VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Актуальность работы: синтез исследование нового комплексного соединения на основе борной и аминоуксусной кислот с ионами меди физико-химическими методами с последующим выводом предполагаемой эмпирической формулы соединения. Использование данного комплексного соединения как биоцидного средства.

Нами было синтезировано и исследовано соединение - Диглициноборная кислота (ДГБК). Методика синтеза и исследование его свойств физико-химическими методами описана [1]. Схема синтеза приведена на рисунке 1:

Рисунок 1 Реакция образования ДГБК

На основе полученного соединения был осуществлен синтез соль ДГБК с ионами двухвалентной меди. Синтез осуществлялся следующим образом: к раствору ДГБК прибавляли оксид меди CuO при интенсивном перемешивание. Следующим этапом раствор отфильтровывали и оставляли на для кристаллизации. Образование кристаллов соли ДГБК с медью можно представить по следующей схеме (рисунок 2):

Рисунок 2 Реакция образования соли ДГБК с ионами меди (II)

(предполагаемая формула)

Анализ кристаллов нового синтезированного соединения производили на синхронном термоанализаторе STA 449 F1 Jupiter.

На рисунке 3 приведены ТГ, ДТГ, ДСК результаты измерения исследуемого соединения в диапазоне температур от 0 до 500°C в атмосфере аргона.

Рисунок 3 - Термограмма комплексного соединения соли ДГБК с медью

Из графика видно, что синтезируемое соединение устойчиво к температурам до 100°C. Далее наблюдаются пики в интервале от 100 до 200°C, что свидетельствует о поэтапном отщеплении кристаллизационной воды, с потерей массы до 21,93% [2]. Затем при 200-275°C происходит разложение лиганда, что на кривой ТГ проявляется в виде скачка. На кривой ДСК появляется эндотермический минимум при 244°C, сопровождаемый потерей массы около 19%. Выше 275°C происходит горение оставшейся органической части молекулы, причем вся она улетучивается. На кривой ДСК видны несколько экзотермических пиков, что подтверждает протекание окислительных процессов в интервале 275-500°C . Остаточная масса после сжигания 49,10%. Летучие продукты реакции: СО, СО₂, H₂О.

Следующим этапом работы являлось определение плотности растворов ДГБК пикнометрическим методом [3]. Для проведения исследования мы готовили несколько растворов соли диглициноборной кислоты с медью.

Все измерения проводим при комнатной температуре - 25⁰С. Взвешивание пикнометров повторяем несколько раз, массы не должны отличаться более чем на 0,002 г.

Масса пустого пикнометра m_п, г 6,635

Масса пикнометра с водой m_п+в, г 12,718

Температура воздуха в помещении t_{воздуха}, °С 25

Плотность воды при 25°С ρ²⁵(H₂O), г/см³ 0,9970

Объем пикнометра V_п,см³ 6,107

Далее навеску соли ДГБК помещаем в пикнометр (горлышко пикнометра очищают от попавших частиц вещества фильтровальной бумагой), затем пикнометр заполняем дистиллированной водой на половину и слегка встряхивают пикнометр, чтобы удалить пузырьки воздуха, внесенного в пикнометр вместе с кристаллами исследуемого вещества. Доведя объем в пикнометре до метки, взвешиваем его вместе с пробкой (m_{п+вещ+вода}).

Плотность исследуемого вещества рассчитываем по формуле:

Данные измерений приведены в таблице 1.

Таблица 1

Данные определения плотности вещества пикнометрическим методом

Масса вещества mвещ, г	Масса пикнометра с раствором mп+вещ+вода, г	Масса вещества с водой mвещ+вода, г	Плотность , г/см3
0,200	12,800	6,165	1,603
0,300	12,828	6,193	1,523
0,400	12,872	6,237	1,580
0,500	12,908	6,273	1,576

По данным, представленным в таблице, строили график зависимости плотности от массы (рисунок 4).

Рисунок 4 - График зависимости плотности соли ДГБК от массы

Таким образом, можно сделать вывод, что полученное нами новое соединение диглициноборной кислоты с ионами меди (II) действительно имеет структуру комплекса, схожую со структурой ДГБК. Можно говорить о схожести соединений на основе бора и утверждать наличие антимикробных и противогрибковых свойств, направленных на подавление жизнедеятельности возбудителей инфекционных заболеваний.

СПИСОК ДИТЕРАТУРЫ

1. Тютрина С.В., Глазырина Г.И. Изучение влияния физико-химических воздействий на комплексные соединения на основе борной кислоты // Кулагинские чтения: ХIV Международ. научно-практ. конф.: сборник статей: в 5 ч. 2. / Забайкал. гос. ун-т. – Чита, 2014. – Ч.2. – С.84-89.

2. Уэндланд У. Термические методы анализа: пер. с анг. – Москваа: Мир, 1978.- 527 с., ил.

3. Сергеева Г.С. Бор. Комплексные соединения бора. / Г.С. Сергеева, Д.А. Никитин - Чита: ЧитГУ, 2008. - 63 с.

Код для цитирования: Скопировать