов, Ф.В. Девятов

Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

Полный текст PDF

Аннотация

Методами поляриметрии и математического моделирования установлено сольватное состояние D-сорбита в системе вода – диметилформамид (ДМФА) (от 0 до 1.0 м.д.) Определены состав и константы образования гетеросольватов D-сорбит – вода – ДМФА. Приведено долевое распределение D-сорбита по гетеросольватам. Установлено, что при мольной доле ДМФА, не большей 0.7, селективным растворителем является ДМФА, что согласуется с его большей нуклеофильностью по сравнению с водой. При мольной доле ДМФА, большей 0.7, наблюдается инверсия сольвоселективности, и вода становится селективным растворителем. В условиях эксперимента произошло замещение 12 молекул воды гидратной оболочки на 6 молекул ДМФА. Предположена последовательность замещения молекул воды.

Ключевые слова: D-сорбит, пересольватация, селективная сольватация, водно-органический растворитель, диметилформамид, диполярный апротонный растворитель, вода, поляриметрия, термодинамические характеристики

Литература

1. Фиалков Ю.Я. Растворитель как средство управления химическим процессом. – Л.: Химия, 1990. – 240 с.
2. Balk R. W., Somsen G. Preferential solvation and hydrophobic hydration of polyols in mixtures of water and N,N-dimethylformamide // J. Phys. Chem. – 1985. – V. 89, No 23. – P. 5093–5097.
3. Lerbret A., Mason P.E., Venable R.M., Cesaro A., Saboungi M.-L., Pastor R.W., Brady J.W. Molecular dynamics studies of the conformation of sorbitol // Carbohydr. Res. – 2009. – V. 344, No 16. – Р. 2229–2235. – doi: 10.1016/j.carres.2009.08.003.
4. Brady J.W., Schmidt R.K. The role of hydrogen bonding in carbohydrates: molecular dynamics simulations of maltose in aqueous solution // J. Phys. Chem. – 1993. – V. 97, No 4. – Р. 958–966.
5. Gutmann V. Coordination Chemistry in Non-Aqueous Solutions. – N. Y., Wien: Springer Verlag, 1968. – 268 p.
6. Physical Chemistry of Organic Solvents Systems / Ed. by A.K. Covington, T. Dickinson. – London; N. Y.: Plenum Press, 1973. – 823 p.
7. Райхардт Х. Растворители и эффекты среды в органической химии. – М.: Мир, 1991. – 763 с.
8. Фиалков Ю.Я., Житомирский А.Н., Тарасенко Ю.А. Физическая химия неводных растворов. – Л.: Химия, 1973. – 376 с.
9. Сальников Ю.И., Глебов А.Н., Девятов Ф.В. Полиядерные комплексы в растворах. - Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1989. – 288 c.
10. Девятов Ф.В., Непряхин А.Е., Мустафина А.Р., Сальников Ю.И. Ассоциаты вода – диполярный апротонный растворитель по данным ПМР-спектроскопии // Журн. физ. химии. – 1990. – Т. 64, № 3. – С. 853–864.
11. Брюстер Дж. Спиральная модель оптической активности // Избранные проблемы стереохимии / Под ред. В.И. Соколова. – М.: Мир, 1970. – С. 217–283.
12. Девятов Ф.В., Сафина В.Ф., Сальников Ю.И., Ноздрина О.А. Селективная сольватация катионов и протонодоноров в смесях вода – диполярный апротонный растворитель // Координационная химия. – 1998. – Т. 24, № 7. – С. 557–565.
13. Thomas A.B., Rochow E.G. Conductance studies of organometalic chlorides of group IYB and hydrogen chloride in N,N-dimethylformamide. Some observations about the purification of the solvent // J. Am. Chem. Soc. – 1957. – V. 79, No 8. – P. 1843–1848.
14. Беккер Г., Бергер В., Домшке Г. и др. Органикум. Практикум по органической химии: в 2 т. – М.: Мир, 1979. – Т. 2. – 442 c.
15. Щербакова Э.С., Гольдштейн И.П., Гурьянова Е.Н. Методы математической обработки результатов физико-химического исследования комплексных соединений // Усп. химии. – 1978. – Т. 47, № 12. – С. 2134–2159.
16. Щербакова Э.С., Бугаевскии А.А., Карпов И.К., Кумок В.Н., Марьянов Б.М., Никишина Л.Е. Математические вопросы исследования химических равновесий. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 1978. – 232 c.
17. Крестов Г.А., Афанасьев В.Н., Агафонов А.В. Комплексообразование в неводных средах. – М.: Наука, 1989. – 256 с.

Поступила в редакцию

16.02.16

Игнатьева Клара Александровна, кандидат химических наук, старший преподаватель кафедры неорганической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: ToKlara@yandex.ru

Чернов Александр Анатольевич, выпускник кафедры неорганической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: sbchernov@mail.ru

Рубанов Алексей Владимирович, инженер кафедры неорганической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: arubanov@rambler.ru

Девятов Федор Владимирович, доктор химических наук, профессор кафедры неорганической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: fedor.devyatov@kpfu.ru

Для цитирования: Игнатьева К.А., Чернов А.А., Рубанов А.В., Девятов Ф.В. Сольватное состояние и селективная сольватация D-сорбита в среде вода – диметилформамид переменного состава // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2016. – Т. 158, кн. 2. – С. 187–196.

For citation: Ignat'eva K.A., Chernov A.A., Rubanov A.V., Devyatov F.V. Solvation state and selective solvation of D-sorbitol in water-dimethylformamide medium of varying composition. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2016, vol. 158, no. 2, pp. 187–196. (In Russian)

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.